專利名稱：氣液接觸分級氧化法脫硫、脫硝、脫汞工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煙氣處理工藝，更具體地涉及通過氣液接觸分級氧
化來對燃煤煙氣進行處理以脫除其中所含的硫、氮氧化物(N0)以及汞 的工藝。
背景技術(shù)：
當前，在燃煤煙氣污染物控制方面，有多種方法用來控制S02和其 它煙氣污染物的排放，如采用含污染物成分低的煤或者通過機械或者化 學(xué)方式在燃燒前脫除煤中的污染物。對于第二種方法，其主要缺點是處 理費用高。因而，燃燒后煙氣脫硫以及脫除其它污染物被廣泛采用，目 前已有多種方法脫除燃煤煙氣中的S02或者其它煙氣污染物。
燃料燃燒前將堿性吸收劑混入燃料或者直接噴入燃燒煙氣中，可以 直接吸收或者氧化S02和其它煙氣污染物，但此種方法會導(dǎo)致受熱面積 灰、降低除塵效果。
石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)，然而，此種脫碌u 方法不能脫除煙氣中的其它污染物，如N0和Hg。
脫硝技術(shù)有選擇性催化還原法(SCR)和選擇性非催化還原法 (SNCR),這兩種脫硝技術(shù)均采用還原的方法，通過往煙氣中噴入NH3， 在催化或者無催化的條件下將煙氣中的NO還原為N2,然而這兩種方法 都存在NH3的逃逸進入煙氣中以及運行成本高的缺點。
近年來，已有不少科研工作者提出了氧化法一體化脫疏、脫硝的工 藝，即采用強氧化劑將S02和N0氧化為S03和N0"而后采用吸收劑進行 吸收反應(yīng)。然而，此種污染物脫除方式，需要有大量的氧化劑來同時氧 化S02和N0，運行費用極高，不適宜推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種燃煤煙氣中S02、 N0、 Hg聯(lián)合脫除的工藝，采用氣 液接觸分級氧化法脫除上述三種煙氣污染物，即分兩級脫除三種煙氣污染物，笫一級采用石灰/石灰石-石膏法脫除煙氣中的so2,第二級采用
氧化法脫除煙氣中剩余的S02以及未脫除的NO和Hg。


圖1是本發(fā)明所迷煙氣處理工藝的流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明所述煙氣處理工藝的具體過程如下
第 一級脫石克采用工業(yè)上廣泛應(yīng)用的石灰/石灰石-石膏濕法脫石危技 術(shù)，如噴淋空塔或者噴射鼓泡塔氣液接觸方法，脫除原煙氣中絕大部分 S02。原煙氣進入濕法脫硫吸收塔，在吸收劑(石灰或石灰石)漿液的洗 滌下，煙氣中S02被吸收，并被氧化空氣中的氧氣氧化，生產(chǎn)石膏，具 體化學(xué)反應(yīng)過程可表示為
2S02 + 2H20 + 02 + 2CaC03 — 2CaS04 2H20 + 2C02
濕法脫石危過程中排出的石膏漿液進行脫水，脫水石膏可以進行工業(yè) 利用，濾液水充當氧化劑的溶劑，配制成一定濃度的氧化劑溶液進入二 次脫硫/脫硝、脫汞吸收塔，采用氣液接觸方式(噴淋或者噴射鼓泡)
對煙氣進行洗滌。采用氧化劑的目的是用來將煙氣中未脫除的S02以及
NO和Hg進行氧化，將其分別氧化為S03、N02、Hg2+。氧化劑可選用NaC102、 NaC103、 CaCl 204、 CaCl 206、 C102、 KMn04等具有強氧化性的可溶性物質(zhì)。 若采用NaC102充當氧化劑，則第二級二次脫硫/脫硝、脫汞吸收塔中的 化學(xué)反應(yīng)如下
2S02 + NaC102 + 2H20 — 2H2S04 + NaCl
4NO + 3NaC102+2H20 — 4HN03 +3NaCl
2Hg + 4NaC10 2 + 2H20 — 2HgCl 2 + 4NaOH + 302
溶液中的強氧化劑將煙氣中的氣態(tài)污染物S02、 NO和Hg氧化吸收，
進入溶液中，達到污染物的脫除目的。無i侖-使用哪一種氧化劑，S02和
NO氧化后都會形成H2S04和HNO"因而，為了達到動態(tài)平衡，氧化劑溶 液不斷地進入吸收塔，同時，反應(yīng)后的溶液也不斷地排出吸收塔，排出 后的溶液中含有大量的H2S(X和麗03,因而，這部分溶液可直接制取銨 肥，當然，也可以濃縮制取&304和HN03。
在脫碌"脫硝、脫汞過程中，石灰/石灰石漿液質(zhì)量濃度為5 - 25%，濕法脫硫吸收塔內(nèi)漿液pH值控制在5-6的范圍內(nèi)，鉤硫摩爾比控 制在1 ~ 1. 1范圍內(nèi)，二次脫硫/脫硝、脫汞吸收塔內(nèi)溶液pH值控制在4
-5范圍內(nèi)，氧化劑與進入二次脫硫/脫硝、脫汞吸收塔內(nèi)煙氣中S02、 NO和Hg的化學(xué)當量比控制在1 ~ 1. 2范圍內(nèi)。為節(jié)約運行成本，濕法脫 硫吸收塔內(nèi)的脫硫效率要求不低于80%。 本發(fā)明具有如下優(yōu)點
1、 本發(fā)明提出的氣液接觸分級氧化法脫石克、脫硝、脫汞工藝，將 煙氣中S02和N0、 Hg的脫除結(jié)合起來，工藝流程筒單，占地面積小；
2、 本發(fā)明提出的氣液接觸分級氧化法脫石危、脫；肖、脫汞工藝，分 段脫除煙氣中的S02和N0、 Hg,氧化劑利用率高，污染物脫除效率高。
實施例1:
煙氣流量為5000NmVh,煙氣中S02濃度為2800mg/Nm3， NO濃度為 600mg/Nm3, Hg濃度為20 ju g/Nm3。 一級脫硫采用噴淋空塔，噴淋漿液體 積與煙氣體積比為17,脫石克劑為石灰石，釣石克摩爾比為1. 05，漿液pH 值為5.2; 二次脫硫\脫硝、脫汞吸收塔采用噴射鼓泡塔，噴射鼓泡管浸 液深度為200mm,煙氣噴射速度20m/s,氧化劑采用NaC102,氧化劑的 加入量與煙氣中剩余污染物的化學(xué)當量比為1.1，吸收液pH值為4. 5。 在上述條件下， 一級脫石危效率可達95%, 二級脫石危效率可達99。/。， 二級 脫硝效率可達8iy。， 二級脫汞效率可達62°/。。
實施例2:
煙氣流量為5000NmVh，煙氣中S02濃度為2800mg/Nm3， NO濃度為 600mg/Nm3, Hg濃度為2 0 y g/Nm3。 一級脫硫采用噴淋空塔，噴淋漿液體 積與煙氣體積比為17，脫硫劑為石灰石，釣硫摩爾比為1.05，漿液pH 值為5.2; 二次脫硫\脫硝、脫汞吸收塔采用噴射鼓泡塔，噴射鼓泡管浸 液深度為200mm,煙氣噴射速度20m/s,氧化劑采用C102,氧化劑的加 入量與煙氣中剩余污染物的化學(xué)當量比為1. 1,吸收液pH值為4.5。在 上述條件下， 一級脫硫效率可達95%, 二級脫硫效率可達99%, 二級脫 硝效率可達85%, 二級脫汞效率可達64%。
實施例3:
煙氣流量為5000Nm7h,煙氣中S02濃度為2800mg/Nnr1, NO濃度為 600mg/Nm3, Hg濃度為20 |u g/Nm3。 一級脫石克采用噴淋空塔，噴淋漿液體 積與煙氣體積比為17,脫碌u劑為石灰石，釣碌L摩爾比為1.05,漿液pH值為5.2; 二次脫硫\脫硝、脫汞吸收塔采用噴射鼓泡塔，噴射鼓泡管浸 液深度為200mm,煙氣噴射速度20m/s ，氧化劑采用KMn04,氧化劑的加 入量與煙氣中剩余污染物的化學(xué)當量比為1. 1,吸收液pH值為4.5。在 上述條件下， 一級脫;克效率可達95%, 二級脫;危效率可達99%, 二級脫 硝效率可達63%, 二級脫汞效率可達95°/。。 實施例4:
煙氣流量為5000NmVh,煙氣中S02濃度為2800rag/Nm3， NO濃度為 600mg/Nm3, Hg濃度為20 ju g/Nm3。 一級脫硫采用噴淋空塔，噴淋漿液體 積與煙氣體積比為17，脫石克劑為石灰石，4丐石克摩爾比為1. 05,漿液pH 值為5.2; 二次脫硫\脫硝、脫汞吸收塔也采用噴淋空塔，噴淋氧化液體 積與煙氣體積比為17,氧化劑采用NaC102，氧化劑的加入量與煙氣中剩 余污染物的化學(xué)當量比為1. 1,吸收液pH值為4. 5。在上述條件下，一 級脫硫效率可達95%, 二級脫硫效率可達80%, 二級脫硝效率可達69°/。， 二級脫汞效率可達52%。
實施例5:
煙氣流量為5000Nm7h,煙氣中S02濃度為2800mg/Nm3， NO濃度為 600mg/Nm3, Hg濃度為2 0 p g/Nm3。 一級脫硫采用噴淋空塔，噴淋漿液體 積與煙氣體積比為17,脫^5克劑為石灰石，釣碌b摩爾比為1. 05,漿液pH 值為5.2; 二次脫辟iA脫硝、脫汞吸收塔也采用噴淋空塔，噴'淋氧化液體 積與煙氣體積比為17,氧化劑采用C102，氧化劑的加入量與煙氣中剩余 污染物的化學(xué)當量比為1. 1,吸收液pH值為4. 5。在上述條件下， 一級 脫石克效率可達95%, 二級脫;克效率可達84%, 二級脫硝效率可達72%, 二 級脫汞效率可達56°/。。
實施例6:
煙氣流量為5000Nm3/h,煙氣中S02濃度為2800mg/Nm3， NO濃度為 600mg/Nm3, Hg濃度為20 y g/Nm3。 一級脫硫采用噴淋空塔，噴淋漿液體 積與煙氣體積比為17,脫石克劑為石灰石，釣碌u摩爾比為1. 05,漿液pH 值為5.2; 二次脫石危\脫硝、脫汞吸收i荅也采用噴淋空塔，噴淋氧化液體 積與煙氣體積比為17,氧化劑采用KMn04,氧化劑的加入量與煙氣中剩 余污染物的化學(xué)當量比為1. 1,吸收液pH值為4.5。在上述條件下，一 級脫;危效率可達95%, 二級脫-危效率可達90%, 二級脫硝效率可達51%， 二級脫汞效率可達90%。
權(quán)利要求
1. 一種煙氣處理工藝，其包括如下步驟通過使用石灰/石灰石-石膏濕法來進行第一級脫石克，來脫除原煙氣 中的大部分S02，其中原煙氣進入濕法脫^5克吸收塔，在石灰/石灰石漿液 的洗滌下，煙氣中S02被吸收，并被氧化空氣中的氧氣氧化，產(chǎn)生石膏；第二級脫疏/脫硝、脫汞，其中在二次脫硫/脫硝、脫汞吸收塔中， 通過使用氧化劑水溶液以氣液接觸方式對經(jīng)歷了第一級脫硫的煙氣進 行洗滌，對煙氣中未脫除的S02以及N0和Hg進行氧化，將其分別氧化 為可溶于水的SO" N02、 Hg2+,從而將其從煙氣中脫除。
2. 權(quán)利要求l所述的工藝，其中所迷第一級脫硫是在噴淋空塔或者 噴射鼓泡塔中通過氣液接觸方法而進行的。
3. 權(quán)利要求l所述的工藝，其中在所述第二級脫石危/脫硝、脫汞中 是以噴淋或者噴射鼓泡的方式進行氣液接觸的。
4. 權(quán)利要求l所述的工藝，其中所述氧化劑選自于NaC102、 NaC103、 CaCl 204、 CaChO" C102和KMnO"
5. 權(quán)利要求4所述的工藝，其中所迷氧化劑是NaC102。
6. 權(quán)利要求l所述的工藝，其中在所述第一級脫硫過程中，石灰/ 石灰石漿液的質(zhì)量濃度為5 - 25% ,漿液pH值為5 - 6，鈣硫摩爾比為1 ~ 1. 1范圍內(nèi)。
7. 權(quán)利要求l所述的工藝，其中在二次脫硫/脫硝、脫汞吸收塔內(nèi) 氧化劑水溶液的pH值為4-5,氧化劑與進入二次脫碌J脫硝、脫汞吸收 塔內(nèi)煙氣中S02、 NO和Hg的化學(xué)當量比為1~1.2范圍內(nèi)。
8. 權(quán)利要求l所述的工藝，其中在所述第一級脫硫過程中，濕法脫 硫吸收塔內(nèi)的脫硫效率要求不低于80%。
9. 權(quán)利要求l所述的工藝，其中對所述第一級脫硫過程中排出的石 膏漿液進行脫水，濾液水充當?shù)诙壝撌?脫硝、脫汞過程中氧化劑的 溶劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種煙氣處理工藝，其包括通過使用石灰/石灰石-石膏濕法來進行第一級脫硫，來脫除原煙氣中的大部分SO₂，其中原煙氣進入濕法脫硫吸收塔，在石灰/石灰石漿液的洗滌下，煙氣中SO₂被吸收，并被氧化空氣中的氧氣氧化，產(chǎn)生石膏；第二級脫硫/脫硝、脫汞，其中在二次脫硫/脫硝、脫汞吸收塔中，通過使用氧化劑水溶液以氣液接觸方式對經(jīng)歷了第一級脫硫的煙氣進行洗滌，對煙氣中未脫除的SO₂以及NO和Hg進行氧化，將其分別氧化為可溶于水的SO₃、NO₂、Hg²⁺，從而將其從煙氣中脫除。
文檔編號B01D53/64GK101310834SQ20081008135
公開日2008年11月26日 申請日期2008年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月25日
發(fā)明者吳樹志, 李永旺, 白云峰 申請人:北京博奇電力科技有限公司