一種煙氣脫硝脫硫洗滌系統(tǒng)及脫硝脫硫方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，具體來說是一種煙氣脫硝脫硫洗滌系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]SOjP NOx是兩種主要的氣體性大氣污染物，它們主要由燃燒或其它化工過程產(chǎn)生并隨煙氣排放到大氣中。
[0003]煙氣的脫硫目前主要有濕法和干法兩類，干法使用石灰漿液噴入脫硫塔，在高溫?zé)煔獾淖饔孟?，漿液中的水很快蒸發(fā)，漿液中的石灰以固體顆粒的形態(tài)析出，并將煙氣中的S02K附在其表面得以去除；吸附了 so2的固體石灰顆粒則和煙氣中的塵埃一起，通過后面的袋式除塵器除去；濕法脫硫則使用較稀的石灰液在噴淋塔內(nèi)洗脫S02，石灰的添加根據(jù)pH的控制要求來添加，pH—般控制在6左右的酸性范圍。S02首先被吸收到水相，在水中形成亞硫酸并和CaC03(或Ca(0H)2)反應(yīng)生成，亞硫酸鈣和亞硫酸氫鈣和硫酸鈣，除了石灰或石灰石，用作煙氣脫硫的堿性材料還有NaOH、氨水、MgO等。
[0004]煙氣的脫硝分為還原法和氧化法兩類，還原法使用氨或尿素作為還原劑，使用V502作為催化劑在300-400°C的溫度條件下，或不使用催化劑在1000°C的溫度條件下將煙氣中的N0X選擇性地還原成氮?dú)?。選擇性催化還原法由于需要使用含過渡金屬元素的催化劑，催化劑會(huì)受到煙氣中塵埃的磨損而需要經(jīng)常更換，同時(shí)有氨泄漏及溫度條件苛刻等問題，其使用受到一定的限制，選擇性非催化還原法則脫硝效果無法滿足嚴(yán)格的N0X排放標(biāo)準(zhǔn)，因而其使用也受到限制。而氧化法則使用臭氧和H202等氧化劑將NO x中的N0(占煙氣中NO ^勺90 %以上)氧化成更容易洗脫的N02S N 205 (N02占90 %以上)，并和煙氣中的S0 2—起在濕式洗滌塔中去除。氧化法脫硝由于工藝簡(jiǎn)單，無需使用催化劑，適用溫度范圍廣，因此在使用成本和適用性上有一定優(yōu)勢(shì)。
[0005]由于勵(lì)2和S0 2的洗滌在適用的吸收劑以及吸收條件上的差別，N0 2在常規(guī)的S02吸收塔中洗滌效果較差，不能滿足生產(chǎn)上脫硝的要求，S02由于易溶于水，所以它在液體中的吸收比較快，很快生成H2S03，而H2S0#P許多包括鈉堿和石灰在內(nèi)的堿液都能發(fā)生反應(yīng)，因此，包括NaOH和石灰在內(nèi)的許多堿液都能作為302的吸收劑。而N0 2在液體中的吸收要復(fù)雜的多，一方面靠勵(lì)2的水解來吸收，生成產(chǎn)物圓02和ΗΝ03，另一方面Na2S0# EDTA等作為吸收劑，也在氣液表面上參與與N02反應(yīng)，影響勵(lì)2的吸收，同時(shí)這些堿性物質(zhì)也和生成的硝酸和亞硝酸發(fā)生中和反應(yīng)。NaOH的存在對(duì)N02的吸收速率沒有影響，但S0 2和NaOH的反應(yīng)產(chǎn)物.SOW NO 2起到了吸收作用，而使用Na 2S03做吸收劑時(shí)，S0 2的存在對(duì)N0 2的吸收起到抑制作用。這表明，使用堿性物質(zhì)如NaOH做脫硫吸收劑時(shí)，其產(chǎn)物亞硫酸根離子能進(jìn)行N02吸收，從而有可能在脫硫塔中同時(shí)進(jìn)行脫硫脫硝。但是，由于煙氣中的SOjP腸2濃度是變化的，其構(gòu)成比例也有較大的變幅，同時(shí)這兩者的吸收速率也很不一樣，脫硫往往僅需要2秒左右的吸收時(shí)間，而脫硝需要比脫硫長(zhǎng)的多的時(shí)間，因此實(shí)現(xiàn)同時(shí)吸收基本不可會(huì)泛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述提到的問題，本發(fā)明提供一個(gè)能同時(shí)脫硫和脫硝的系統(tǒng)，節(jié)約了成本，也實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境的保護(hù)，為實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種煙氣脫硝脫硫洗滌系統(tǒng)，所述的洗滌系統(tǒng)包括有脫硫塔、脫硝塔、塔連接管、脫硫液排管、脫硝液排管和脫硫塔廢液排放管，
[0008]所述的脫硫塔上設(shè)有煙氣入口和用于使脫硫液于脫硫塔內(nèi)循環(huán)使用的脫硫液循環(huán)管，所述的脫硫液循環(huán)管入口位于脫硫塔底部，脫硫液循環(huán)管出口設(shè)于脫硫塔上部，所述的脫硫液循環(huán)管上設(shè)有用于抽取脫硫液的脫硫循環(huán)栗，所述的脫硫液循環(huán)管上設(shè)有脫硫液添加口 ；
[0009]所述的脫硝塔上設(shè)有用于使脫硝液于脫硝塔內(nèi)循環(huán)使用的脫硝液循環(huán)管和煙氣出口，所述的脫硝液循環(huán)管入口位于脫硝塔底部，脫硝液循環(huán)管出口位于脫硝管上部，所述的脫硝液循環(huán)管上設(shè)有用于抽取脫硝液的脫硝循環(huán)栗，所述的脫硝液循環(huán)管上設(shè)有脫硝液添加口，所述的煙氣出口設(shè)于脫硝塔的頂部；
[0010]所述的脫硫塔和脫硝塔之間設(shè)有塔連接管，塔連接管入口位于脫硫塔頂部，塔連接管出口位于脫硝塔底部；
[0011]所述的脫硫液循環(huán)管還連接用于從脫硫塔底部抽取脫硫廢液并將其送入脫硝塔的脫硫液排管，脫硫液排管入口位于脫硝塔底部，所述的脫硫液排管設(shè)有用于反應(yīng)后的脫硫液排放至脫硝管的脫硫廢液控制閥門，所述的脫硫液排管連接用于排放脫硫廢液的脫硫塔廢液排放管，所述的脫硫塔廢液排放管上設(shè)有脫硫塔廢液排放管閥門；
[0012]所述的脫硝液循環(huán)管連接有用于從脫硝塔排放脫硝液至脫硫塔的脫硝液排管，所述的脫硝液排管上設(shè)有脫硝液排管控制閥門15。
[0013]進(jìn)一步的，所述的脫硫塔為噴淋塔或文丘里吸收塔。
[0014]進(jìn)一步的，所所述的脫硝塔為填充塔或噴淋塔。
[0015]進(jìn)一步的，所所述的煙氣入口位于脫硫塔的中下部。
[0016]一種煙氣脫硝脫硫方法，所述的方法包括如下步驟，
[0017]1)煙氣自煙氣入口進(jìn)入脫硫塔內(nèi)脫硫，包含有NaOH的脫硫液自脫硫液添加口加入脫硫塔中，脫硫循環(huán)栗從脫硫塔底抽脫硫液，脫硫液順脫硫液循環(huán)管向上流動(dòng)并從脫硫液循環(huán)管出口淋下，脫硫；優(yōu)選的，所述的脫硫液還包括Ca (0H) 2。
[0018]在脫硫塔里，但他們的添加是按照pH的變化來加的，采用的是控制pH
[0019]的方法來控制脫硫液的添加量，塔內(nèi)吸硫后的脫硫液pH的控制范圍為
[0020]6-9，脫硫反應(yīng)方程式如下:
[0021]S02+H20 — H2S03;
[0022]H2S03+2Na0H — Na2S03+2H20 ；
[0023]Na2S03+H2S03— 2NaHS0 3;
[0024]NaHS03+Na0H 一 Na2S03+H20 ；
[0025]Na2S03+l/202—Na 2S04。
[0026]2)脫硫后的煙氣通過塔連接管進(jìn)入脫硝塔脫硝，包含有NaOH和Na2S03的脫硝液自脫硝液添加口加入脫硝塔內(nèi)，脫硫塔內(nèi)脫硝液中NaOH的含量為0.1-1WT%, Na2S03S0.01-0.5mol/L，脫硝循環(huán)栗從脫硝管底部抽取脫硝液，脫硝液順著脫硝液循環(huán)管向上流動(dòng)并從脫硝液循環(huán)管出口淋下，脫硝；
[0027]含有SO# NO 2的廢氣首先進(jìn)入脫硫塔，S0 2先和脫硫塔中的NaOH反應(yīng)生成Na 2S03，部分~&#03可以進(jìn)一步用來和S0 2反應(yīng)生成NaHSO 3，而這兩者都會(huì)和煙氣中的氧反應(yīng)生成Na2S04，此廢液中是三者的混合液，其中Na2S0^以占到總鹽的20_40%，由于脫硫塔的煙氣的停留時(shí)間短，脫硫塔內(nèi)一般脫硝效果有限，剩余的S02和絕大部分的N0 2隨著煙氣進(jìn)入后面的脫硝塔，在脫硝塔受添加的較高濃度的脫硝液脫硝，N02得以有效地脫除。脫硝塔的反應(yīng)后液體中含有較高濃度的堿液，將其回流到脫硫塔，用作對(duì)脫硫塔堿液ΝΑ0Η的補(bǔ)充。
[0028]3)脫硫脫硝后的氣體自煙氣出口排出。
[0029]進(jìn)一步的，在步驟2)中，當(dāng)脫硝液中的Na2S03的含量低于0.01mol/L時(shí)，脫硝液也可以采用其它堿性物質(zhì)，反應(yīng)后的脫硫液沿脫硫液循環(huán)管進(jìn)入脫硫液排管，由脫硫液排管進(jìn)入脫硝塔中，當(dāng)Na2S03的含量高于0.5mol/L時(shí)，關(guān)閉脫硫廢液控制閥門。
[0030]進(jìn)一步的，在步驟1)中，當(dāng)反應(yīng)后的脫硫液內(nèi)他2303含量過尚時(shí)，反應(yīng)后的脫硫液自脫硫塔廢液排放管排出，為了維持脫硫塔內(nèi)的鹽的濃度，一部分的脫硫液或者說反應(yīng)后的脫硫液作為廢水排走，還有一部分排入后面的脫硝塔，反應(yīng)后的脫硫液中含有Na2S03，用來補(bǔ)充脫硝液，排到脫硝塔中的分流的流量根據(jù)Na2S03的濃度以及進(jìn)入脫硝塔內(nèi)的氣體的N02濃度來決定，一般來說為脫硫塔循環(huán)液的10-50%。
[0031]進(jìn)一步的，在步驟1)中，脫硝液自脫硝液循環(huán)管從脫硝塔進(jìn)入脫硝液排管，由脫硝排管進(jìn)入脫硫塔內(nèi)給脫硫塔內(nèi)供NaOH，為了控制脫硝液中的總鹽濃度，也必須排走一定量的反應(yīng)后的脫硝液，反應(yīng)后的脫硝液含有較高濃度的NaOH，可以經(jīng)脫硝液排管排入脫硫塔中，用于補(bǔ)充脫離液。
[0032]本發(fā)明的有益效果在于，提供一種同時(shí)能脫硝脫硫的系統(tǒng)，而且，兩個(gè)系統(tǒng)之間的脫硫液和脫硝液可以相互共用，大大的節(jié)省了成本，提尚了效率。
【附圖說明】
[0033]圖1為本發(fā)明的流程示意圖。
[0034]1.煙氣入口 ；2.脫硫塔；3.塔連接管；4.脫硝塔；5.煙氣出口 ；6.脫硫循環(huán)栗；7.脫硫液循環(huán)管；8.脫硫液排管；9.脫硫塔廢液排放管；10.脫硫廢液控制閥門；11.脫硫液添加口 ；12.脫硝循環(huán)栗；13.脫硝液循環(huán)管；14.脫硝液排管；15.脫硝液排管控制閥門；16.脫硝液添加