[发明专利]一种电子束烟气脱硫脱硝的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及烟气净化领域，特别涉及一种利用电子束处理烟气脱硫脱硝的方法及其装置。

背景技术

我国一次性能源结构中煤炭占70％左右，近80％的发电厂依靠煤炭发电。2012年我国煤炭的消耗量已占据了全世界煤炭总消耗量的一半，对煤炭的需求量仍然在逐年上升。由此带来的是严重的环境污染问题，火电厂是我国最主要的大气污染源之一，也是我国二氧化硫和氮氧化物排放总量控制的重点。因此烟气脱硫脱硝的净化问题是我国目前治理环境污染物的重要工作。

利用电子束辐照烟气进行脱硫脱硝的技术是近年来发展起来的燃煤烟气净化技术，目前该技术已进入工业应用阶段。电子束烟气脱硫脱硝技术是一项利用高能电子束辐照含有硫氧化物(SOX)和氮氧化物(NO_x)等污染物的烟气，将烟气中的主要成份电离或激发，产生活性和氧化性很强的自由基，这些自由基以极快的速度氧化烟气中的SOX和NO_X，生成高价态的硫氧化物和氮氧化物，高价态的硫氧化物和氮氧化物与烟气中的水分及加入的氨反应，生成主要成分为硫酸铵和硝酸铵的副产物，通过副产物收集器将其予以除去，使烟气得以净化的技术。

图1为现有电子束辐照烟气脱硫脱硝的装置结构示意图。该电子束辐照烟气脱硫脱硝工艺流程为：先将燃煤锅炉1产生的烟气经过第一烟道2送入烟气预处理塔3，该烟气预处理塔3上安装有喷嘴系统4，可喷出冷却水使烟气降温增湿到脱除反应的适宜条件，再将烟气经过第二烟道5送入辐照反应系统的辐照反应器7中，该辐照反应系统由辐照反应器7和电子加速系统8组成，而在第二烟道5上通过流量控制阀6喷入一定化学计量的氨，然后混合烟气一并进入辐照反应器7中，在电子加速系统8产生的电子束辐照作用下，经过一系列的化学反应后，烟气中的硫氧化物(SOX)和氮氧化物(NO_x)生成硫酸铵和硝酸铵，同处理后的烟气一起经过烟道进入副产物收集器9通过排放管10收集这些产物，并作为化肥使用，经过副产物收集器9处理后的烟气通过烟囱11排入大气中。

上述的现有技术存在以下缺陷：

1)燃煤锅炉产生的烟气须先经过喷水降温，热量未得到有效利用，并且在较多水存在的环境中烟气更易腐蚀设备和管道；

2)脱硫和脱硝在同一反应器中进行同步处理，无法实现脱硫和脱硝均处于最佳的反应和工艺条件；

3)脱硫和脱硝同时处理，需要配置功率很高的电子束发生器，能耗较大。

有鉴于此，本发明提供一种电子束脱硫脱硝的方法及装置，该方法和装置可以较好地克服上述现有技术的缺陷。

发明内容

为了解决现有技术的上述问题和缺陷，本发明提供了一种电子束烟气脱硫脱硝的方法及装置，该方法和装置能有效地利用烟气热量，显著提高脱硫和脱硝的效率，并降低电子束发生装置的投资和运行成本。

为了实现上述目的，本发明提供了一种电子束烟气脱硫脱硝的方法，包括下列步骤：

1)将锅炉产生的烟气与第一次脱硫脱硝的烟气进行热交换，使所述锅炉产生的烟气降温；

2)将降温后的烟气混合氨气，再用水喷淋处理，完成第一次脱硫脱硝；

3)将第一次脱离脱硝的烟气与锅炉产生的烟气进行热交换，使所述第一次脱硫脱硝的烟气升温；

4)将升温后的第一次脱硫脱硝的烟气再进行电子束辐照反应，完成第二次脱硫脱硝。

在一较佳实施例中：所述第一次脱硫脱硝的化学反应方程式：(需补充)

在一较佳实施例中：所述第二次脱硫脱硝的化学反应方程式：(需补充)

在一较佳实施例中：在步骤2中，所述水喷淋处理的温度为50-80℃。

在一较佳实施例中：在步骤3中，所述第一次脱硫脱硝的烟气升温后的温度为70-100℃。

在一较佳实施例中：在步骤4中，所述电子束辐照反应的温度为70-100℃。

在一较佳实施例中：所述水喷淋处理的方式为雾化喷淋。

一种电子束烟气脱硫脱硝的装置，包括：

烟气-烟气换热器，所述烟气-烟气换热器的锅炉烟气入口与锅炉通过第一烟道相连；

烟气处理塔，所述烟气处理塔上安装有喷淋系统；所述烟气-烟气换热器的锅炉烟气出口与所述烟气处理塔的烟气入口通过第二烟道连接，所述第二烟道上设有喷氨控制阀；所述烟气处理塔的烟气出口通过第三烟道连接所述烟气-烟气换热器的预处理烟气入口；

辐照反应器，该辐照反应器上方安装电子加速器；所述烟气-烟气换热器的预处理烟气出口通过第四烟道连接所述辐照反应器。