[发明专利]海水法同步脱出燃煤锅炉烟气中SO2、NOX及治理雾霾的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及工业脱硫脱硝技术领域，具体涉及一种海水法同步脱出燃煤锅炉烟气中SO₂、NO_X及治理雾霾的工艺。

背景技术

燃煤锅炉使用非常广泛，产生的烟气中含有很多的SO₂、NO_X（氮氧化物）及烟尘等物质，必须进行脱硫脱硝处理后才可以排放。脱硫，即脱出燃煤锅炉烟气中的SO₂，脱硝又叫脱氮，即脱出燃煤锅炉烟气中的氮氧化物。目前比较先进的脱硫、脱硝技术为海水法脱硫、脱硝，海水法脱硫、脱硝，是以天然海水作为脱硫、脱硝剂，具有节约淡水资源、不产生脱硫副产物、无二次污染、不存在结垢和堵塞、系统利用率高、维护维修容易、投资及运行费用低等优点，因此，在具备海水取排水条件和稳定的海水水质条件的地方均可采用海水法脱硫、脱硝。

用海水法进行脱硫、脱硝，是因为海水中含有很多偏碱性的盐类，如碳酸氢盐、碳酸盐、硼酸盐、磷酸盐等，海水的pH值范围一般为7.8～8.3，呈弱碱性, 其含盐量约为3.5%,具有一定的离子强度,利用海水中所含的天然碱度和含盐成分吸收烟气中的SO₂及NO_X，达到脱硫、脱硝的目的。

海水脱硫的原理及化学反应方程式如下：

烟气中的SO₂和水反应生成亚硫酸，

SO₂+H₂O → H₂SO₃

亚硫酸是二元酸，分步电离成亚硫酸氢根（HSO₃^-）、亚硫酸根（SO₃^2-）和H⁺离子，

H₂SO₃  → H⁺+HSO₃^-↑

HSO₃^- → H⁺+SO₃^2-

亚硫酸根再与水中的氧反应生成硫酸根，

2SO₃^2-+O₂→2SO₄^2-

以上反应生成的H⁺与海水中的碳酸根（CO₃^2-）反应先生成碳酸氢根（HCO₃^-），再与H⁺反应生成碳酸（H₂CO₃），碳酸是弱酸，隨着SO₂不断溶入，吸收剂海水的PH值不断降低，海水中的碳酸分解为CO₂和水，CO₂排入烟气中，

CO₃^2-+H⁺ → HCO₃^-

HCO₃^-+H⁺ → H₂CO₃ 

H₂CO₃ → CO₂↑+H₂O

这样烟气中的SO₂不断溶入海水，吸收剂海水的PH值不断降低，海水中不断放出CO₂，总反应方程式为，

2SO₂+2CO₃^2-+O₂→2CO₂↑+2SO₄^2-

海水中的金属离子，如钙离子，与硫酸根反应生成石膏沉淀下来或排入海中，

Ca²⁺+SO₄^2-+H₂O→CaSO₄.2H₂O↓

燃煤锅炉烟气中的NO_X（氮氧化物）主要是NO₂和NO，以NO₂为主，海水脱硝即脱氮，反应原理与脱硫类似。

海水脱氮，以NO₂为代表，其化学反应方程式见下：