[发明专利]从烟气中去除污染物和温室气体的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及到用于去除污染物和温室气体的方法和系统，更具体地，涉及通过吸附、键断裂末端结果的类似反应和随时间变化的低频电磁波处理的综合效应而从烟气中同时去除污染物和温室气体如SO₂、NO_x和CO₂的方法和系统。

背景技术

在许多行业中，包括陆上、海上工业以及陆上、海上和空中运输，通常会产生含有污染物和温室气体如SO₂、NO_x和CO₂的烟气，它们需要被处理以符合各种环保部门和国际组织要求的排放标准。

目前，从烟气中去除SO₂、NO_x和CO₂的控制措施如下所述。

为了减少SO₂排放，如果SO₂是从油的燃烧而产生的，已有的方法通常使用低硫燃料。然而，这些方法的使用会受到阻碍，因为低硫燃料有溢价而成本高、且低硫燃料的可用性低。如果SO₂是从煤炭燃烧和其它燃烧过程中产生的，则使用石灰或海水洗涤工艺以减少SO₂排放。然而，在干燥或潮湿的环境中使用石灰会导致CO₂的产生，因为石灰CaO通常是通过加热石灰石CaCO₃而获得的，这会释放CO₂。也就是说，使用石灰工艺以去除SO₂的过程其实是以CO₂的产生作为交换的。在使用海水洗涤工艺以去除SO₂的情况下，则会由于SO₂和水反应而产生硫酸。通常，洗涤水具有在2-4的范围内的pH值，结果是使海洋酸化和从通常在海水中存在的碳酸氢盐和碳酸盐释放CO₂。因此，上述工艺对于大气和海洋环境是有害的，虽然它们都能够去除污染物SO₂。

已经有许多低NO_x的发动机和燃烧器，以减少NO_x的排放。这些低NO_x燃烧设备都有一个共同的缺点：由于使用较低的燃烧温度而影响其燃烧效率。但是，燃烧效率的降低将需要更多的油耗或排放更多的CO₂。此外，还有用于去除NO_x的选择性催化还原工艺(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)工艺，其中使用尿素或胺来将NO_x还原为氮气，这是一个环保气体。但是，催化剂的性能可能会受到燃油或煤中存在的硫的影响。而在使用石灰的洗涤工艺中，CaSO₄的产生也会导致催化剂的表面失活，转而影响NO_x的去除。

如今，适用于去除CO₂的工艺通过化学物质如单乙醇胺(MEA)来捕捉CO₂。然而这些工艺所遭受的一个严重问题是需要解决CO₂的储存。公认的是，CO₂的排放量在每年万亿吨的量级，并且储存这样巨量的气体CO₂是代价高昂和有问题的。此外，从CO₂的去除已经提出使用化学中和和吸收，但是对来自这些工艺的最终产品的处置是一个关键问题。因此，它们不能被视为一种用于去除CO₂的的解决方案。