[发明专利]一种袋式除尘器内同步脱硫脱硝除汞除尘的方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及大气污染控制领域，具体涉及一种烟气同步脱硫脱硝除汞除尘的方法。

二、背景技术

火力发电厂在高温燃烧过程中产生大量SO₂、NO_x、烟尘等污染物，空气中的氮氧化物是形成细颗粒物PM2.5主要来源，而火电厂是排放氮氧化物的大户。因此，电厂脱硝，减少PM2.5浓度，势在必行，刻不容缓。氮氧化物还会导致光化学烟雾和臭氧层破坏等区域环境污染问题。由于SO₂、NO_x排放已经致使全国81.6％的城市出现酸雨，全国范围雾霾等恶劣天气增加，对工农业生产、人民生活、人体健康带来严重影响。

目前烟气脱硫已经在全国燃煤发电机组实施，普遍采用石灰或者石灰石作为脱硫材料干法或湿法脱硫，烟气除尘普遍采用电除尘，脱硫和除尘效果基本能够达到排放要求，但是为了保障大气环境质量，还需要进一步发展新的环保技术，提高脱硫、除尘效率，削减二氧化硫和烟尘排放量。

烟气NO_x污染控制，即烟气脱硝，包括吸收法、吸附法、非选择性催化还原(SNCR)和选择性催化还原(SCR)等。SCR技术以其具有较高的脱硝效率在国外烟气脱硝工程上得到较广泛的应用。SCR法是以氨或尿素作为还原剂在催化剂作用下有选择的把烟气中的NOx还原成为N₂。目前，国内电厂引进国外商用脱硝催化剂WO₃-V₂O₅/TiO₂及其技术正在得到推广。该类催化剂的不足之处在于：一是催化制备成本较高，且毒性较强，安装时工人要带防毒面具,催化剂的使用寿命是3年,催化剂失效后较难处理；二是催化剂上的V₂O₅对于SO₂氧化成SO₃反应具有催化作用，生成的SO₃与NH₃和烟气中的水蒸气反应生成NH₄HSO₄，在低于其露点(300～330℃)时凝结在设备和管道上造成堵塞和腐蚀。三是该类催化剂脱硝要求的反应温度较高(300～400℃)，不适合我国现有电厂烟气脱硫、除尘后温度偏低的实际情况。

开发低温催化剂可以使反应在较低的温度下(200℃左右)进行，这不但可以减少反应能耗、降低成本；还可以考虑采取将SCR装置放置在电除尘之后降低或完全排除SO₂对催化剂的影响。国内外文献中提到的低温SCR脱硝催化剂主要是浸渍法制备的MnO_X/TiO₂、MnO_X/AC、MnO_X/Al₂O₃、MnO_X，具有较高的活性且水蒸气对催化剂的活性影响较小，但是烟气中SO₂会对反应活性产生较大副作用，尤其是MnO_X催化剂。国内公开专利(CN101352681)公开了以活性碳为载体浸渍负载Mn、V、Cu、Co、Fe氧化物低温SCR催化剂的制备；公开专利(CN101011659)公开了以活性碳为载体浸渍负载MnO_X/CeO₂低温SCR催化剂的制备。以活性碳为载体制备的催化剂优点在于活性炭载体丰富的比表面积有利于活性组分的分散，并且具有一定的抗SO₂性能，但是在活化再生过程中活性炭高温烧蚀过于严重，导致催化剂损耗过大。锰氧化物作为脱硝催化剂的优点是所需的反应温度低，缺点是容易和二氧化硫反应形成硫酸盐导致催化活性，很难应用于普通固定床催化反应。山东省某热电厂使用稀土催化剂，烟气氮氧化物浓度450mg/Nm³，降到了90mg/Nm³以下,去除率达到了80％。但是这些技术都不能实现脱硫与脱硝的一体化。

另外，现在普遍推广的脱硝技术是SCR，无论哪种催化剂都会存在脱硝效率不高、投加氨反应不完全、出现氨逸出的问题，烟气排出烟筒后随着温度降低，氨与氮氧化物、二氧化碳气相反应形成非常微细的硝酸铵、碳酸铵，这会导致在烟气脱离净化系统后产生二次气溶胶颗粒物，这种由低浓度气体反应形成的次生颗粒物非常细小，通常是纳米颗粒物。

随着烟气脱硫、脱硝、除尘技术的研究和开发，已经逐渐认识到脱硫和脱硝走向一体化是未来发展的趋势，可以减少烟气污染治理的流程，降低脱硫脱硝投资和烟气污染治理成本。