[发明专利]氨法烟气同时脱硫脱硝的方法

说明书

技术领域

本发明为环保领域，涉及燃煤锅炉所排放烟气的净化方法，具体指氨法烟气同时脱硫脱硝的方法。

背景技术

随着我国经济的发展，我国对能源的需求与消耗大幅度地增加，大量的化石燃料在燃烧过程中释放出SO₂、NO_x、粉尘等污染物带来严重的环境问题，也促进了燃料，特别是煤的洁净燃烧技术的研究与发展，其中燃煤二氧化硫和氮氧化物排放控制技术是近些年来国际上研究的热点课题。

目前，用于燃煤锅炉烟气脱硫、脱硝和烟气除尘等工艺和设备绝大多数还是独立开发的，形成各自的技术体系和工艺流程，为实现对脱硫、脱硝的各自要求，需要建设多套装置，工艺复杂、投资较大。

目前烟气脱硝技术主要有SCR(选择性催化还原)和SNCR(选择性非催化还原)，皆是利用氨作还原剂，还原的产物是氮气。其中SCR法脱硝效率高，但其工艺和设备系统较复杂，催化剂昂贵、耗量大，装置运行成本高；SNCR法工艺和设备系统较简单，装置运行成本不高，但脱硝率不能保证。

目前国内烟气脱硫较多采用的是石灰石-石膏法，这种脱硫方法投资较大，要消耗大量的石灰石资源，且产生脱硫废水和副产大量石膏，副产价值不高。随着氨法脱硫技术的广泛应用，氨法脱硫的优势日益显现。氨法脱硫在脱硫的同时可副产硫酸铵化肥等有价值产品，且不产生任何的二次污染，属于绿色清洁完全资源化的脱硫技术。但其脱硝能力并不高。

为解决上述问题，专利CN2712446中提出了一种多级串联式氨法脱硫脱硝装置，其结构较复杂、运行操作困难；专利CN101053747中提出了一种先行氧化烟气中NO，再利用氨做吸收剂进行脱硫脱硝的工艺，需消耗大量双氧水、臭氧等氧化剂。同时上述工艺和装置脱硝时皆需消耗氨，成本较高。

由此可见，如能开发一种系统结构简单、氨耗相对较低的脱硫脱硝的联合工艺，必将对湿式氨法的推广和应用带来深远影响。

发明内容

本发明提供一种氨法同时脱硫脱硝的方法，脱硝时无需消耗氨，脱硫脱硝率高。

所述氨法烟气同时脱硫脱硝的方法，在脱硫脱硝系统中进行，所述脱硫脱硝系统包括脱硫脱硝塔，所述脱硫脱硝塔自上而下设有水洗除雾段、吸收段和氧化段，其中吸收段从上而下设有第一脱硫喷淋层、第二脱硫喷淋层和脱硝喷淋层，氧化段从上而下设有脱硝循环层、脱硫循环层和氧化层，脱硝循环层、脱硫循环层和氧化层分别通过塔外循环管路与脱硝喷淋层、第二脱硫喷淋层和第一脱硫喷淋层相通，烟气入口设于吸收段和氧化段之间，氧化层设有氧化空气和吸收剂入口，具体的工艺流程为：

烟气从烟气入口进入，向上运行，依次与脱硝喷淋层、第二脱硫喷淋层和第一脱硫喷淋层的吸收液进行接触，脱硝、脱硫，然后进入水洗除雾段后排出，脱硝喷淋层、第二脱硫喷淋层和第一脱硫喷淋层的吸收液因重力作用下降至下部的氧化段，在氧化层与从氧化空气和吸收剂入口进入的空气和氨气进行反应，生成硫酸铵，脱硝循环层、脱硫循环层和氧化层的吸收液分别经塔外循环管路输送至脱硝喷淋层、第二脱硫喷淋层和第一脱硫喷淋层，

其中，脱硝喷淋层的吸收液的pH值为3.1-6.9，第一、二脱硫喷淋层的吸收液pH值为3.1-6.5，脱硝喷淋层、第二脱硫喷淋层和第一脱硫喷淋层的吸收液与烟气接触的反应温度为42-70℃，脱硝喷淋层、第二脱硫喷淋层和第一脱硫喷淋层的吸收液总和的体积与烟气体积之比为1.5l/m³-20l/m³，脱硝喷淋层、第二脱硫喷淋层和第一脱硫喷淋层的吸收液总和的体积与烟气体积之比可进一步选择为1.5l/m³-10l/m³，或1.5l/m³-5l/m³。

优选的，氧化层pH值为4-6.5，反应压力为0.1-0.25MPa，氧化空气量为理论所需量的1.2-4.5倍。

作为本发明的改进，所述脱硫脱硝系统还包括硫铵回收装置，硫铵回收装置与氧化层底部连接，待氧化层底部硫酸铵浆料的固含量达到5％-15％后输送至硫铵回收装置。

作为本发明的进一步优选方案，所述硫铵回收装置包括顺序连接的循环槽、旋流器、离心机、干燥机，同时，将旋流分离器的上溢流口和离心机的液体出口与循环槽相通，待脱硫脱销塔内的硫酸铵浆料的固含量达到5％-15％后经循环槽进入旋流器，旋流器下溢料口固含量达到30％-60％，料浆进入离心机，经分离后得到含水物料送入干燥机干燥，旋流器和离心机的母液回至循环槽重新结晶。