一种资源化的烟气脱硫脱硝方法技术

本发明专利技术涉及一种资源化的烟气脱硫脱硝方法，其依次包括：将ＳＯ２和ＮＯｘ的烟气通入脱硫塔中，在脱硫塔中，ＳＯ２被脱硫剂（贫液）吸收；吸收ＳＯ２后的脱硫剂（富液）经多效蒸发器解吸，释放出ＳＯ２气体，经冷凝干燥后压缩成液体ＳＯ２。经脱硫后的烟气进入脱硝塔中，喷入来自臭氧发生器的臭氧气体，烟气中的ＮＯ被氧化后，用脱硝剂吸收形成硝酸盐；溶液中硝酸盐达到一定浓度后结晶析出，经过滤、干燥得硝酸盐产品。本发明专利技术变废为宝，把烟气中的ＳＯ２和ＮＯｘ分别以附加值较高的液体ＳＯ２和硝酸盐产品加以回收，实现脱硫脱硝过程的资源化、价值最大化。采用本发明专利技术所述技术方案可以获得很高的脱硫脱硝率，脱硫率大于９６％、脱硝率大于９０％，硝酸盐产品纯度大于９６％。本发明专利技术的脱硫脱硝工艺简单、投资低，脱硫脱硝的运行成本低廉，避免了现有脱硫脱硝工艺中成本高、副产物为硫酸（盐）和硝酸（盐）混合物，附加值低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，具体地说，涉及烟气中NO和SO2的 脱除并分别实现资源化的方法。
技术介绍
我国是燃煤大国，煤炭占一次能源消费总量的75%。能源的大量消耗造成了严重 的大气环境污染，其中最突出的是SO2和NOx排放造成的酸雨危害，以及NOx造成的臭氧层 破坏和光化学烟雾。根据国家环保部2010年2月6日公布的《第一次全国污染源普查公 报》显示，2007年度，我国二氧化硫排放量为2320. 00万吨，烟尘1166. 64万吨，氮氧化物 1797. 70万吨，大气污染治理任务十分艰巨。目前，我国二氧化硫排放总量居世界首位，酸雨 和二氧化硫污染造成的经济损失每年在1000亿元以上。近年来，国家先后出台多项旨在强 力推进SO2减排的措施，缓解二氧化硫排放增长势头的政策法规，火电厂积极行动，或兴建 FGD装置，或更换洁净燃料，或采用清洁燃烧技术，或关、停老、小机组，使多年来扶摇直上的 SO2排放总量初步有所遏制。然而，氮氧化物却日益突显出来，众所周知，氮氧化物的危害 程度比二氧化硫有过之而无不及，甚至更为深广，我国未来的酸雨污染将由硫酸型向硫酸/ 硝酸复合型发展。控制SO2和氮氧化物的排放已是迫在眉睫。目前，在我国脱硫与脱硝被置于了同等重要的地位，现有的主流技术有许多优点， 能够满足环境保护的要求，但不足之处是投资和运行成本高，脱硫副产物如硫酸钙等价值 低，甚至还带来二次污染问题，脱硝则是无价值的副产物N2，却消耗大量的还原剂氨和昂贵 的催化剂。因此，开发低投资、低成本的联合脱硫脱硝技术是燃煤污染物控制新技术的发展 方向。21世纪，世界进入了知识经济和可持续发展的时代，要求建立发展和环境的对立 统一。随着人类的发展，许多资源正面临减少甚至衰竭的地步。充分合理利用资源甚至是废 弃资源已成了当代科技工作者的社会责任。理论上，任何生产过程都没有废弃物，只有未被 充分利用的资源。在大气污染方面也是如此，目前被称为大气主要污染物之一的SO2*N0X， 在我国却是两个重要且急需的资源。SO2是生产硫酸的必要原料，而硫酸又是生产化肥的必 要原料，有“工业之母和农业之父”之称。同样，NOx也是生产硝酸的必要原料，硝酸又是生 产氮磷钾复合肥料的重要原料，也是化工、军工、民爆等行业的重要原料。因此，开展SO2和 NOxS染治理和回收技术研究，对减轻酸雨危害、促进资源的合理利用具有重要意义！现有技术中脱硫、脱硝技术主要有三种(I)脱硫技术(该技术中氮氧化物脱除率较低)如石灰_石膏法(CN1281747)、湿 式氨法脱硫技术(CN1226459)、海水脱硫工艺(CN1262145)、双碱法脱硫工艺(CN1475298)、 半干法脱硫技术(CN101249380)、循环流化床脱硫技术(CN1401411)、电子束脱硫技术(环 境保护，2004 (9) 15-18)等。(II)脱硝技术包括选择性催化还原法(SCR)，如US 4221768、US4101238、 US4048112 ；和选择性非催化还原法(NCSR)Jn CN1817415、CN101244361。(III)同时脱硫脱硝技术如 CN1454700、CN1147416、CN1843574、CN1923341、 CN101053747、CN101337152、CN101485957、CN101352648、CN101306308、CN1311052、 CN101053750 等。技术(I)中，主要以脱硫为主，脱硝率一般较低。石灰-石膏法是目前国内脱硫技 术中使用最多的一种技术，脱硫效率较高，能副产石膏，但是由于我国是一个天然石膏资源 丰富的国家，而且脱硫副产的石膏在质量上与天然石膏相比还有细微差别，如色泽、重金属 含量等，因此国内脱硫石膏真正利用起来的还不多，大多数脱硫石膏处于堆放之中。随着我 国火电厂脱硫项目的大量兴建，脱硫石膏排放量剧增，如何处理好这一部分石膏也将会是 一个很重要的问题，若采取抛弃堆存，需要建设专门的渣场，不仅投资巨大，占用大量土地， 还易造成粉尘、地下水对周围环境的污染，同时处理石膏的运行费用也很高。氨法脱硫，属 于资源化脱硫技术，把烟气中的二氧化硫回收生产硫酸铵化肥，但是硫酸铵作为化肥使用 有一定的局限性，长期使用会使土壤板结，而且在淹水条件下，土壤会严重缺氧，硫酸铵施 用后，其中的硫酸根离子会被还原成硫化物，硫化物浓度积累过高可使植物根系受害而死 亡。硫酸铵化肥在盐碱地使用较好。因此，如果大量的脱硫项目采用氨法的话，有可能引起 硫铵化肥的销路问题。其他的脱硫技术，目前在工业中应用还相对较少。技术(II)中，SCR的脱硝效率高于NCSR，SCR的脱硝效率能达到80%以上，目前脱 硝装置中应用的大多数技术是SCR。但是，SCR法的主要缺点是催化剂易中毒，存在氨泄露 和投资费用、操作费用过高等问题。根据(中国电力，2006，39 (3) :86 89)测算，利用SCR 法脱除_吨NOx的费用达到了 9800多元！高昂的操作费用将阻碍企业脱硝的积极性，国内 外研究者正在探索新的脱硝技术。技术(III)中，是指在一个过程内，用同一种方法将烟气中的SO2和NOx同时脱除 的技术，也就是说，不管脱硫脱硝后的产物有无用处，产物中同时含有so3_/so4_或no2_/no3_， 是一种混合物。CN1454700采用微波辐射到有Ni、Fe、Co、Mn金属或金属氧化物组成的吸 附敏化剂层中，烟气中的SO2被还原成硫磺、NOx被还原成N2,但该工艺装置复杂，存在微 波泄露问题等。CN1147416公开了用TiO2吸附烟气中SO2和NOx的技术，吸附饱和的TiO2 通过浸在稀硫酸中实现再生，但该方法没有阐明TiO2中吸附的SO2和NOx在其再生过程中 的去处，众所周知，稀硫酸溶液是不会和SO2和NOx反应的。CN1843574公开了利用亚氯酸 钠和添加剂组成吸收剂溶液，将烟气中SO2氧化成S04_，将NO氧化成NO”然后与氨水作用 生成硫酸铵和硝酸铵的混合物；但该技术中亚氯酸钠的消耗量大，而且吸收剂PH值较低， 对设备的腐蚀性大。CN1923341公开了利用臭氧同时氧化SO2和NO的方法，利用臭氧的氧 化性将SO2氧化成S03、NO氧化成NO2或NO3,然后用碱液吸收、结晶，形成硫酸盐与亚硝酸 盐、硝酸盐的混合物，但该混合物若不经过分离，是无多大用处的。CN101053747通过双氧 水或臭氧将烟气中的SO2和NO氧化，然后用氨水吸收，最后形成硫酸铵和硝酸铵混合物，作 为化肥使用。该技术中尽管最后的脱硫脱硝副产物可作为化肥使用，但附加值相对较低。 CN101337152则通过臭氧将将烟气中的SO2* NO氧化，然后用水吸收，最后形成硫酸和硝酸 稀溶液，并通过化学法分离形成硫酸和硝酸的单一产品。但该技术并未详细说明如何将硫 酸和硝酸的混酸进行分离，化学领域的工作者都知道，将硫酸和硝酸的混合溶液分离难度 是很大的，而且在脱硫设备中形成稀酸溶液，对设备的腐蚀性是非常大的，设备投资及维护 费用将非常大。CN101485957则公开了将脱硫和脱硝在两个设备内进行，用碱液把烟气中的SO2吸收下来，再在液相中用臭氧把亚硫酸盐氧化成硫酸盐；在脱硝设备中用臭氧把NO氧 化，然后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种资源化的烟气脱硫脱硝方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：（１）将含ＳＯ↓［２］和ＮＯｘ的烟气进入脱硫塔，在脱硫塔内与脱硫剂（贫液）接触；（２）将步骤（１）中得到的脱硫剂（富液）经多效蒸发器进行解吸；（３）将步骤（２）中解吸获得的ＳＯ↓［２］气体经冷凝干燥后压缩成液体ＳＯ↓［２］；（４）步骤（１）中经过脱硫的烟气进入脱硝塔，喷入臭氧，烟气与塔顶下来的脱硝剂接触；（５）步骤（４）溶液中的硝酸盐达到一定浓度后结晶出来，经过滤、干燥后，得到纯度较高的硝酸盐产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方云进，邵园艳，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]