烟道气净化方法技术

一种从烟道气流洗涤ＳＯ↓［ｘ］和ＮＯ↓［ｘ］化合物的方法，其特征在于所述方法包括：　　　　干法喷注洗涤操作和湿法洗涤操作，所述干法喷注洗涤操作包括：　　　　使含有ＳＯ↓［ｘ］和ＮＯ↓［ｘ］化合物的烟道气流与吸附剂接触而基本上去除存在于所述气流中的所有ＳＯ↓［ｘ］和大量ＮＯ↓［ｘ］化合物；并且　　　　所述湿法洗涤操作包括：　　　　与所述气流接触而去除留在所述气流中的任何残留ＳＯ↓［ｘ］和ＮＯ↓［ｘ］化合物。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，更具体地说，本专利技术涉及一种结合了干法喷注和湿法洗涤单元操作充分消除烟道气中SOx和NOx化合物以及其它空气毒性化合物的。
技术介绍
由于美国和其它地方新的严格法规，如今关于矿物燃料必须取得更大的进展。众所周知，矿物燃料的使用极大地导致空气污染，而且已经发行了大量以减低污染问题为目的的专利。世界上现有技术建立了许多主要结合湿式洗涤塔的湿法化学吸收方法，在该湿式洗涤塔中，热污染气在气液接触装置中用中和溶液洗涤或除毒。该中和溶液可以典型地为任何合适的含水碱性液体或浆液，而去除烟道气流中的氧化硫和其它污染物。该气液接触装置一般被用于发电站，并且使用结合钠、钙、镁等的湿法化学吸收装置使烟道气脱硫。于2001年10月16日授权给Johnson等人的美国专利第6,303,083号公开了烟道气处理中SOx的去除方法。将特定颗粒尺寸范围的吸附剂与烟道气反应而减少SO3含量。随后，该处理的烟道气在湿式洗涤塔中反应而减少SO2含量。工业生产中去除三氧化硫的另外方法包括缩合反应。此方法的一个例子被称为WSA-SNOX方法。此方法涉及将二氧化硫催化转化为三氧化硫。随后通过以硫酸的形式缩合去除三氧化硫。在现行的烟道气处理方案中显而易见的，NO和NOx的形成使在烟流控制方面表现出复杂性。因此，烟流的存在需要附加的单元操作，并且仍然导致烟流以可容许的水平存在。使用石灰、石灰石、苏打粉或其它碱性组合物的湿式洗涤系统证明具有去除二氧化硫的功效，但是对于去除三氧化硫或硫酸气溶胶非常低效。根据日渐严格的污染条例，明显存在着烟道气处理的需要使SOx和NOx化合物都可以被有效地处理并且不排出棕色烟流，存在着增加抑制剂或设备组合的需要，就湿法烟道气脱硫和湿法静电沉淀而言，该抑制剂或设备组合以相当大的费用仅仅着手于解决极少的问题。本文提出的方法减少了现有技术中所有的局限。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供改进的。本专利技术一个实施方案的另一个目的是提供一种从烟道气流洗涤SOx和NOx化合物的方法，该方法包括干法喷注洗涤操作和湿法洗涤操作，该干法喷注洗涤操作包括使含有SOx和NOx化合物的烟道气流与吸附剂接触而基本上去除存在于气流中的所有SOx和大量NOx化合物；并且该湿法洗涤操作包括与气流接触以去除留在气流中的任何残留SOx和NOx化合物。干法喷注洗涤操作与湿法洗涤操作的联合有利地消除对棕色烟流的担忧。以前，钠吸附剂的反应导致作为烟流的NOx化合物的合成。NOx化合物是可溶种类，而且易于通过湿法洗涤操作处理。如此，NO2的形成是无关紧要的；由于NOx(其中x＝＞1并且Y＝＞2)类在湿式洗涤塔中被吸附，不能形成烟流。因此，避免了以前加入辅助抑制剂的需要。在本文提出的组合系统中，烟道气通过吸收剂喷注进行预处理。该吸收剂可以包括已知的至少能减少三氧化硫浓度的合适试剂或吸附剂。有利地，这可以通过在系统中任何可能位置，湿法或干法喷注基本上任何吸附剂或联合吸附剂而实现。已经发现碳酸氢钠干法喷注特别有效，因为它与二氧化硫和三氧化硫以及NOx化合物反应。一般来讲，将三氧化硫处理到与安装于湿式烟道气脱硫塔中的单级湿式静电沉淀器相容的水平。本专利技术一个实施方案的进一步目的是提供一种从烟道气流洗涤SOx和NOx化合物的方法，该方法包括干法喷注洗涤操作和湿法洗涤操作，该干法喷注洗涤操作包括使含有SOx和NOx化合物的烟道气流与吸附剂接触而基本上去除存在于气流中的所有SOx和大量化NOx合物；该湿法洗涤操作包括与气流接触以去除留在气流中的任何残留SOx和NOx化合物；和将未反应的吸附剂循环到湿法洗涤操作。本专利技术一个实施方案的更进一步目的是提供一种从烟道气流洗涤SOx和NOx化合物的方法，该方法包括干法喷注洗涤操作和湿法洗涤操作，该干法喷注洗涤操作包括使含有SOx和NOx化合物的烟道气流与吸附剂接触而基本上去除存在于气流中的所有SOx和大量NOx化合物；和该湿法洗涤操作包括在氧化剂存在下，洗涤来自干法喷注洗涤操作的气流而去除留在气流中的任何残留SOx和NOx化合物。作为一种特别的益处，本文提出的方法可用于捕获空气毒物，包括例如汞、微粒和大量重金属。如本文前面提出的，由于有NO2棕色烟流未被下游装置捕获，涉及NO2转化的现有技术尝试是有问题的。通过本文提出的技术组合，湿法洗涤操作有效地捕获NO2、N2O3和N2O5及其它NxOy化合物。此外，至少一部分NO被碳酸氢钠捕获。本专利技术一个实施方案的更进一步目的是提供一种从烟道气流洗涤SOx和NOx化合物的方法，该方法包括湿法喷注洗涤操作和湿法洗涤操作，该湿法喷注洗涤操作包括使含有SOx和NOx化合物的烟道气流与吸附剂溶液接触而基本上去除存在于气流中的所有SOx和大量NOx化合物；和该湿法洗涤操作包括与气流接触以去除留在气流中的任何残留SOx和NOx化合物。氧化剂的供应增加了湿法洗涤的效力，而且特别是增加了NOx化合物的氧化。附图说明图1是用于产生试验数据的立式燃烧室设备的示意图；并且图2是一个实施方案方法的示意图。需要指出的是在全部附图中，同类要素通过同类标记数字识别。具体实施例方式实验用于收集数据的装置示于图1。全程用数字10表示的立式燃烧室，是产生数据的主要燃烧室。来自料仓12的烟煤在粉碎机14中粉碎并且经过料仓16随后进入给煤机18。通过喷射器20将预干燥并粉碎的煤传送至燃烧室。燃烧室10在2％O2过量时，在燃烧室出口产生400-500ppmdv的NOx排放气和2700至3000ppm的SOx排放气。烟道气组合物(O2、CO2、CO、NO和NO2)用置于燃烧室10与旋风分离器24之间的烟道气分析器22监测。对于排放控制，燃烧室10装备了热旋风分离器、五址(five-field)静电沉淀器(ESP)30和冷凝换热器28(用作湿式洗涤塔)。将干燥NaHCO3粉末以逆流方式在端口20a、20b、和20c向烟道气流喷注。表1列出获得该数据的条件。 测试_0是一个基础测试，用于确保所有组分是可操作的。在此测试中，首先将NaHCO3在每个端口喷注5min。随后，在端口20a进行1小时的长期喷注。根据以下说明进行洗涤塔预填料将1kg的Na2CO3、29kg的Na2SO4和19kg的Na2SO3溶解于1871水中。该制备溶液的pH大约是10.6。表2代表所使用煤的分析。 所有燃烧试验在烟道气中保持2％dv的O2时，以0.21MWt(0.7MBTU/hr)的燃烧速度进行。在使用特定煤的每组燃烧试验开始之前，在烟道气中含有5vol％的O2时，将天然气以0.3MWt燃烧至少8h，从而进行设备检测并且获得燃烧室10和下游换热器28中的热平衡。实施例1经短时间(5分钟)，于150C，在所有三个端口20a、20b、20c，以6.6kg/hr的速度喷注NaHCO3，以观测它对于SO2和NOx浓度的影响。随后在短喷注后，在端口20a进行1小时连续喷注。在洗涤塔28中使用碳酸钠(Na2CO3)水溶液作为洗涤溶液，并且在试验期间将其加入以保持溶液pH大约为7。表3概述了在进行任何NaHCO3喷注前，燃烧室出口和洗涤塔入口的平均烟道气组成。 注意所有浓度是在体积的和干燥的基础上记录。在端口20c本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：M·莫尔森，J·毕奇尔，S·沙夫，D·约翰逊，
申请(专利权)人：艾尔波清洁能源有限公司，
类型：发明
国别省市：