[实用新型]一种同时从烟气/废气中脱除二氧化硫和氮氧化物的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种同时从烟气/废气中脱除二氧化硫和氮氧化物的装置，尤其涉及烟气废气脱硫脱硝的方法，属于环境保护技术领域。 

背景技术

氮的氧化物有N₂O、NO、NO₂、N₂O₃、N₂O₄和N₂O₅等几种，总称氮氧化物（NO_x），其中NO、NO₂和N₂O是主要的大气污染物。排放源分移动源（主要是交通工具尾气）和固定源——燃烧烟气、硝酸尾气、冶金废气和其他化工废气，其中燃烧烟气面大量广，是最主要的NO_x污染源，燃烧烟气中的NO_x90%～95%为NO，其余以NO₂为主。 

固定源NO_X污染控制方法主要有三种：（1）燃料脱氮；（2）低NO_X燃烧；（3）烟（废）气脱硝。燃料脱氮技术至今尚未很好开发，有待继续研究。低NO_X燃烧技术和设备的研究和开发，虽已取得一定进展，并得到部分应用，但由于多方面的原因，尚未达到全面实用阶段，已经应用的技术和设备所取得的NO_x降低效率也很有限。因此，烟（废）气脱硝仍是控制NO_x污染最主要的方法。 

根据氮氧化物中一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO₂）含量的不同，可以用不同的处理方法，其中NO₂易溶于水，NO₂/NO摩尔比>1的NO_x废气可用吸收法净化；而NO难溶于水，以NO为主的NO_x要么将NO化学氧化或催化氧化为NO₂再吸收治理，要么用催化还原法将其转化为无害的氮气（N₂）。 

目前，烟气脱硝主要是还原法和吸收法。 

NH₃选择性催化还原(SCR)技术是当前治理烟气中NOx最常用的方法。由于H₂O和SO₂是烟气中不可避免的成分，它们与还原剂NH₃造成如下两方面的中毒（1）催化剂活性组分的硫酸化；（2）生成的铵盐对催化剂的覆盖与堵塞，因此催化剂的活性组分的选用限制很大（主要集中在不生成硫酸盐的V、Ce、Ti等），反应温度也需高于350℃才能有效分解铵盐，保持良好的活性。同时，容易造成NH₃的二次污染。为满足350℃的温度要求，SCR反应器必须置于锅炉省煤器和空气预热器之间的高温高浓度尘区域，催化剂受到高浓度烟尘的冲刷和毒化，而且我国锅炉的省煤器和空气预热器是组装为一体的，出口烟气一般 150℃~170℃，现有SCR工艺难以在我国锅炉上直接应用。针对这些问题，上世纪90年代起国内外开始研究200℃以下具备高活性的低温NH₃还原SCR催化剂，至今尚未有同时抗SO₂和H₂O毒化的高活性催化剂报道。以CO、低碳烃尤其是CH₄、H₂等为还原剂的SCR催化脱NO的研究也很广泛，但至今未有理想的研究报道。 

若能将NO部分（50%～60%）氧化为NO₂，就能达到最好的吸收效果，用湿法脱硫的吸收剂（如石灰、NaOH、Na₂CO₃和氨水等）即实现同时脱硫脱硝。但由于烟气中NO浓度较低，低浓度NO的氧化速率很低，故依靠烟气中的O₂直接氧化NO没有工业应用价值。气相催化氧化法在催化剂的作用下，可大大提高NO氧化速率，国内外开展了广泛的研究但难点在于难以开发出能同时抗二氧化硫和水中毒的催化剂，至今无理想的报道。国内、外对O₃、KMnO₄、K₂Cr₂O₇等氧化剂直接氧化NO进行了研究，也有少量工业装置运行，但成本过高，难以大面推广。