[发明专利]一种工业烟气协同处理系统及处理方法

说明书

本发明公开了一种工业烟气协同处理系统及处理方法。处理系统包括初处理部、深度处理及过滤部和后处理部三个功能模块，初处理部用于初步脱除烟气中的酸性污染物及将脱硝剂和烟气混合均匀；深度处理及过滤部用于烟气的深度脱酸以及过滤烟气的颗粒状污染物并且分解掉NOx和二噁英等污染物，使烟气达到排放标准；后处理部用于排放处理后的烟气以及收集储存过滤后的粉尘。本发明中的烟气处理系统主要用于含有SO₂等酸性气体、NOx和二噁英等污染物的烟气的处理，可大幅度降低烟气中污染物的浓度，具有操作简便、处理效率高等优点，可有效解决现有烟气处理系统工艺路线冗长、效率低的问题。

技术领域

本发明属于废气处理技术领域，具体涉及一种工业烟气协同处理系统及处理方法。

背景技术

过去多年来，我国的大气污染防治主要集中在电力行业。随着环保政策相继落实，大多数燃煤电厂已经完成了超低排放改造。按污染物分类来看，二氧化硫、氮氧化物、PM2.5、PM10四类主要污染物年均浓度基本都呈逐年下降趋势。从当期情况来看，火电脱硫脱硝市场趋于饱和，增长放缓。为了实现规划的治理目标，大气污染防治工作的重点应转移到污染物排放强度更高的非电行业。非电领域大气污染治理包含各种工业过程的烟气治理，涉及水泥、玻璃、石化、冶金、焦化等多个行业。相比煤电行业污染物持续减排，非电行业对我国污染排放影响越来越大。非电行业大气污染物防治由于其涉及行业广泛，各行业生产工艺和排放特征不同，对污染物治理技术的要求也和煤电行业的传统污染治理技术不同。

传统的烟气脱硫工艺按照其是否产生废水以及吸收剂加入的形式可分为湿法、干法、半干法(包括喷雾干燥法、循环流化床半干法等)。湿法技术由于其投资成本高，产生的废水含有重金属元素，会造成二次污染，因此该技术在国内非电行业烟气处理系统中很少采用。传统干法烟气处理是碱性吸附剂干粉直接喷到烟道中，在布袋除尘器表面进行脱硫反应，虽不会产生废水，但由于吸收剂的利用率低，也有被摒弃不用的趋势。半干法由于石灰浆质量的不稳定性，极易造成喷头和管道堵塞，以及循环流化床容易受烟气量波动造成“塌床”事故，虽建设台套数较多，但运行困难，效率极不稳定。

目前应用最广、最有效的烟气脱硝技术是选择性催化还原技术(SCR)，而催化剂则成为SCR工艺的核心。目前普遍使用的商用催化剂为钒钛系催化剂或钒钛钨系催化剂，其活性温度窗口较高(320℃～420℃)。玻璃、焦化、水泥、钢铁等非电行业的工业窑炉排烟温度往往达不到适合传统催化剂的温度区间，随着新环保法规的不断收严，适应工业窑炉排烟温度(往往低于300℃)的中低温SCR脱硝技术具有巨大的市场潜力。然而，中低温SCR脱硝装置仍然避免不了硫铵盐和亚硫铵盐的生成，长期运行硫铵盐和亚硫铵盐在催化剂孔隙中逐步紧密固化，从而使催化剂失活或者缩短催化剂的使用寿命。由于传统催化剂必须考虑烟气的流通通道，使得烟气和催化剂的接触效率不高，脱硝还原剂利用率受限，氨逃逸难以控制。另外，受烟气中的酸、重金属和粉尘等影响，催化剂中毒现象时有发生。如何杜绝烟气中有害物质对催化剂的影响，延长SCR催化剂使用寿命，提高SCR脱硝反应的处理效率，是本行业亟待解决的技术难题。

传统布袋除尘器应用于煤电锅炉烟气除尘有较好的效果，但其应用温度一般应控制在烟气露点温度以上，同时最高应控制在250℃以下。且很难稳定处理烟气粉尘排放浓度到5mg/Nm³以下，较难应用于非电行业粉尘超低排放工程。

传统除二噁英的工艺需要在烟道内喷射活性炭，活性炭粉尘为导电粉尘，相关设备必须为防爆型设计，增加了业主的投资成本和安全风险。

因此，设计出能解决传统工艺各自独立处理烟气污染物造成的系统冗长、无法稳定应对烟气负荷波动、还原剂利用率低、氨逃逸高、催化剂中毒等问题的工业烟气复合污染物协同处理工艺及设备极具实际意义。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供一种工业烟气协同处理系统及其应用，以解决现有烟气处理系统工艺路线长、效率低的问题。