燃烧烟气的处理方法技术

向温度为６００～９００℃的燃烧烟气中通入由碳酸钙及氢氧化钙等化合物组成的脱硫化合物和由溴化铵及尿素等化合物组成的脱硝化合物，作为烟气处理剂。这些化合物可以是混合物的形态，也可以是非混合物的形态。烟气处理剂可以是脱硫化合物与尿素所形成的水性淤浆形态，或将脱硫化合物与尿素形成的水性淤浆干燥后，将生成的尿素浸渍脱硫化合物粉化而得到的粉末物质，也可以是将此粉末再度淤浆化而得到的淤浆状物质。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是涉及将各种锅炉、各种加热炉、城市垃圾燃烧炉、工业废弃物燃烧炉及其它废弃物燃烧炉所产生的烟气中的氮氧化物(NOX)、硫氧化物(SOX)及氯化氢(HCl)除去的方法，尤其是涉及能够将NOX和SOX二者同时干式脱除，或者将NOXSOX及HCl三者同时干式脱除的简便而有效的烟气处理方法，关于将NOX和SOX二者同时脱除的方法，以往有NH3吸收法，乙酸吸收法、硝酸、硫酸法等湿或处理法。至于干式处理法则有活性炭法、电子束照射法等。尽管人们对于上述湿式法进行了大量研究，但由于NOX的脱除率相对很低，同时由于干式处理法的经济性尚不理想，所以至今都未能实现实用化。此外，虽然NOX、SOX及HCl三者的同时脱除在垃圾燃烧烟气的处理中是非常必要的技术，但却没见有人进行研究。如上所述，虽然将上述二者或上述三者同时脱除技术的确立会在设备方面和经济方面带来巨大效益，但由于目前尚未实现，所以NOX、SOX及HCl的脱除还都分别在不同的操作中进行。当然，由于SOX和HCl同是酸性气体，在如后所述的湿式处理中自然会被同时除去。此外，由于NOX的反应性很低，即使用湿式法也不能与SOX及HCl同时除去。作为NOX的除去方法，大多是用氨气作为还原剂，使用二氧化钛·钒催化剂的催化还原法，这种方法有许多实用例。此外，还有向900℃以上的高温烟气中通入氨气，不使用催化剂即将NOX还原脱除的非催化脱硝法。在这种脱硝法中，除氨气之外，还可使用经热分解后能够产生氨的化合物，如碳酸铵、尿素、甲酸铵、草酸铵等。但是这些还原剂的使用量要远比上述催化还原法中的使用量为多，尽管如此，其脱硝率却只是50%以下。因此，这种方法在火力发电厂等大型锅炉中很少应用，现在的应用只是在垃圾燃烧炉等特殊的场合。选择催化还原法虽然有许多实用例子，但从设备方面讲需要催化反应器，而且需要较高的操作技术，因此其经济性不太好。因此人们希望能够开发并且实际应用上述方法以外的简单而且经济性好的方法。另一方面，目前SOX的脱除法中湿式石灰石膏法占主流，是在日本及各国得到实用，并且已经确立的技术，但由于这种方法中使用石灰浆，致使烟气的温度下降到60℃左右。这种温度的降低抑制了烟气在大气中的扩散。具有发生白烟的缺点，同时温式法还需要处理用水及排水处理设备，因此人们非常希望能开发和实用不用水的干式处理法。为了满足这个要求，现在正在研究直接向烟气中通入碳酸钙及石灰石粉末等的石灰吹入法及向烟气中通入石灰浆。用烟气的显热使淤浆中的水分蒸发而使石灰成分作为固体粒子进行反应的方法。但是前者的反应温度需要1000℃以上，而且SOX的脱除率不到50%，所以以目前尚无实用化的例子，而后者可以在比较低的温度条件下进行，而且SOX的脱除率可达60～80%，所以在西德及美国已有实用的例子。对于HCl的脱除，还正在研究在垃圾燃烧炉中吹入石灰石的干式处理法。由于HCl比SOX的反应性高及HCl和石灰石反应而生成的CaCl2的物理性质(熔点较低，所以不太发生象CaSO4那样在石灰石粒子表面形成壳体而使反应停止的现象)的原因，可以得到较高的HCl脱除率。但是这种石灰石吹入法不并将NOX除去。因此，以往在需要将NOX及SOX二者同时除去或将NOX、SOX及HCl三者同时除去时，都必须分别进行脱硝、脱硫及脱HCl的各个操作的组合。关于脱硝和脱硫的组合有许多实用例，其中最普遍的是选择催化还原法和湿式石灰石膏法的组合。这种组合在能得到高脱硝率和高脱硫率这一点来说是非常优越的，但不管怎么说这种方法是两种操作的组合，所以从操作的复杂性及它采用了湿式法进行脱硫来说，并不能说是一种理想的方法，至于NOX、SOX及HCl三者的同时脱除法，在城市垃圾燃烧炉烟气处理中已有将非催化脱硝法(NH3吹入法)和湿式碱吸收法(可同时除去SOX和HCl)进行组合的实用例，但这种方法也有与前述的脱硝·脱硫法同样的缺点。从以上的状况可以看出，这种NOX、SOX及HCl的脱除方法中，干式处理法最为合适。例如在石灰吹入法这种干式法中能够进一步降低反应温度，可同时除去NOX及SOX，当烟气中含有HCl时还能同时除去HCl的方法是非常理想的。本专利技术的是一种干式处理法，它是能够将NOX及SOX二者，NOX、SOX及HCl三者同时除去的非常简便而有效的方法。本专利技术的方法是向温度为600～900℃的烟气中通入由碳酸钙及氢氧化钙等化合物组成的脱硫化合物和由溴化铵及尿素等化合物组成的脱硝化合物，作为烟气处理剂的烟气处理方法。本专利技术的一个具体例子是脱硫化合物和脱硝化合物的形态都是微粒状，这些化合物可以是混合物的形态，也可以是非混合物的形态。本专利技术的另一个具体例子是烟气处理剂的形态可以是脱硫化合物与尿素所形成的水性淤浆，或将脱硫化合物与尿素形成的水性淤浆干燥后将生成的尿素浸渍脱硫化合物固体粉化而得到的粉末状物质，或者将此粉末再度淤浆化而得到的淤浆状物质。在此方法中，如果烟气的温度低于下限600℃，由于反应速度的低下而很难达到所希望的SOX脱除率。反之如果高于上限900℃，则NOX有增加的倾向，实际上不能达到脱除NOX的目的。因此，吹入烟气处理剂的烟气温度限定于600～900℃的范围。与选择催化还原法和湿式石灰石膏法(准确地说这是SOX脱除法，而当有HCl存在时可以同时除去HCl和SOX)的组合法相比。本专利技术的烟气处理法能够在很低的温度范围内进行处理，只通过简单的一级处理，即可避免白烟的发生，以相当高的效率除去NOX、SOX及HCl。附图说明图1为实验方法的流程图，图2是Ca/S比与脱硝率的关系曲线，图3是Ca/S比与脱硫率的关系曲线。本专利技术的第1最佳实施例是向温度为600～900℃的烟气中以混合状态线各自分别通入由碳酸钙及氢氧化钙等化合物组成的脱硫化合物和由溴化铵及尿素等化合物组成的脱硝化合物。各化合物的最好形态是微粒状，脱硫化合物和脱硝化合物的最好组合是a)碳酸钙和溴化铵b)碳酸钙和尿素c)碳酸钙和溴化铵和尿素d)氢氧化钙和尿素。本专利技术的第2最佳实施例是向温度为600～900℃的烟气中通入由碳酸钙及氢氧化钙组成的脱硫化合物与尿素所形成的水性淤浆作为烟气处理剂。本专利技术的第3最佳实施例是向温度为600～900℃的烟气中通入将由碳酸钙及氢氧化钙组成的脱硫化合物与尿素形成的水性淤浆干燥之后，进而将所生成的尿素浸渍脱硫化合物的固体物质粉末化而得到粉末物质或其粉末的水性淤浆，作为烟气处理剂。本方法的反应温度范围为600℃～900℃，最适宜的温度范围为700℃～800℃。脱硫化合物与尿素所形成的水性淤浆状烟气处理剂，上述尿素浸渍脱硫化合物的粉末状烟气处理剂及上述粉末烟气处理剂经再度淤浆化后得到的淤浆状烟气处理剂都具有同样的性能。其理由是由于烟气的淤浆几乎瞬时间即可蒸发水分，成为尿素浸渍脱硫化合物的粒子，变为氧化钙。首先对于用本专利技术的方法脱除SOX进行脱明。在以往的石灰吹入法中，需要1000℃以上的反应温度，但即使在这样的高温下仍不能得到很高的脱硫率。其原因是在碳酸钙分解生成的氧化钙微粒的表面上形成与SOX反应而生成的硫酸钙壳体，阻碍了SOX向脱硫剂内部的进一步扩散，抑制了反应的进行。而用将脱硫化合物与尿素形成的水性淤浆干燥，进一步将生成的尿素浸渍脱硫化合物的固体物质粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
燃烧烟气的处理方法，其中向温度为６００～９００℃的烟气中通入由碳酸钙及氢氧化钙等化合物组成的脱硫化合物和由溴化铵及尿素等化合物组成的硝化合物作为烟气处理剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：鬼重则，冲上，滨利雄，三浦祥正，荻野悦生，伊藤道雄，常晃生，小林利治，
申请(专利权)人：日立造船株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]