[发明专利]一种液相氧化烟气脱硫脱硝吸收工艺及装置

说明书

技术领域

本发明涉及烟气治理技术领域，特别涉及一种液相氧化烟气脱硫脱硝吸收工艺及装置。

背景技术

随着我国工业经济的迅速发展，能源消费的增长也日益加快，伴随而来的是氮氧化物排放量急速上升，需要进行有效控制。脱除烟气中氮氧化物的方法有选择性非催化还原法（SNCR）、选择性催化还原法（SCR）、氧化吸收法等。

SNCR采用高温反应方式，还原剂喷入炉膛中，在高温下还原剂与NO和NO₂发生反应，产生无害的氮气和水。但SNCR方法脱除效率低、氨逃逸浪费比较严重，同时由于受炉膛内烟气温度、停留时间、烟气流场等条件的影响，SNCR技术用于某些行业、某些炉型的氮氧化物脱除处理有一定的局限性。

SCR是在催化剂作用下， 向温度280～420℃的烟气中喷氨，将NO 还原成无害的氮气和水。但对于燃煤锅炉，SCR装置产生的硫酸氢铵会加剧对空气预热器换热元件的堵塞和腐蚀。同时，可能存在的砷中毒、堵塞、水溶性Na与K中毒、热力烧结、冲蚀、积灰等原因，催化剂需要定期再生、更换，使得总体的运行费用升高，建设单位难以接受。在玻璃窑炉中，更加复杂的情况使得常规的SCR方法更难以稳定运行。

大部分燃烧系统所排放的烟气，其中的氮氧化物主要是以NO与NO₂两种物质为主，其中的NO最高可占95%以上，因此，氮氧化物脱除设备所需处理的主要污染物是烟气中的NO。但由于NO的低溶解度和稳定的化学特性，在传统的湿法洗涤装置中难以脱除。通过选取合适的氧化剂，设法将NO氧化，就能采用目前成熟的湿法洗涤工艺及装置达到所需的脱硝效率。

氧化吸收法属于脱硫脱硝一体化脱除装置，是通过氧化剂将NO氧化成可溶于水生成HNO₂和HNO₃的NO₂、N₂O₃、N₂O₅等高价态氮氧化物，然后采用碱性浆液进行吸收。常用的氧化剂有臭氧、过氧化氢、次氯酸钠、二氧化氯等。

申请号为201210067173.6的专利“一种液相氧化多级吸收的烟气脱硫脱硝工艺及装置”，提出了一种包括预脱硫、液相氧化、吸收反应的多级吸收方法，集脱硫脱硝于一体，简化了工艺流程、减小了设备的占地面积，降低了投资费用。该工艺通过设置预脱硫可以减少氧化剂和二氧化硫的副反应，从而降低氧化剂的耗量。但该发明存在作为隔板的多层变径圆环所占塔体高度较大、烟气流场状况不良、筛板层可能容易结垢等不足。同时，烟气经过隔板时其中的液滴无法分离，所以为了防止上下级的浆液严重混合，只能采用普通喷淋塔或填料塔，影响该工艺的推广应用。

申请号为201420088330.6的专利“一种基于钙基及二氧化氯的三段式烟气同时脱硫脱硝系统”，选用二氧化氯作为液相氧化剂，采用较低的液气比即可达到良好的氧化效果，降低了烟气处理系统的能耗，而且氧化剂成本低。但该发明存在升气集液装置所占塔体高度较大、烟气流场状况不良、烟气经过时其中的液滴无法分离等不足。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种液相氧化烟气脱硫脱硝吸收工艺及装置，使得吸收塔内烟气流场达到最优化、上下级浆液分离更彻底、吸收塔高度降低，因而在同样的脱除效率下，整体装置的投资费用和运行费用大幅降低。

本发明一种液相氧化烟气脱硫脱硝吸收工艺及装置，包含多级吸收塔、脱硝循环箱、碱液循环箱；所述的多级吸收塔沿着烟气流程设有烟气入口管、预洗涤浆液喷雾管道和喷嘴、预洗涤气体导管除雾器、脱硝浆液喷雾管道和喷嘴、脱硝气体导管除雾器、碱液吸收浆液喷雾管道和喷嘴、末级除雾器、烟气出口管；所述的多级吸收塔设有塔底浆液池。

所述的一种液相氧化烟气脱硫脱硝吸收工艺及装置，其工作过程是：

（1）第一级为预洗涤，主要通过预洗涤浆液循环泵抽取塔底浆液池浆液，进行浆液喷雾降低烟气温度、吸收烟气中粉尘、NO₂、大部分SO₂、氯离子、氟离子等污染物。避免大量SO₂进入下一级，从而减少氧化剂和二氧化硫的副反应、降低氧化剂的耗量。

（2）中间级为脱硝氧化，通过浆液喷雾使氧化剂浆液和烟气充分接触，对烟气中的NO进行氧化。浆液喷嘴喷出的浆液通过吸收塔内部倾斜隔板收集，回到脱硝循环箱，并通过独立控制脱硝浆液氧化剂浓度、脱硝循环泵流量等参数，调整所需的脱硝氧化效率。