[发明专利]一种基于催化氧化的烟气同时脱硫脱硝脱汞的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及大气污染控制技术领域，具体是涉及一种基于催化氧化的烟气同时脱硫脱硝脱汞的方法及系统。

背景技术

二氧化硫、氮氧化物和汞是燃煤利用过程中释放的主要污染物，对大气环境造成了严重的危害，我国对此也制定了日趋严格的排放标准。

目前，烟气脱硫技术中最成熟、应用最广泛的是湿法脱硫技术(WFGD)，该方法脱硫效率高，运行稳定，但是耗水量大，投资和运行成本较高。烟气脱硝中应用最多的技术为选择性催化还原技术(SCR)，该法具备脱硝效率高、运行稳定等优点，但是投资和运行费用也很昂贵。而到目前为止，还没有适合大规模推广的脱汞技术，其中活性炭喷入技术(ACI)相对较为成熟，但同样成本很高，同时还存在影响飞灰品质和除尘器工作稳定性等问题。如果采用WFGD、SCR和ACI相结合的方式实现脱硫脱硝脱汞，其造成的经济压力是我国目前无法承受的，因此开发经济高效的同时脱硫脱硝脱汞技术显得尤为必要。

公开号为CN1962034A的中国发明专利提出了一种循环流化床干法烟气同时脱硫脱硝脱汞的方法，利用粉煤灰、消石灰和强氧化剂等添加剂组成的混合吸收液同时脱除二氧化硫、氮氧化物和汞，但是其对各种污染物的脱除效率都不够高。公开号为CN102091517A的中国发明专利则公开了一种一体化同时脱硫脱硝脱汞吸收液，该吸收液由碱性吸收液、强氧化剂和还原剂混合组成，可在湿法吸收过程中实现同时脱硫脱硝脱汞，但是其脱硝效率仍然有限。此外，公开号为CN200810021614.2的中国发明专利提出了一种超声波一体化脱硫脱硝脱汞方法，利用超声波在反应液中产生空化效应时释放出的具有强氧化性的羟基自由基OH·与烟气中的二氧化硫、氮氧化物和Hg⁰发生氧化脱除反应。

由于Hg⁰溶解度很低而Hg²⁺溶解度很高，人们普遍认为，相比于在同一个反应器内进行的一体化脱硫脱硝脱汞工艺而言，Hg⁰氧化结合湿法吸收的脱硫脱汞工艺更切实可行。类似地，由于NO溶解度很低而NO₂溶解度较高，脱硝工艺在还原法之外也可以采用氧化法。CN1923337A提出了一种锅炉烟气多种污染物臭氧氧化同时脱除装置及其方法，利用过量的臭氧同时氧化烟气中的二氧化硫、氮氧化物、汞及其他污染物，之后再进行吸收，达到了良好的污染物脱除效果。但是该方法需要消耗大量的外来强氧化剂，强氧化剂的制备过程能耗很高，影响了其经济性。

发明内容

本发明的第一个目的，旨在提供一种基于催化氧化的烟气同时脱硫脱硝脱汞的方法，该方法以烟气中的氧气为氧化剂，在催化剂的作用下，加快了O₂与NO和Hg⁰的反应速度，生成NO₂和Hg²⁺，不仅利于后续的湿法吸收处理中的碱液吸收，将NO₂和Hg²⁺与SO₂一起在湿法吸收过程中同时脱除，而且不需要添加外来的强氧化剂，避免了强氧化剂的制备、运输和储存，提高了系统的经济性与安全性。

本发明的第二个目的是提供适用于上述方法的基于催化氧化的烟气同时脱硫脱硝脱汞的系统。

本发明的发明目的通过以下技术措施来实现：一种基于催化氧化的烟气同时脱硫脱硝脱汞的方法，其包括以下步骤：

(1) 于除尘后的烟风道中设置催化反应器，在催化反应器中装填有促进NO和Hg⁰氧化反应的催化剂；

(2) 让经除尘处理的烟气经过催化反应器，在催化剂的作用下，NO和Hg⁰与O₂间的氧化反应速度加快，NO和Hg⁰被氧化生成NO₂和Hg²⁺；

(3) 经过催化氧化处理的烟气通入装有吸收液的吸收器中，吸收液吸收烟气中的NO₂、Hg²⁺和SO₂，从而同时脱除了烟气中的硫、硝和汞。