[发明专利]一种烟气还原脱硫脱硝CO2冷却循环技术

说明书

本发明提供了一种烟气还原脱硫脱硝CO2冷却循环技术，具体包括气化岛、脱硫脱硝罐、激冷室、硫磺回收器、CO2冷却压缩系统等。所述气化岛制出的煤气，一部分作为燃料以供生产，另一部分为燃烧烟气脱硫脱硝提供还原剂。催化还原产物CO2经冷却后作为冷却剂供给激冷室，用以冷淬催化还原得到的单质硫制得无定型固态硫磺，之后CO2再经冷却循环供入激冷室。本发明的特点在于：催化还原无须另外加热，利用了烟气余热和气化岛煤气的显热，同时催化还原脱硫脱硝，对环境友好，不浪费水资源，而且能生成高附加值的无定型单质硫。CO2也被充分利用，一方面用于循环冷淬高温单质硫，另一方面可作为副产品食品级CO2销售。在节约资源，减少污染方面有显著的效果。

技术领域

本发明属于环境保护工程领域，涉及了一种燃煤烟气脱硫脱硝方法，尤其涉及了一种还原法脱硫脱硝技术。

背景技术

我国是世界上最大的煤炭生产和消费国，煤炭在中国能源结构中的比例高达75%以上，我国排放的SO2中90%均来自于燃煤。随着经济的高速发展，对各种资源的消耗和利用不断增加，SO2和NOx的排放也不断增加，随之引起的大气污染和酸雨问题对生态平衡及人类健康方面造成了巨大的损害，成为制约我国经济、社会可持续发展的重要因素。

采用富氧燃烧尤其是纯氧燃烧能大量减少NOx的生成，对控制NOx的排放有显著效果；降低烟气中SO2排放的方法也有很多，归纳起来按照脱硫方式和产物的处理形式主要可分为三类：湿法、干法和半干法烟气脱硫技术。其中湿法脱硫虽然具有反应速度快，脱硫效率相对较高的优点，但是投资运行维护费用高，脱硫后产生大量废水废液，容易造成二次污染。干法脱硫虽无污水和废酸排放，对设备的腐蚀性较小，但是脱硫效率低，设备庞大、反应速度慢。半干法脱硫脱硫和除尘相互影响很大，副产物无法利用，经济竞争力不够强。总的来看，虽然这些常规脱硫方法有着工艺成熟和脱硫效率稳定的优点，但是均存在二次污染，设备腐蚀，工艺复杂，副产品回收困难等缺点。

进一步，可以采用催化还原脱硫，即利用CO、H2和C等通过催化的方法将烟气中的SO2还原为单质硫，催化还原脱硫工艺简单，无二次污染且能变废为宝回收硫磺，但是大多催化反应中需加热器进行加热，冷却单质硫的冷却介质为水，这两个过程大量消耗资源，对冷却水造成一定的污染。有的还原后硫形态为硫粉，存储和运输不方便。

发明内容

本发明的目的是提供一种烟气还原脱硫脱硝CO2冷却循环技术，可以变废为宝，副产无定型硫磺块，设备运营成本低，还能实现CO2的零排放循环使用。

本发明采用以下技术方案：一种烟气还原脱硫脱硝CO2冷却循环技术，采用气化岛的煤气作为还原剂，对气化岛煤气富氧燃烧后的烟气中的SO2和NOx进行催化还原。催化还原所需高温来自气化岛煤气的物理显热及燃烧后烟气的剩余热量。

进一步，还原得到的单质硫经CO2激冷，一方面不需消耗水资源，不会产生水污染。另一方面产生CO2激冷产物为无定型硫磺块，便于运输和存储。