[发明专利]多功能烟气脱硫脱硝系统及脱硫脱硝方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种燃煤锅炉烟气的脱硫脱硝，尤其是用活性焦作催化剂脱除烟气中的硫和硝的装置和方法。 

背景技术：

我国的能源以燃煤为主，占煤炭产量75％的原煤用于直接燃烧，煤燃烧过程中产生严重污染，如烟气中CO₂是温室气体，SOx可导致酸雨形成，NOX也是引起酸雨元凶之一，同时在一定条件下还可破坏臭氧层以及产生光化学烟雾等。总之燃煤产生的烟气是造成中国生态环境破坏的最大污染源之一。中国的能源消费占世界的8％～9％，SO₂的排放量占到世界的15.1％，燃煤所排放的SO₂又占全国总排放量的87％。中国煤炭一年的产量和消费高达12亿吨，SO₂的年排放量为2000多吨。 

烟气脱硫技术是控制SO₂和酸雨危害最有效的手段之一，按工艺特点主要分为湿法烟气脱硫、干法烟气脱硫和半干法烟气脱硫。可资源化活性焦烟气脱硫技术是以物理—化学吸附原理为基础的硫资源可回收干法脱硫工艺，其脱硫原理是在120-160℃范围内，活性焦吸附烟气中SO₂、H₂O和O₂，在活性焦催化作用下生成硫酸，存储在活性焦微孔中，吸附饱和的活性焦加热到400℃左右，吸附在活性焦微孔的硫酸与活性焦中的碳反应，释放出高浓度SO₂(浓度20％-30％)而再生，活性焦循环使用，释放出的高浓度SO₂气体采用成熟化工工艺，可生产出多种硫元素的商品级产品，如硫酸、硫磺和液体SO₂等。 

基于活性焦的吸附和催化作用，烟气中SO₂在120-160℃的温度下，与烟气中的氧气、水蒸汽发生如下反应： 

SO₂转化为硫酸吸附在活性焦孔隙内，同时活性焦吸附层相当于高效颗粒层过滤器，在惯性碰撞和拦截效应作用下，烟气中的大部分粉尘颗粒在床床层内部不同部位被捕集，完成烟气脱硫除尘净化。吸附SO₂后的活性焦被加热至400℃左右时，释放出SO₂，化学反应如下： 

活性焦的解吸反应相当于对活性焦的再次活化，活性焦循环使用过程中，吸 附和催化活性不但不会降低，还会有一定程度的提高。经过解吸再生后的活性焦，被冷却至120℃以下，由物料输送机械送至吸附脱硫反应器循环使用。活性焦脱硫系统由活性焦吸附脱硫装置、解吸再生系统、脱硫剂输送系统和SO₂气体加工处理系统组成。脱硫塔和再生塔是整个系统工艺的核心。烟气通过活性焦吸附脱硫装置被净化而排空，吸附SO₂达到饱和的活性焦移动至解吸再生系统加热再生，再生中回收的高浓度SO₂混合气体送入副产品转化设备，解吸过的活性焦经筛选后由脱硫剂输送系统送入吸附脱硫装置再次进行吸附，活性焦得到循环利用，同时根据需要补充适量的新鲜活性焦。破损活性焦颗粒可用于工业废水净化等。再生系统的加热方式可根据业主的具体情况来选择蒸汽、电加热器、热风炉等方式。 

CN1238231公开了一种《利用脱硫炭等可再生脱硫剂进行干法脱硫》，利用细粉固体高反应速度和易流动特性，气固并流向下接触完成脱硫，烟气压降小；脱硫剂被间接换热式热再生，产生含50％左右SO₂气体；加压和冷却混合气，SO₂被液化分离，最终生产液态二氧化硫副产品。 

CN2449076公开了《一种烟气脱硫装置》它包括密封的带有烟气进口及烟气出口的反应器本体及床层，在反应器本体的上部及下部分别设有给料口及出料口；反应器本体内下部设有一隔板，反应器本体内设有至少三个隔栅，隔栅之间互不相交，在每两个隔栅之间的所述隔板上设有至少一个下料阀。 

CN102029105A公开了《一种双塔氨法脱硫装置及脱硫工艺方法》，包括一个脱硫吸收塔、设置在所述脱硫吸收塔底部的浓缩泵和结晶泵，脱硫吸收塔内由上至下分为用来喷淋含氨吸收液的喷淋吸收段和用来冷却硫酸铵溶液的冷却浓缩段，脱硫装置还包括用于将亚硫酸铵溶液氧化浓缩成硫酸铵溶液的氧化塔，所述氧化塔通过管路与所述脱硫吸收塔连接，所述脱硫吸收塔内在所述喷淋吸收段内设有喷淋层，所述氧化塔通过一级循环泵和二级循环泵与所述脱硫吸收塔的喷淋层相连接。