專利名稱：燃煤煙氣濕法脫硫脫硝一體化的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃煤煙氣濕法脫硫脫硝一體化的方法，屬化學(xué)工程與環(huán)境保護(hù)技
術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國能源以煤為主，"煤煙型"污染是我國大氣污染的特征，煤炭燃燒釋放大量的S02和N0X，同時(shí)金屬冶煉也有大量的S02和N0X的排放。全球S02排放量達(dá)200Mt/a左右，N0x50Mt/a左右，我國"十五"期間S02達(dá)到25Mt/a， N0X大約為8Mt/a，大氣污染造成了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題和影響了大眾的健康，據(jù)估計(jì)造成了我國每年超過1100億元的經(jīng)濟(jì)損失，因此控制S02和N0X的污染是我國和當(dāng)今世界亟待解決的問題，是保護(hù)環(huán)境造福人類的緊迫任務(wù)。 國外成熟的脫硝技術(shù)(SCR法)，都是采用催化劑、在300°C高溫下脫硝還原為N2，NH3消耗量大，且對煙氣中的塵要求脫除率很高，Cat易中毒，運(yùn)行費(fèi)高。脫硝與脫硫因工藝條件差別大，因而分步進(jìn)行，工藝路線長。
經(jīng)文獻(xiàn)檢索，未見與本發(fā)明相同的公開報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種燃煤煙氣濕法脫硫脫硝一體化的方法，降低脫硫脫硝的裝備投資和運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)回收硫資源，形成新的產(chǎn)業(yè)鏈。
本發(fā)明是在本公司原有專利(ZL200410622641. 3和ZL200610048701. 8)技術(shù)基礎(chǔ)上，根據(jù)燃煤煙氣中同時(shí)有S02和N0x需要脫除，且N0x污染物N080X _90%，N02占10%，在吸收脫硫的同時(shí)應(yīng)用汽 一 液催化氧化與還原的原理脫硝，使N0X中氨法濕法脫硫的部分NO經(jīng)氧化為N02，N02易被朋4011溶液吸收，而另一部分NOx被脫硫形成的亞鹽(NH4) 2S03、NH4HS03還原為K，從而實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝一體化工藝。整個(gè)工藝脫除的S(^形成化肥(NH4)2S04， N(^部分形成NH4N03、NH4N02，大部分還原為N2。利用對N0X的氧化、還原及吸收的協(xié)同作用達(dá)到脫硝的目的。NOx的脫除率> 60% 。
具體步驟如下 a、按照ZL200410622641. 3、 ZL200610048701. 8和現(xiàn)有的操作條件對燃煤煙氣進(jìn)行氨法脫硫； b、煙氣氨法濕法吸收脫硫的同時(shí)脫硝是利用煙氣中剩余氧(含氧5% -10% )，在密度< 1200g/L含亞硫酸銨、亞硫酸氫銨的脫硫吸收液中添加0. 2-0. 5g/L的單一組份或者二元復(fù)合組份的第四周期過渡金屬M(fèi)n、Fe、Co、Ni、及Cu可溶性鹽作催化劑，和控制溶液ffl值5. 4-6. 0，脫硝溫度為20-6(TC的操作條件下完成脫硝過程；脫硝過程不再消耗朋3，朋3最后形成了 (NH4)2S04、NH4N03的化肥產(chǎn)品；
c、本方法中的的反應(yīng)式為氧化吸收2No +o2 2N02 (利用煙氣的剩余02)
2N02+H20 — HN03+HN02 NH40H+HN03 — NH4N03+H20 NH40H+HN02 — NH4N02+H20 利用S02氨法吸收產(chǎn)生的亞鹽將N0X還原為N2。 2N02+4 (NH4) 2S03 — 4 (NH4) 2S04+N2個(gè) 2N0+2 (NH4) 2S03 — 2 (NH4) 2S04+N2個(gè)。 產(chǎn)品硫酸銨，含少量的NH4N03產(chǎn)品硫酸銨生產(chǎn)過程操作條件同現(xiàn)有技術(shù)。 本發(fā)明與現(xiàn)有的SCR法相比，具有脫硫脫硝工藝一體化，脫硫脫硝設(shè)備共用，常溫至6(TC下運(yùn)行(不需另行加熱)，投資小，運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)。


附圖為本發(fā)明的工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式 實(shí)施例1 : 燃煤煙氣進(jìn)脫硫脫硝裝置均為現(xiàn)有裝置，煙氣條件煙氣溫度150°C， S(^濃度2000mg/Ni^、N0x800mg/Nm 煙氣中剩余氧的含量為7% ;
脫硫脫硝 煙氣首先進(jìn)入煙氣冷卻塔與硫酸銨溶液換熱(亞鹽氧化后的硫酸銨溶液蒸發(fā)濃縮)，在此塔內(nèi)煙氣中的剩余氧和煙氣中的NO在硫銨液中催化劑催化氧化的作用下，部分NO發(fā)生氧化為冊2，經(jīng)冷卻后的煙氣(煙氣中冊30%氧化為N02)降溫至< 60。C，進(jìn)入吸收塔。 在吸收塔中控制吸收液密度1190g/L，ph值5. 9，溫度5(TC，該含(NH4) 2S03、NH4HS03及少量NH3的吸收液吸收S02[主反應(yīng)(NH4)2S03+S02 — NH4S03]，同時(shí)煙氣中的部分N02與溶液中NH3反應(yīng)生成硝酸銨、亞硝酸氨而脫除。煙氣中剩余的NO、 N02的一部分與溶液中的部分(NH4)2S03、 NH4S03發(fā)生氧化還原反應(yīng)，前者被還原為N02排放，后者生成了 (NH4)2S04。排放煙氣S02濃度89mg/Nm3、 NOx 285mg/Nm3， S02吸收率> 95% ， NOx的脫除率達(dá)到64. 4% 。
過程中(NH4) 2S03脫硫生成NH4S03量大，脫硝則(NH4) 2S03、NH4S03均有消耗，但總量變化NH4S03增加，(NH4)2S03減少較多，通過向吸收塔補(bǔ)加NH3，使NH4S03再生成(NH4)2S03。
本方法中的的反應(yīng)式為氧化吸收2NO +o2」、2N02 (利用煙氣的剩余02)
2N02+H20 — HN03+HN02
NH4OH+HN03 — NH4N03+H20
NH4OH+HN02 — NH4N02+H20 利用S02氨法吸收產(chǎn)生的亞鹽將N0X還原為N2。
2N02+4 (NH4) 2S03 — 4 (NH4) 2S04+N2個(gè)
2N0+2 (NH4) 2S03 — 2 (NH4) 2S04+N2個(gè)。 本實(shí)施例選用催化劑為硫酸亞鐵按20%濃度將其溶于工藝水中，按每小時(shí)吸收后產(chǎn)生(排出至亞鹽氧化塔)的吸收液在氧化塔內(nèi)補(bǔ)加催化劑補(bǔ)充量為O. 5g/L(催化劑溶液則為催化劑實(shí)物量)，帶有催化劑的亞鹽氧化后的硫酸銨液從氧化塔進(jìn)入煙氣冷卻塔噴淋 熱煙氣，在此過程中煙氣中NO與煙氣自身剩余02發(fā)生氧化作用。
實(shí)施例2 : 基本同實(shí)施例1。不同之處為煙氣中剩余氧的含量為10% ;添加0. 2g/L的第四 周期過渡金屬M(fèi)n或Fe或Co或Ni可溶性鹽作催化劑，和控制溶液ffl值6. 0，脫硝溫度20°C 操作條件下完成脫硝過程。NOx的脫除率達(dá)到68. 2%。
實(shí)施例3 : 基本同實(shí)施例1。不同之處為煙氣中剩余氧的含量為5%;添加0. 3g/L的第四周 期過渡金屬Cu和Fe可溶性鹽作催化劑，和控制溶液ra值5. 4，脫硝溫度6(TC操作條件下 完成脫硝過程。NOx的脫除率達(dá)到62. 5%。
權(quán)利要求
一種燃煤煙氣濕法脫硫脫硝一體化的方法，其特征在于該方法在本公司專利ZL200410622641.3和ZL200610048701.8的技術(shù)基礎(chǔ)上，根據(jù)燃煤煙氣中同時(shí)有SO2和NOX需要脫除，且NOX污染物NO80％-90％，NO2占10％，在吸收脫硫的同時(shí)應(yīng)用汽--液催化氧化與還原的原理脫硝，使NOX中氨法濕法脫硫的部分NO經(jīng)氧化為NO2，NO2易被NH4OH溶液吸收，而另一部分NOX被脫硫形成的亞鹽(NH4)2SO3、NH4HSO3還原為N2，從而實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝一體化工藝；具體步驟如下a、按照ZL200410622641.3、ZL200610048701.8和現(xiàn)有的操作條件對燃煤煙氣進(jìn)行氨法脫硫；b、煙氣氨法濕法吸收脫硫的同時(shí)脫硝是利用煙氣中剩余的含量為5％-10％的氧，在密度＜1200g/L含亞硫酸銨、亞硫酸氫銨的脫硫吸收液中添加0.2-0.5g/L的單一組份或者二元復(fù)合組份的第四周期過渡金屬M(fèi)n、Fe、Co、Ni、及Cu可溶性鹽作催化劑，和控制溶液PH值5.4-6.0，脫硝溫度為20-60℃的操作條件下完成脫硝過程；脫硝過程不再消耗NH3，NH3最后形成了(NH4)2SO4、NH4NO3的化肥產(chǎn)品；c、本方法中的的反應(yīng)式為氧化吸收2NO2+H2O→HNO3+HNO2NH4OH+HNO3→NH4NO3+H2ONH4OH+HNO2→NH4NO2+H2O利用SO2氨法吸收產(chǎn)生的亞鹽將NOX還原為N2。2NO2+4(NH4)2SO3→4(NH4)2SO4+N2↑2NO+2(NH4)2SO3→2(NH4)2SO4+N2↑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種燃煤煙氣濕法脫硫脫硝一體化的方法，屬化學(xué)工程與環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明是在本公司ZL200410622641.3和ZL200610048701.8的技術(shù)基礎(chǔ)上，根據(jù)燃煤煙氣中同時(shí)有SO2和NOX需要脫除，且NOX污染物NO80％-90％，NO2占10％，在吸收脫硫的同時(shí)應(yīng)用汽--液催化氧化與還原的原理脫硝，使NOX中氨法濕法脫硫的部分NO經(jīng)氧化為NO2，NO2易被NH4OH溶液吸收，而另一部分NOX被脫硫形成的亞鹽(NH4)2SO3、NH4HSO3還原為N2，從而實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝一體化工藝；整個(gè)工藝脫除的SO2形成化肥(NH4)2SO4，NOX部分形成NH4NO3，大部分還原為N2。本發(fā)明與現(xiàn)有的SCR法相比，具有脫硫脫硝工藝一體化，投資小，運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01D53/86GK101773778SQ20101003910
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月4日
發(fā)明者劉應(yīng)隆, 周錫飛, 夏仁江, 曾子平, 楊波 申請人:云南亞太環(huán)境工程設(shè)計(jì)研究有限公司