[发明专利]类气相预氧化结合吸收的烟气一体化脱除系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于烟气净化技术领域，具体涉及类气相预氧化结合吸收的烟气一体化脱除系统及方法。

背景技术

燃煤排放的颗粒物、SO₂、NO_x和痕量重金属(Hg⁰)是导致我国雾霾频发的诱因之一，其对人类的生命健康和生态的可持续发展带来了严重威胁，因此，对燃煤烟气污染物的控制已迫在眉睫。火电厂现有脱硫脱硝脱汞系统分别为湿式石灰石-石膏系统(WFGD)、选择性催化还原系统(SCR)和活性炭注入系统(ACI)，这些处理方式均为分级串联式，存在占地面积大、系统复杂和运行费用偏高的缺陷。因此，研发具有设备投资少、运行费用低和无二次污染的对烟气同时脱硫脱硝脱汞的新工艺已成为国内外燃煤烟气污染物控制技术领域的重要方向。

目前用于脱硫脱硝脱汞的有吸收法、吸附法、氧化法三种技术，其中氧化法在脱硝脱汞方面更具优势。众所周知，电力生产过程中，燃煤烟气中90-95％的NO_x是NO，其水溶性差无法被吸收剂吸收，导致脱硝效率较低，而NO₂、NO₃和N₂O₅等水溶性较强；因此，实现NO在气相中的快速氧化是脱硝的关键。对汞而言，颗粒态汞和氧化态汞可被电除尘器和湿法脱硫等现有污染物控制设备协同脱除，Hg⁰的脱除是关键，因此，将Hg⁰于气相中快速氧化为Hg²⁺是实现脱汞的重点。综上，氧化法更利于燃煤烟气中SO₂、NO和Hg⁰的一体化脱除。

燃煤烟气多污染物净化技术主要分为湿法技术和干法技术。湿法技术主要分为湿式氧化法和湿式络合吸收法，湿法技术具有脱除效率高、煤种适应性强及运行稳定的优点，但亦存在氯离子腐蚀、废水处理、能耗及运行成本相对较高的问题。干法技术具有无废水处理等优势，但是存在系统运行稳定性较差、脱除效率偏低、无法满足现有排放标准等缺点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了类气相预氧化结合吸收的烟气一体化脱除系统及方法。

本发明所采取的技术方案是：

类气相预氧化结合吸收的烟气一体化脱除系统，按工艺流程依次包括类气相试剂发生装置、预氧化器和湿法吸收塔；

所述类气相试剂发生装置包括工艺水进口1、凝汽器2、高温蒸汽出口5和混合器8；

所述预氧化器置于类气相试剂发生装置的下游，包括类气相复合氧化剂喷入口10、烟气入口11和烟气与类气相复合氧化剂9混合氧化后的烟气出口12，所述烟气出口12连接湿法吸收塔；

所述湿法吸收塔置于预氧化器的下游，用于吸收浆液对氧化产物中的SO_x、NO_x和Hg²⁺进行吸收脱除。

进一步，所述预氧化器为旋风式预氧化器或倒U型预氧化器。

进一步，在凝汽器2中设置有工艺水汽化管4，工艺水在其中发生汽化，得到的高温蒸汽通过高温蒸汽出口5进入混合器8。

进一步，所述凝汽器2还设置有省煤器后热烟气3的入口，使工艺水汽化管4中的工艺水进行热力汽化。

进一步，所述混合器8包括液相复合氧化剂母液6在压缩空气7的冲击携带下的进入口；还包括液相复合氧化剂母液6和高温蒸汽经过充分混合生成类气相复合氧化剂9的出口。

上所述系统进行烟气一体化脱除的方法，包括以下步骤：

a.工艺水通过工艺水进口1进入凝汽器2，工艺水在凝汽器2中的工艺水汽化管4中发生汽化，得到高温蒸汽；高温蒸汽通过高温蒸汽出口5进入混合器8；

b.液相复合氧化剂母液6在压缩空气7的冲击携带下进入混合器8；在混合器8中，雾状液相复合氧化剂母液6和高温蒸汽经过充分混合，生成类气相复合氧化剂9；

c.类气相复合氧化剂9通过类气相复合氧化剂喷入口10进入预氧化器，原烟气通过烟气入口11进入预氧化器与类气相复合氧化剂9混合，发生氧化反应，实现对NO和Hg⁰的氧化；

d.氧化产物通过烟气出口12排出预氧化器，进入湿法吸收塔，用吸收浆液对氧化产物中的SO_x、NO_x和Hg²⁺进行吸收脱除。

优选地，所述液相复合氧化剂由氧化剂和添加剂组成。