[发明专利]一种臭氧氧化协同湿法脱硫脱硝的烟气处理系统及处理方法

说明书

本发明提供了一种臭氧氧化协同湿法脱硫脱硝的烟气处理系统及处理方法，烟气处理系统包括依次连接的臭氧喷射单元和脱硫脱硝单元；臭氧喷射单元沿臭氧流向包括依次连接的臭氧发生设置、气体混合装置和伴热催化装置；臭氧喷射单元还包括接入气体混合装置的蒸汽发生模块，蒸汽发生模块产生的蒸汽与臭氧发生装置产生的臭氧经气体混合装置混合后送入伴热催化装置；脱硫脱硝单元包括脱硫脱硝装置和结晶装置，结晶装置与脱硫脱硝装置底部循环连接，脱硫脱硝装置底部还外接配液箱，配液箱内储存有含钾离子的碱性溶液和/或含铵根离子的碱性溶液。本发明提高了低温烟气中NO_x的氧化吸收率，实现了脱硫脱硝过程中吸收液的资源化再利用。

技术领域

本发明属于烟气脱硫脱硝技术领域，涉及一种烟气处理系统及处理方法，尤其涉及一种臭氧氧化协同湿法脱硫脱硝的烟气处理系统及处理方法。

背景技术

我国是燃煤大国，煤炭占一次能源消费总量的75％，能源的大量消耗造成了严重的大气环境污染，其中最突出的是SO₂和NO_x排放造成的酸雨危害，以及NO_x造成的臭氧层破坏和光化学烟雾。由于SO₂和NO_x的肆意排放造成的环境问题日益突显，氮氧化物的危害程度比二氧化硫有过之而无不及，甚至更为深广，控制SO₂和氮氧化物的排放已是迫在眉睫。

现有的主流脱硫脱硝技术分为干法脱硫脱硝和湿法脱硫脱硝两种，其中，干法脱硫脱硝又包括选择性催化还原烟气脱硝和选择性非催化还原法脱硝。与湿法烟气脱硝技术相比，干法烟气脱硝技术的主要优点是：基本投资低，设备及工艺过程简单，脱除NO_x的效率也较高，无废水和废弃物处理，不易造成二次污染。

选择性催化还原法是在催化剂的催化作用下，采用氨、CO或碳氢化合物等作为还原剂，在氧气存在的条件下将烟气中的NO还原为N₂。可以作为SCR反应还原剂的有NH₃、CO、H₂、甲烷、乙烯、丙烷、丙稀等。以氨作为还原气的时候能够得到的NO的脱除效率最高。

选择性非催化还原法是一种成熟的低成本脱硝技术。该技术以炉膛或者水泥行业的预分解炉为反应器，将含有氨基的还原剂喷入炉膛，还原剂与烟气中的NO_x反应，生成氨和水。在选择性非催化还原法工艺中，尿素或氨基化合物在较高的反应温度(930～1090℃)注入烟气，将NO_x还原为N₂。还原剂通常注进炉膛或者紧靠炉膛出口的烟道。选择性非催化还原工艺中NO_x的脱除效率主要取决于反应温度、NH₃与NO_x的化学计量比、混合程度和反应时间等。研究表明，选择性非催化还原工艺的温度控制至关重要。若温度过低，NH₃的反应不完全。容易造成NH₃泄漏；而温度过高，NH₃则容易被氧化为NO_x抵消了NH₃的脱除效果。温度过高或过低都会导致还原剂损失和NO_x脱除率下降。通常，设计合理的选择性非催化还原工艺能达到高达30％～50％的脱除效率。

湿法烟气脱硝是利用液体吸收剂将NO_x溶解的原理来净化烟气。其最大的障碍是NO很难溶于水，往往要求将NO首先氧化为NO₂。为此一般先将NO通过与氧化剂O₃、ClO₂或KMnO₄反应，氧化生成NO₂，然后NO₂被水或碱性溶液吸收，实现烟气脱硝。

CN1923341公开了一种燃煤锅炉烟气臭氧氧化同时脱硫脱硝装置，它具有依次相连接的锅炉炉膛、尾部烟道、碱液洗涤塔，碱液洗涤塔上部设有除雾器，碱液洗涤塔下部设有储液槽，碱液洗涤塔顶部与烟囱相接，碱液洗涤塔底部与硝酸盐硫酸盐浓缩结晶装置相接，尾部烟道依次与臭氧发生装置、干燥过滤制氧装置相接，在所述尾部烟道上设有静电除尘器。