專利名稱：煙氣凈化系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煙氣凈化系統(tǒng)及方法，具體來說涉及氣相氧化分級脫除 煙氣污染物的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，采用氧化法例如氣相氧化法(臭氧)和液相氧化法脫除燃煤
煙氣中一氧化氮和汞的工藝已有較多的報(bào)道，例如CN1962034A、 CN1923337A、 CN101157003A、 CN1895745A和CN1864813A所/>開。對于 氣相氧化法，現(xiàn)有技術(shù)是S02、 NO和Hg。協(xié)同一體化氧化脫除工藝，即通 過在煙氣中加入氣相強(qiáng)氧化劑，將煙氣中的S02、 NO和HgO氧化為易于與 吸收劑反應(yīng)的S02、 N03和Hg2+，而后在洗滌塔中對這些氧化產(chǎn)物進(jìn)行洗 滌脫除。
現(xiàn)有濕法脫硫技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)成熟，其脫硫效率可達(dá)到95% 之上；副產(chǎn)物的氧化采用強(qiáng)制通風(fēng)氧化，即氧化劑為氧氣。因此，若采 用氣相氧化方式來進(jìn)行多種污染物協(xié)同脫除，對于S02的脫除促進(jìn)作用 有限，且運(yùn)行成本較高。此外，當(dāng)前還沒有一種氣相氧化劑能夠?qū)煔?中的污染物進(jìn)行選擇性氧化，即只氧化較難脫除的NO和HgO，而后煙氣 中的氧化產(chǎn)物和S02在洗滌塔中進(jìn)行洗滌脫除。正是這一原因，當(dāng)前的 氣相氧化多種煙氣污染物一體化脫除技術(shù)只能夠?qū)⒍喾N煙氣污染物都進(jìn) 行氧化而后進(jìn)行液相洗滌脫除，這樣會消耗大量的氣相氧化劑，大大提 高了運(yùn)行費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有較高的煙氣污染物脫除效率和較低 的煙氣污染物脫除成本的煙氣凈化系統(tǒng)及方法。
本發(fā)明的煙氣凈化系統(tǒng)包括煙氣脫硫裝置；換熱器，用于使脫硫 煙氣與未脫硫煙氣在相互隔離的情況下進(jìn)行熱交換；氣相氧化裝置，通 過換熱器與煙氣脫硫裝置相連，用于對經(jīng)過熱交換的脫硫煙氣進(jìn)行氣相 氧化；以及液相吸收裝置，與氣相氧化裝置相連，用于吸收和脫除脫硫
煙氣的氣相氧化產(chǎn)物。
本發(fā)明的系統(tǒng)還可以包括煙氣排放裝置，與液相吸收裝置相連，用 于排放通過液相吸收裝置凈化后的煙氣。
換熱器可以設(shè)置有相互獨(dú)立的脫疏煙氣管道和未脫硫煙氣管道。
氣相氧化裝置可以是與臭氧供給裝置相連的煙道。
液相吸收裝置容納的液相吸收劑可以為NaOH或CaC03。
本發(fā)明的煙氣凈化方法包括步驟對煙氣進(jìn)行脫硫處理；使脫硫煙 氣與未脫硫煙氣在相互隔離的情況下進(jìn)行熱交換，以使脫硫煙氣升溫； 對升溫脫硫煙氣進(jìn)行氣相氧化；以及液相吸收氧化產(chǎn)物以產(chǎn)生凈煙氣。
優(yōu)選脫硫煙氣經(jīng)過熱交換后升溫至80攝氏度以上。
優(yōu)選利用臭氧對升溫脫硫煙氣進(jìn)行氣相氧化。
氣相氧化產(chǎn)物主要包括恥2和Hg2+。
優(yōu)選利用NaOH或CaC03作為液相吸收劑來進(jìn)行液相吸收。 根據(jù)本發(fā)明，燃煤煙氣首先進(jìn)行脫硫，脫疏后的煙氣中噴入氣相氧 化劑，將煙氣中剩余的未脫除S02 (少量)以及NO和Hg"氧化，隨后通 入另一洗滌塔以采用堿性吸收劑進(jìn)行洗滌脫除。在進(jìn)行氣相氧化之前， 脫硫后的煙氣進(jìn)入換熱器加熱，溫度提高到80攝氏度以上。與脫硫煙氣 進(jìn)行熱交換的是脫硫前的原煙氣，這大大節(jié)省了熱交換成本。


圖1是^L據(jù)本發(fā)明的氣相氧化分級脫除煙氣污染物的系統(tǒng)及方法的 示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。
圖1示例地示出了本發(fā)明的氣相氧化分級脫除煙氣污染物的系統(tǒng)， 其包括煙氣脫硫裝置l，用于脫除原煙氣中的S02,以產(chǎn)生凈煙氣；換 熱器2,設(shè)置有相互獨(dú)立的脫硫煙氣管道和未脫硫煙氣管道(未在圖中 具體示出)，用于使脫疏煙氣與未脫硫煙氣在相互隔離的情況下進(jìn)行熱交 換，從而使脫硫煙氣升溫；氣相氧化裝置，在本例中是與氣相氧化劑(例 如臭氧)供給裝置相連的氧化煙道3，通過換熱器2與煙氣脫硫裝置1 相連，用于對經(jīng)過熱交換的脫硫煙氣進(jìn)行氣相氧化，主要使其中的NO 和Hg"氧化為卯2和Hg2+;以及液相吸收裝置4，與氣相氧化裝置3相連， 容納有堿性(NaOH或CaC03)吸收劑，主要用于吸收和脫除脫硫煙氣的
氣相氧化產(chǎn)物N02和Hg2+。
此外，本發(fā)明的系統(tǒng)還可以包括煙氣排放裝置(未具體示出)，與液 相吸收裝置4相連，用于排放通過液相吸收裝置4凈化后的煙氣。
以下仍然參照圖1來說明本發(fā)明的氣相氧化分級脫除煙氣污染物的 方法。
燃煤排放的煙氣(原煙氣)中含有S02、 NO和Hg。等污染物，原煙氣 首先經(jīng)過換熱器2，原煙氣溫度降低后進(jìn)入煙氣脫硫裝置1，脫除S02后 的煙氣溫度降低，再次進(jìn)入換熱器2與原煙氣換熱以提高溫度，升溫后 的脫硫煙氣通入氧化煙道3，在氧化煙道3內(nèi)噴入氣相氧化劑例如臭氧， 在氧化煙道內(nèi)脫硫煙氣中的NO和Hgn分別被氧化為易于被溶液吸收的 冊2和Hg2+，隨后煙氣進(jìn)入液相吸收(脫硝和脫汞)裝置4中，利用堿性 吸收劑(例如NaOH或CaC03)來吸收和脫除N02和Hg"，最后凈化煙氣可 以經(jīng)煙氣排放裝置例如煙囪進(jìn)行排放。
過程中煙氣換熱器2可以將脫硫煙氣溫度提升到80度之上，以保證 氣相氧化劑與煙氣中的NO和Hg。的正常反應(yīng)所需要的溫度。煙氣脫硫裝 置1可以采用任何常規(guī)燃煤電站所用的脫硫裝置，例如干法、半干法或 濕法等脫硫裝置。氣相氧化劑可以為氧化性較強(qiáng)的臭氧，也可以為其他 氧化性較強(qiáng)的氣相物質(zhì)。液相吸收(脫硝和脫汞)裝置4可以采用任何 濕法洗滌裝置，洗滌吸收液或吸收劑可以為任何合適的堿性溶液或漿液。
本發(fā)明至少具有如下優(yōu)點(diǎn)
1. 采用氣相氧化法分級脫硫，脫硝和脫汞，能夠有效降低使用氧化 劑的成本，從而降低整體運(yùn)行成本；
2. 可以采用常規(guī)煙氣脫硫方法脫除煙氣中的S02,隨后采用氣相氧 化法氧化進(jìn)而濕法洗滌脫除NO和Hg。本發(fā)明分兩步脫除三種煙氣污染 物，從而能夠保證較高的污染物脫除效率。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施方式只是用于說明和解釋本發(fā) 明，而不應(yīng)當(dāng)被理解成是對本發(fā)明作出的任何限制。
權(quán)利要求
1.一種煙氣凈化系統(tǒng)，包括煙氣脫硫裝置；換熱器，用于使脫硫煙氣與未脫硫煙氣在相互隔離的情況下進(jìn)行熱交換；氣相氧化裝置，通過換熱器與煙氣脫硫裝置相連，用于對經(jīng)過熱交換的脫硫煙氣進(jìn)行氣相氧化；以及液相吸收裝置，與氣相氧化裝置相連，用于吸收和脫除脫硫煙氣的氣相氧化產(chǎn)物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的系統(tǒng)，還包括煙氣排放裝置，與液相吸收裝置 相連，用于排放通過液相吸收裝置凈化后的煙氣。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的系統(tǒng)，其中換熱器設(shè)置有相互獨(dú)立的脫硫 煙氣管道和未脫硫煙氣管道。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的系統(tǒng)，其中氣相氧化裝置是與臭氧供給裝 置相連的煙道。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中液相吸收裝置容納的液相吸收劑為 NaOH或CaC03。
6. —種煙氣凈化方法，包括步驟 對煙氣進(jìn)行脫硫處理；使脫硫煙氣與未脫硫煙氣在相互隔離的情況下進(jìn)行熱交換，以使脫 辟k煙氣升溫；對升溫脫硫煙氣進(jìn)行氣相氧化；以及 液相吸收氧化產(chǎn)物以產(chǎn)生凈煙氣。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中脫硫煙氣經(jīng)過熱交換后升溫至80 攝氏度以上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中利用臭氧對升溫脫硫煙氣進(jìn)行氣相 氧化。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中氣相氧化產(chǎn)物包括恥2和Hg2+。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中利用NaOH或CaC03作為液相吸收 劑來進(jìn)行液相吸收。
全文摘要
煙氣污染物脫除效率高并且脫除成本低的煙氣凈化系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)包括煙氣脫硫裝置；換熱器，用于使脫硫煙氣與未脫硫煙氣在相互隔離的情況下進(jìn)行熱交換；氣相氧化裝置，通過換熱器與煙氣脫硫裝置相連，用于對經(jīng)過熱交換的脫硫煙氣進(jìn)行氣相氧化；以及液相吸收裝置，與氣相氧化裝置相連，用于吸收和脫除脫硫煙氣的氣相氧化產(chǎn)物。該方法包括步驟對煙氣進(jìn)行脫硫處理；使脫硫煙氣與未脫硫煙氣在相互隔離的情況下進(jìn)行熱交換，以使脫硫煙氣升溫；對升溫脫硫煙氣進(jìn)行氣相氧化；以及液相吸收氧化產(chǎn)物以產(chǎn)生凈煙氣。
文檔編號B01D53/64GK101347710SQ20081011937
公開日2009年1月21日 申請日期2008年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月4日
發(fā)明者吳樹志, 明 張, 李永旺 申請人:北京博奇電力科技有限公司