[发明专利]烟气脱硫脱硝除尘一体化装置及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及烟气净化领域，具体涉及一种烟气脱硫脱硝除尘一体化装置及工艺。

背景技术

燃煤烟气中的SO₂ 、NO_X 及粉尘所引起的酸雨和光化学烟雾等环境污染己成为影响人类生存环境的严重问题，随着近年来环保要求的提高，同时控制SO₂ 、NO_X 和粉尘排放的要求更加紧迫。相对于单独应用传统的脱硫、脱硝、除尘技术，联合脱硫脱硝除尘技术在经济性、资源利用效率方面具有优势，我国燃煤污染日趋严重，大力发展低费用、高效率的燃煤污染防治技术是当务之急，因此具有费用低、结构紧凑等优点的联合脱硫脱硝除尘技术受到越来越多的重视。

选择性催化还原脱硝（SCR）技术近几年来发展较快，在西欧和日本得到了广泛的应用，目前氨催化还原法是应用得最多的技术。它具有没有副产物，不形成二次污染，装置结构简单，并且脱除效率高（可达90%以上），运行可靠，便于维护等优点。目前SCR脱硝催化剂的形式主要为波纹板式、蜂窝式及板式等，存在活性表面小、易损失等问题。

目前的一些除尘装置，如湿式除尘、静电除尘、袋式除尘等，都或多或少存在一些缺点。湿式除尘从除尘器中排出的泥浆要进行处理，否则会造成二次污染；不适用于憎水性和水硬性粉尘，在寒冷地区要防止冬季结冰。静电除尘设备复杂，维护管理费用高；对粉尘比电阻有一定的要求，不能使所有粉尘都获得较高的净化效率。袋式除尘布袋易磨损、寿命短，需频繁更换滤袋，且不耐高温。

目前工业烟气脱硫脱硝除尘多为分步进行，存在工艺流程复杂、设备占地面积大及维护成本高等问题。

专利CN1712108A 公开的一种烟气脱硫脱硝工艺缺点是严格分为上下两段，中间连接处较狭窄，不易控制洁性焦下移速度，再生气体中CO含量少，难以分离，而且在烟气温度120～180℃之间，采用CO作为还原剂NO_X脱除效率较低，脱硝效果不如全部采用NH₃作为还原剂时的脱除效率。同等条件下，采用CO作为还原剂比NH₃ 时脱硝效率低10%～30% 。

专利CN1911491A 公开了脱硫脱硝方法，该方法在一个反应器内进行，上部脱硝，下部脱硫。该发明的缺点在于一个反应器内烟气流向不容易控制，脱硫后的部分烟气容易贴着反应器壁直接从脱硝出口进入烟囱排出，这部分烟气由于没有与NH₃混合均匀，导致脱硝效率低；喷NH₃口分为上下两个，在排烟作用下， NH₃ 不能均匀分布在上部脱硝洁性焦床层，导致烟气中NO 脱除率低。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种烟气脱硫脱硝除尘一体化装置及工艺，该装置和工艺运行成本低、占地面积小、可以同时脱硫脱硝除尘。

本发明的技术方案如下：

一种烟气脱硫脱硝除尘一体化装置，包括氨储罐（Ⅰ）、流化床膜反应器（Ⅱ）、脱硫剂储罐（Ⅲ）、脱硫反应器（Ⅳ）；

所述流化床膜反应器（Ⅱ）包括流化床壳体（5）、气体分布器（3）、膜分离器（7），流化床壳体（5）下部为倒锥形，底部设有气体进口（2），气体分布器（3）内置于流化床壳体（5）倒锥形下部的上方，装填脱硝催化剂（4）；膜分离器（7）内置于流化床壳体（5）上部，由花板（11）和若干无机膜管（6）构成，花板（11）与流化床壳体（5）各侧壁密封连接，无机膜管（6）一端密封，另一端开口，开口的一端自下而上插入花板（11）至开口露出；花板（11）与流化床壳体（5）顶部之间为集气室（12），集气室（12）设有气体出口（10）和反吹气体入口（9）；

所述氨储罐（Ⅰ）通过管道和流化床膜反应器（Ⅱ）底部的气体进口（2）连接，流化床膜反应器（Ⅱ）集气室的气体出口（10）和脱硫反应器（Ⅳ）的气体入口连接，脱硫剂储罐（Ⅲ）和脱硫反应器（Ⅳ）的脱硫剂入口连接。

所述无机膜管（6）的数量根据烟气处理量进行调整，无机膜管（6）的外径为3～100mm，平均孔径为2～20μm。

所述无机膜管（6）的材料为陶瓷、金属或陶瓷-金属复合材料；所述陶瓷材料包括氧化铝、氧化锆或碳化硅，金属材料包括不锈钢或铁铬合金。

所述氨储罐（Ⅰ）出口设置电磁阀一（1），所述脱硫剂储罐Ⅲ出口设置电磁阀二（13）。

利用上述烟气脱硫脱硝除尘一体化装置进行烟气脱硫脱硝除尘的工艺，包括如下步骤：