[发明专利]一种脱硫液协同二氧化氯气相氧化脱硝集成烟气净化装置及工艺

说明书

本发明提供一种脱硫液协同二氧化氯气相氧化脱硝集成烟气净化装置及工艺，本发明通过脱硫塔、氧化脱硝塔和二次净化塔通过烟道连通，烟气流向呈S型布局。经除尘后的烟气首先进入脱硫塔内，通过碱液喷淋吸收方式进行脱硫；经脱硫后的烟气在氧化脱销塔内首先与ClO₂气体混合将NO氧化成NO₂，再通过碱液喷淋吸收方式进行脱硝；经脱硫脱硝后的烟气在二次净化塔内用脱硫液再次喷淋清洗，吸收其中残留的NO_x和SO₂，再经湿电除尘除雾，完成最终净化。本发明利用独立设置并有机结合的脱硫、氧化脱硝、二次净化和废液预处理环节，来实现脱硫液的有效利用、烟气的超净处理以及脱硫脱硝产物回收和工艺水回用，在烟气净化的同时达到节水减排的效果。

技术领域

本发明涉及锅炉烟气脱硫脱硝领域，尤其涉及一种脱硫液协同二氧化氯气相氧化脱硝集成烟气净化装置及工艺。

背景技术

锅炉烟气中的SO₂和NO_x是形成酸雨或雾霾等大气污染现象的重要前体物质，对锅炉烟气进行脱硫脱硝处理是控制SO₂、NO_x排放和保证大气环境质量的重要手段。SO₂易溶于水，目前碱液湿法脱硫技术由于工艺简单、效率高和技术成熟已被广泛采用。而NO_x中的NO由于难溶于水，脱硝方法相对而言更为复杂。常用的选择性催化还原(SCR)脱硝技术及其改进的选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术虽然效率较高，但是设备投资、运行和维护费用高，而且对中、高硫煤锅炉烟气的适应性差，因此近年来的研究热点集中到氧化脱硝技术上。氧化脱硝技术多采用O₃、KMnO₄、H₂O₂、ClO₂、NaClO₂和NaClO等氧化剂将NO氧化成易容用于水的NO₂，然后配合后续的湿法吸收工艺进行去除。从对NO的氧化效率、运行成本和氧化剂供给方便性等多方面考虑，二氧化氯氧化脱硝技术已成为该领域研究的重点。

二氧化氯氧化脱硝技术分液相和气相两种方式。这两种方式虽然都能得到较高的氧化效率，但是液相氧化是NO与ClO₂的溶液反应，由于存在气液传质、混合均匀度和NO难容等因素的影响，其氧化脱硝效率的提高有限；如中国专利(CN 104028103A)采用ClO₂溶液吸收脱硝，在辅以TiO₂和蜂窝陶瓷填料吸收的条件下脱硝率才达78～90％。而气相氧化是NO与ClO₂的气体反应，在气相环境中由于不存在气液传质且易于在烟道中随气流混合均匀，因此比液相氧化具有更高的效率。另外，气相氧化脱硝还可节省氧化剂用量和减少氧化环节产生的废液量，从而降低后续脱硝废液的处理负荷和成本，因此更具推广价值。

从降耗减排的角度来看，使用越纯的ClO₂氧化剂，使用效率更高，用量、残留物和脱硝副产物更少；鉴于脱硫液中含有的脱硫产物亚硫酸盐(SO₂^2-)具有去除NO₂的作用，若将脱硫液回用脱硝，可降低脱硝剂的用量；另外脱硝液含有的亚硝酸盐(NO₂^-)有毒，且后续回收麻烦，直接排如污水管道，会增加污水厂的处理负荷和成本；若对脱硫脱硝废液进行无害化预处理，将有助于对工艺污染物排放的总体控制。