[发明专利]防止腐蚀的烟气脱硫脱硝方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及采用活性炭的烟气脱硫脱硝装置和烟气脱硫脱硝方法。更具体地说，本发明涉及一种烟气脱硫脱硝装置，其中通过使用加热气体对于活性炭解吸塔的酸性气体输送管道进行预热以及在解析操作结束之后对酸性气体输送管道进行吹扫，防止该管道腐蚀，这些属于烟气处理领域。

背景技术

活性炭法处理烟气技术已经有五十多年研究应用历史，早期的技术研究及应用主要集中在德国、日本、美国等国。德国的BF公司于1957年(现在的DMT公司)就开始研制了Reinluft法脱硫技术，日本则在60年代中期开始研究活性炭脱硫，德国的鲁奇公司也较早的进行了水洗再生活性炭烟气脱硫工艺的研究。随着活性炭法烟气脱硫技术在国外的发展与成熟，产生了一些比较有代表性的如德国的BF法、Reinluft法、Lurgi法；日本的日立法、住友法；美国的Westraco法。

对于工业烟气、尤其钢铁工业的烧结机烟气而言，采用包括活性炭吸附塔和解析塔的脱硫、脱硝装置和工艺是比较理想的。在包括活性炭吸附塔和解析塔(或再生塔)的脱硫、脱硝装置中，活性炭吸附塔用于从烧结烟气或废气(尤其钢铁工业的烧结机的烧结烟气)吸附包括硫氧化物、氮氧化物、粉尘和二恶英在内的污染物，而解析塔用于活性炭的热再生。

活性炭法脱硫具有脱硫率高、可同时实现脱硝、脱二噁英、除尘、不产生废水废渣等优点，是极有前景的烟气净化方法。活性炭可以在高温下再生，在温度高于350℃时，吸附在活性炭上的硫氧化物、氮氧化物、二恶英等污染物发生快速解析或分解(二氧化硫被解析，氮氧化物和二噁英被分解)。并且随着温度的升高，活性炭的再生速度进一步加快，再生时间缩短，优选的是一般控制解析塔中活性炭再生温度约等于430℃，因此，理想的解析温度(或再生温度)是例如在390-450℃范围、更优选在400-440℃范围。

传统的活性炭脱硫工艺如图1中所示。烟气由增压风机引入吸附塔，在入塔口喷入氨气和空气的混合气体，以提高NO_X的脱除效率，净化后的烟气进入烧结主烟囱排放。活性炭由塔顶加入到吸附塔中，并在重力和塔底出料装置的作用下向下移动。解析塔出来的活性炭由活性炭输送机输送至吸附塔，吸附塔吸附污染物饱和后的活性炭由底部排出，排出的活性炭由活性炭输送机输送至解析塔，进行活性炭再生。

活性炭烟气净化技术具有能够同时脱硫脱硝、实现副产物资源化、吸附剂可循环使用、脱硫脱硝效率高等特点，是非常具有发展前景的脱硫脱硝一体化技术。在包括活性炭吸附塔 和解析塔(或再生塔)的脱硫、脱硝装置中，活性炭吸附塔用于从烧结烟气或废气(尤其钢铁工业的烧结机的烧结烟气)吸附包括硫氧化物、氮氧化物和二恶英在内的污染物，而解析塔用于活性炭的热再生。

活性炭法烟气净化技术具有同时脱硫脱硝的功能，此工艺包含的主体设备有吸附塔、再生塔及活性炭输送装置。相对于NO_x而言，SO₂更容易脱除，正常情况下一组吸附塔即可得到高达90％的脱硫率，但脱硝率较低。

通常，活性炭法烟气净化技术具有脱硫脱硝率高、副产物可资源化利用、活性炭可循环使用等特点，其脱硫脱硝的原理如下：

在吸附塔中，烟气中一部分的SO₂被活性炭吸附，但是，另一部分的SO₂，即在活性炭的表面SO₂被氧化吸收形成硫酸，其反应式：

2SO₂+O₂+2H₂O→2H₂SO₄

如果在烟气中或在吸附塔中喷入少量氨，可加快SO₂的吸收，其反应式：

NH₃+H₂SO₄→NH₄HSO₄

但是，为了在脱硫的同时达到脱硝的效果，一般会在吸附塔烟气入口处喷射较多的氨，既要满足脱硫所需的氨，同时满足脱硝所需的氨。脱硝反应式为：

4NO+O₂+4NH₃→4N₂+6H₂O

与此同时在吸附塔内还存在以下的副反应：

2NH₃+H₂SO₄→(NH₄)₂SO₄。