一种烟气同时脱硫脱硝方法技术

本发明专利技术提供一种烟气同时脱硫脱硝方法，将烟气在紫外线辐射下产生的大量活性物质与烟气中的SO2和NOx发生反应，生成稳定的硫酸和硝酸两种重要的工业产物。这两种产物可以使用酸雾去除装置收集，也可通入氨生成硫酸铵和硝酸铵两种重要的化肥或喷入碳酸钙生成硫酸钙和硝酸钙，最终将烟气中SO2和NOx去除，转化为具有工业或农业价值的产物。本发明专利技术方法适用于新建大型锅炉的烟气脱硝脱硫，也适用于已建燃烧设备的改造应用，能够达到同时去除SO2和NOx的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化工技术、气体污染物治理
，具体涉及一种对烟气同时脱硫脱硝的方法。
技术介绍
我国近年来SO2和NOx排放量增加形势严峻，加强SO2和NOx污染物的排放控制非常重要。根据“十二五”规划提出SO2和NOx降低8%和10%约束性指标以及更加严格的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)，今后烟气的控制趋势将是同时高效脱硫脱硝。SO2和NOx同时高效去除是烟气治理的重难点，现在使用最多的脱硫脱硝一体化设备不是严格意义上的同时处理，而是联合处理，即将已经成熟应用的脱硫装置(如石灰石石 膏法)和脱硝装置(如SCR法等)联合串联使用，但是利用两套设备来同时去除SO2和NOx不仅装置规模大，占地面积大，操作流程复杂，投资和运行费用高，且存在二次污染等问题。这些原因将限制其进一步推广应用。为应对两套设备的不足，在一套装置中同时脱硫脱硝技术的研究越来越多，许多方法相继出现，但是能够达到工业化运行规模的不多。这些方法主要有电子束照射法(EBA法)、NOXSO法、活性炭(焦)法、WSA-SNOx法、DESONOx法、SNRB法、CFB法、尿素净化工艺、石灰/尿素喷射工艺、干式一体化法、喷雾干燥LILAC工艺、氨法和湿式络合吸收工艺等(I、钟秦.燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例.北京化学工业出版社.2002. 2、宋增林，王丽萍，程璞.火电厂锅炉烟气同时脱硫脱硝技术进展.热力发电.2005，(2) :6-9. 3、方朝君，闻常峰，余美玲.同时脱硫脱硝技术的应用与发展现状.2010(29卷增刊)361-365. 4、雷士文等氨法烟气脱硫脱硝的技术特征.电力环境保护.2006. 22(2) :32-34. 5、柏源，李忠华，薛建明，王小明.烟气同时脱硫脱硝一体化技术研究.电力科技与环保.2010，26(3):8-12.)。但由于这些工业化试验方法还存在技术未成熟、投资高、运行费用高、能耗高、同时脱硫脱硝效率不理想，二次污染等问题，使得这些工业化运行的工艺并没有一种非常成功地推广运行。目前仍需要研究和开发简便高效的同时脱硫脱硝的方法。紫外线照射作为一种重要的活性物质产生手段，开始在同时脱硫脱硝研究中得到应用。目前，波长在200-400nm的紫外光(UV)作为辅助手段在UV/H202法和UV/Ti02光催化法中参与同时脱硫脱硝。UV/H202高级氧化法通过主波长为254nm的紫外光解H2O2产生大量羟基自由基(OH)处理烟气，该法需要消耗大量过氧化氢，且该方法属于液相法，会产生废水，难以处理(Yangxian Liu. , Jun Zhang. , Changdong Sheng. , Yongchun Zhang. , LiangZhao. Wet Removal of Sulfur Dioxide and Nitric Oxide from Simulated Coal-FiredFlue Gas by UV/H202Advanced Oxidation Process. Energy Fuels. 2010. 24:4931-4936.)。UV/Ti02光催化法通过主波长为254nm的紫外线照射半导体TiO2产生活性物质如羟基自由基来氧化烟气中的SO2和NOx，光催化法需要堆积态的负载TiO2催化剂的载体，这种方法属于气固相反应，在实际运用过程中处理烟气量会受限，此外，酸性产物会覆盖在TiO2催化剂上，降低活性物质的产量，进而影响处理SO2和NOx的效率(赵毅，赵莉，韩静，许勇毅，王淑勤.TiO2光催化烟气同时脱硫脱硝方法及其机理研究.中国科学E辑科学技术· 2008. 38(5). 755 - 763. )。Tsuji等使用短波长的真空紫外(100_200nm)研究了 SO2或者NO2的光化学去除过程，研究中用的是几十到几百瓦的氙灯或氪灯光源，对静态和动态体系的去除效率和产物进行了分析测定。SO2在N2中光解为S和O2，在空气中被转化为-SO4 ;空气条件、流动体系下200ppmS02的去除效率是45% (Masaharu Tsuji, TakashiKawahara, Masashi Kawahara, Naohiro Kamo, Nobuyuki Hishinuma. PhotochemicalRemoval of SO2 and CO2 by 172nm Xe2 and 146nm Kr2 Excimer lamp in N2 or Air atAtmospheric Pressure. Jap. J. AppI. Phys. , 47 (12)，8943-8949)。NO2 在 N2 中光解的产物为N2和O2，在空气中的产物为N205、HNO3> N2和O2 ;空气条件、流动体系下200-400ppmN02可完全被去除(Masaharu Tsuji, Masashi Kawahara, Kenji Noda, Makoto Senda, HiroshiSako, Naohiro Kamob, Takashi Kawahara, Khairul Sozan Nor Kamarudin. Photochemicalremoval of NO2 by using 172—nm Xe2 excimer lamp in N2 or air at atmosphericpressure. Journal of Hazardous Materials. 2009, 162:1025 - 1033.)。目前，利用真空紫外福照同时处理烟气中的SO2、NO和NO2的研究还未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可以对烟气同时脱硫脱硝的方法，该方法也可用于单独脱硫或单独脱硝。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案，其步骤包括I)通过对烟气进行紫外线辐射产生大量活性物质，使该活性物质与烟气中的SO2和NOx反应生成硫酸和硝酸；2)收集所述硫酸和硝酸，或者将所述硫酸和硝酸转化为其它产物。上述方法的步骤流程如图I所示，该方法是将烟气在紫外线辐射下产生的大量活性物质与烟气中的S02、NOx (NO和NO2)发生反应，生成稳定的硫酸和硝酸两种重要的工业产物。这两种产物可以使用酸雾去除装置收集也可通入氨生成硫酸铵和硝酸铵两种重要的化肥或喷入碳酸钙生成硫酸钙和硝酸钙，最终将烟气中S02、NO和NO2去除转化为具有工业或农业价值的产物。优选地，所述紫外线的波长为100-300nm，进一步优选为150-300nm。在具体实施例中，可以选择能够发出特征波长为185nm和254nm紫外线的紫外灯来实现。优选地，所述紫外线直接照射烟气，也可透过石英玻璃参与处理烟气。该石英玻璃能够透过大部分紫外线。上述方法中，紫外线光解产生的活性物质如羟基自由基(0H)，氧原子(0)，过氧羟基自由基(HO2),臭氧(O3)等是参与去除S02、NO和NO2反应的主要氧化剂。上述方法中，NOx的去除比SO2要快很多，而SO2 —般而言较容易去除。这一特性使得该方法可以用于改造已有只安装脱硫装置(如石灰石石膏法湿式，海水法等)的锅炉，最终可达到同时去除S02，NO和NO2的效果。为了增加紫外线的利用效率，在烟气中可以设置高反射率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟气同时脱硫脱硝方法，其步骤包括：1）对烟气进行紫外线辐射产生大量活性物质，通过该活性物质与烟气中的SO2和NOx反应生成硫酸和硝酸；2）收集所述硫酸和硝酸，或者将所述硫酸和硝酸转化为其它产物。

【技术特征摘要】
1.一种烟气同时脱硫脱硝方法，其步骤包括 1)对烟气进行紫外线辐射产生大量活性物质，通过该活性物质与烟气中的SO2和NOx反应生成硫酸和硝酸； 2)收集所述硫酸和硝酸，或者将所述硫酸和硝酸转化为其它产物。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，通过以下方式中的一种或两种将所述硫酸和硝酸转化为其它产物 1)在烟气中通入氨，与所述硫酸和硝酸反应生成硫酸铵和硝酸铵； 2)在烟气中喷入碳酸钙，与所述硫酸和硝酸反应生成硫酸钙和硝酸钙。3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于所述紫外线的波长为100-300nm。4.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于所述活性物质包括羟基自由基、氧原子、过氧轻基自由基和臭氧。5.根据权利要求I或2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚静，叶俊辉，朱彤，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：