[发明专利]干法烟气脱硫脱硝的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种干法烟气脱硫脱硝的方法。

背景技术

近年来，空气污染问题日益加重。我国作为一个发展中国家，今后相当长一段时间内仍将面临空气污染不断加重的局面。随着能源需求不断增加，烟气排放所造成的污染问题日益突出，大气环境污染控制问题已经引起全世界人民的高度重视。发展高效、节能、高性价比的烟气净化方法可以从根本上解决发展与环保、当前与长远的不同诉求。目前，联合烟气脱硫脱硝技术受到广泛关注。传统的联合烟气脱硫脱硝工艺是在脱硫装置后面加装一套脱硝装置，如选择性催化还原(SCR)或选择性非催化还原(SNCR)，从而实现联合脱硫脱硝。但是，这种分级治理方式不仅占地面积大，而且投资和运行费用高，给推广应用带来一定困难。大型湿法、半干法、干法烟气脱硫装置已在我国各行业的炉窑中得到广泛使用，但该工艺没有同时脱硝的能力。如果再增设脱硝设备，则投资和运行费用巨大。

对于烟气脱硫技术而言，国内外大量采用钙基颗粒作为脱硫剂，进行循环流态化的干法烟气脱硫。烟气净化后的脱硫副产物的成分主要为亚硫酸钙CaSO₃，其很难加以再利用，因而成为目前干法烟气脱硫技术工程应用中的最大障碍。

对于烟气脱硝技术而言，目前国内主要是针对燃烧过程的低NO_x生产而进行大量研究，通过各种低NO_x技术设计出各种低NO_x燃烧器，但上述燃烧技术并不能很好地满足洁净烟气的环保要求，并且受煤质特性、运行条件等因素的影响，与日益严格的环保要求的距离越来越远。目前国内运行的烟气脱硝项目所采用的工艺主要是引进欧、美、日等发达国家和地区烟气脱硝技术，目前主要应用的脱硝工艺分为SCR法和SNCR法。SCR法脱硝效率较高，排放标准能达到90％，但工艺复杂、系统投资费用及后续运行处理费用高昂；SNCR法投资少，后续运行处理费用较低，但脱硝效率只能达到60％，满足不了日益严格的排放要求。

申请号为201120250204.2的中国专利申请公开了一种脱硫脱硝的装置，包括：锅炉排烟管连接节煤器、节煤器接脱硝塔、脱硝塔接除尘器，除尘器经引风机接脱硫塔，废烟气从锅炉排烟管道经过节煤器再进入脱硝塔脱硝，并经过除尘装置除尘后，由引风机引入脱硫塔进行脱硫。在脱硝塔中设有蜂窝状脱硝填料块，在脱硫塔中设有加氨装置及底部曝气装置。但是，该装置的脱硝效率仅为30％～50％，难以满足排放要求。

发明内容

为了克服上述缺陷，本申请的发明人进行了深入研究。本发明的目的在于提供一种干法烟气脱硫脱硝的方法，其脱硫脱硝效率得到显著提高，并且工艺流程简单，耗水量较少，投资及运行成本较低。本发明进一步的目的在于提供一种干法烟气脱硫脱硝的方法，烟气净化后的反应副产物可直接利用，因而具有较好的经济效益。本发明采用如下技术方案实现上述目的。

本发明提供一种干法烟气脱硫脱硝的方法，包括如下步骤：

(1)预除尘步骤：将待处理烟气进行预除尘以除去大部分粉尘颗粒，从而形成预除尘烟气；

(2)催化氧化步骤：在催化床设备中，采用催化剂将预除尘烟气中的二氧化硫氧化为三氧化硫，并将一氧化氮氧化为二氧化氮，从而形成预处理烟气；所述催化剂包括载体和活性成分；所述载体为纳米级两性氧化物，选自TiO₂、ZrO₂或HfO₂中的一种或多种；所述活性成分包括KMnO₄和纳米级金属氧化物，该纳米级金属氧化物包括V₂O₅、CoO、Co₂O₃、Fe₂O₃和MnO₂；和

(3)吸收步骤：在吸收设备中，采用以氧化镁为主要成分的吸收剂对预处理烟气进行干法脱硫脱硝，从而形成处理后烟气。

根据本发明的方法，优选地，步骤(1)中，所述待处理烟气的二氧化硫含量为300～20000mg/Nm³、氮氧化物含量为100～500mg/Nm³、氧气含量为10～20vol％、流速为2～5m/s、且温度为95～160℃。

根据本发明的方法，优选地，步骤(1)中，预除尘效率在90％以上。

根据本发明的方法，优选地，步骤(2)中，所述催化床设备包括外壳，外壳的前部设有出气口，外壳的后部设有进气口，外壳的内部设有至少两个上下排列的催化层；所述预除尘烟气通过该进气口进入所述催化层，并从该出气口排出。