一种烟气净化的方法和系统技术方案

一种烟气净化的方法和系统，解决了现有技术中脱硝、脱二噁英／呋喃过程中，效率低、成本高的问题。采用的技术方案是，一本方法的处理过程中包括脱硫、脱硝、脱二噁英／呋喃，过程中借助于催化剂实现对氮氧化物的裂解、借助于吸附剂吸附烟气中的二噁英／呋喃，所采用的催化剂和吸附剂为同一物质即优化活性焦，实现全部净化处理过程。本发明专利技术在低温环境下脱硝、脱二噁英／呋喃，效率高，费用低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业炉窑烟气净化领域，特别涉及一种对垃圾焚烧、钢铁厂烧结和电弧炼钢过程中所产生的烟气净化方法和系统的改进，具体为一种烟气净化的方法和系统。
技术介绍
垃圾焚烧、发电厂和钢铁厂烧结生产过程中排放的S02和N0p二噁英是大气污染的主要物质，S02和N0X是形成酸雾和酸雨的主要原因之一，严重危害人体健康，对自然环境造成严重损害，对自然环境造成严重的损害，二噁英对环境和人体的危害更是不容忽视。脱硫、脱硝、脱二噁英/呋喃是中国治理燃煤污染改善大气环境的最主要目标。 发达国家对第一代污染物工业粉尘治理早已完成，第二代污染物S02、 N0x治理技术开始商业化，第三代污染物(A以及二噁英等治理技术已进入研究和应用阶段。钢铁厂是煤炭消耗大户之一，是燃煤S02、 N0x的主要污染大户之一。钢铁厂燃煤烟气脱S02、 N0x，是我国大气污染控制领域最紧迫的一项任务。脱除垃圾焚烧、钢铁厂烧结和电弧炉炼钢烟气中的二噁英，也应提到日程上来。随着城市化的进展，每天产生着大量的垃圾。垃圾问题是一个无法回避的问题，尤其是对大城市，这个问题更为突出。处理垃圾有两种方法 其一，填埋，其存在的问题①需要场地对大城市选择垃圾填埋场更为困难；②污染地下水；③发出恶臭，影响周围环境。 其二，焚烧，其存在的问题①产生S0yN0x和二噁英等污染环境。②投资大，运行费用高。目前我国已经建成的垃圾焚烧项目，多数采用进口焚烧设备。垃圾焚烧烟气中的S(^、NOx和二噁英等是可以得到有效控制的。但是，投资大，运行费用高。 中国是个钢产量过5亿吨的钢铁大国，烧结矿作为炼铁的主要原料，在烧结生产过程中产生大量烟气，烧结烟气中含有SOyNOx和二噁英等，其含量可分别高达1000-4600mg/Nm3、 72-180mg/Nm3、 2-10ng/Nm3 。 目前中国烧结脱S02技术工业化应用程度还很低，已有的主要是改进的国外烟气脱硫装置，自主开发的烧结脱硫装置几乎是空白。烧结烟气脱NOx和二噁英更是目前面临的需要解决的棘手问题。 目前国内烟气脱硫FGD的方法有湿法脱硫、半干法脱硫、干法脱硫。湿法脱硫主要有石灰石/石膏湿法烟气脱硫WFGD。半干法脱硫主要有喷雾干燥法SDA、增湿灰循环工艺脱硫N1D、循环流化床烟气脱硫CFB-FGD、回流式循环流化床烟气脱硫RCFB。干法脱硫主要有炉内喷钙尾部烟气增湿活化脱硫LIFAC。 烟气脱硝主要有有选择性催化还原SCR技术和选择性非催化还原SNCR技术。选择性催化还原SCR烟气脱NOx，目前在日本、德国、美国等发达国家广泛应用，在我国新建的电厂也开始了应用。使N0x转化为^的工程过程中必须使用还原剂，例如NH3。根据所使用催化剂的催化反应温度，SCR工艺分成高温、中温和低温。 一般高温大于400°C ，中温300-40(TC，低温小于30(TC。目前工程中应用最广最多的SCR催化剂是氧化钛基催化剂，使用温度在300-400°C 。另外还有沸石催化剂，使用温度在345-590°C ，氧化铁催化剂，使用温度在380-430°C。大多数催化剂的使用温度都比较高，在使用时烟气需要加热，耗费的资源大。 工业烟气净化通常采用联合净化工艺，例如FGD-SCR联合脱硫脱硝工艺。工业化的S02/N0x联合脱除工艺采用石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺脱除S02和利用选择性催化还原工艺脱除N0X。选择性催化还原工艺脱除N0X和石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺是采用不同的技术各自独立工作的。该联合工艺在德国和日本、瑞士、丹麦等国家工业应用。 参看图1湿法脱硫WFGD和选择性催化还原法SCR工艺联合脱硫脱硝工艺流程图，SCR工艺条件要求烟气温度378°C。此工程烟气量为4487885m3/h， N0j兑除率90X，原烟气含NOx 500mg/m3，脱后烟气含N0X 50mg/m3。 此工艺的缺点是1)SCR投资大仅SCR投资达2.4123亿元人民币，其中催化剂使用日本日立造船生产的钛基催化剂，主要成分为Ti-V-W，价格1.0068亿元人民币。2)运行费用高年运行费用高达4871万元，每吨N0X脱除成本5400元。催化剂的使用寿命为2 3年，对失活的催化剂，首先考虑处理的方式是催化剂的再生，没有必要再生的，则要对其进行废弃处理，这又需要资金和场地。 活性炭(焦)作为催化剂是目前正在研究的低温SCR技术，活性炭(焦)作为吸附剂吸附烟气中的二噁英/吸附为另一个重要课题。 目前中国所使用的脱硝、脱二噁英/呋喃工艺方法工程投资大，运行费用高。 开发一种投资费用小、脱硝、脱二噁英/呋喃效率高、适合中国国情的脱硝、脱二噁英/呋喃工艺方法是目前面临的问题。
技术实现思路
开发一种符合中国国情，脱硝、脱二噁英/呋喃效率高的、投资小的脱硝、脱二噁英/呋喃工艺方法。该方法系统的基本构思是建立在使用成熟的脱硫技术先行脱硫，使用本专利技术人的专利技术专利《一种烟气脱硝催化剂的制备方法》(申请号为200910074819. 1)所生产的优化活性焦，应用和改进本专利技术人的专利技术专利《一种工业烟气处理方法和系统》(申请号为200910074818. 7)所专利技术的烟气脱硝工艺系统，同时脱除二噁英/呋喃，形成烟气脱硝、脱二噁英/呋喃工艺系统。 本专利技术采用的技术方案是一种烟气净化的方法，本方法的处理过程中包括脱硫、脱硝、脱二噁英/呋喃，过程中借助于催化剂实现对氮氧化物的裂解、借助于吸附剂吸附烟气中的二噁英/呋喃，所采用的催化剂和吸附剂为同一物质即优化活性焦，实现全部净化处理过程。 与所述的一种烟气净化的方法配套的一种烟气净化的系统，系统中包括有引风机、抑制剂喷入装置、脱硫装置、脱硝、脱二噁英/呋喃装置、电除尘器、热交换器、优化活性焦供应装置、烟闺、净化风机，脱硝、脱二噁英/呋喃装置采用的装置为优化活性焦移动床、或者优化活性焦管式反应器、或者优化活性焦袋式反应器、或者袋式反应器，工业排出的烟气由抑制剂喷入装置逆向喷入二噁英/呋喃抑制剂，然后经电除尘器除尘后的烟气在引风机的作用下，进入到热交换器中进行降温，降温后进入到脱硫装置中进行脱硫，脱硫过程完成后，进入热交换器进一步升温，而后进入到脱硝、脱二噁英/呋喃装置进行脱硝、脱二噁英/呋喃，同时优化活性焦供应装置和氨、空气混合器分别向脱硝、脱二噁英/呋喃装置供应优化活性焦和氨气，达到排放标准后的烟气经净化风机、烟闺排放。 本专利技术的有益效果是本专利技术方法简单，操作方便，烟气净化效果好。本专利技术采用的优化活性焦既作为脱硝的催化剂，又作为脱二噁英/呋喃的吸附剂，在同一个系统中完成脱硝、脱二噁英/呋喃的过程，脱硝、脱二噁英/呋喃温度控制在50-17(TC之间，不仅实现了低温脱硝，并且脱除了二噁英/呋喃。优化活性焦以褐煤为主要原料制造，中国的褐煤资源丰富，原料资源获取容易，价格便宜。烟气净化工程投资少，运行费用低。脱硝、脱二噁英/呋喃效率高，效果明显，并且优化活性焦实现了循环使用、综合利用及无害化处理，避免了二次污染。附图说明 图1为WFGD和SCR工艺联合脱硫、脱硝工艺流程示意图。 图2为本专利技术第一实施例的系统结构示意图。 图3为优化活性焦移动床结构示意图。 图4为本专利技术第二实施例的系统结构示意图。 图5为优化活性焦管式反应器结构示意图。 图6为本专利技术第三实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟气净化的方法，本方法的处理过程中包括脱硫、脱硝、脱二噁英／呋喃，过程中借助于催化剂实现对氮氧化物的裂解、借助于吸附剂吸附烟气中的二噁英／呋喃，其特征在于：所采用的催化剂和吸附剂为同一物质即优化活性焦。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王向明，王敏，
申请(专利权)人：王向明，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]