[发明专利]烟气脱硫、脱氮、脱汞净化方法和设备

说明书

本发明公开了一种烟气脱硫、脱氮、脱汞净化方法和设备，包含：来自烟气的二氧化碳从气相溶解于水中进行碳酸化反应，所述两相平衡体系的碳酸氢根(HCO₃^‑)催化过碳酰胺CO(NH₂)₂H₂O₂，在水溶液中分解生成含强氧化自由基的弱碱性吸收液，快速对烟气脱硫、脱硝和脱汞。本发明可以实现快速的烟气一体化脱硫、脱硝、脱汞。

技术领域

本发明涉及烟气净化技术，尤其涉及一种烟气脱硫、脱氮、脱汞净化方法和设备。

背景技术

在世界范围内，大多数发展中国家仍是以煤炭为主要能源，我国便是其中之一，煤炭占我国一次能源生产和消耗比例一直在70％以上，所得的代价是其废气中的硫、氮氧化物及汞等重金属元素严重污染空气和环境。酸雨,臭氧层破坏及汞向大气层扩散,不但降低了我们的生活品质,而且危害了人体健康及地球上其他生物的生存。从根本上治理烟气中SO₂、NO_X及汞的排放已经势在必行。

国、内外现有烟气净化技术中除尘、脱硫、脱硝和脱汞往往是在多个独立系统中分别完成,极少有同时一体化处理的技术.这种叠加式处理方法不仅占地面积大,系统复杂,而且设备投资与运行费用很高.

例如：目前燃煤锅炉对于SO₂的控制大量采用湿法烟气脱硫装置，效率可达95％以上；对于NO_X的控制，常规控制方法有：选择性非催化SNCR和选择性催化SCR技术。SNCR技术是低成本高效率的低NO_X控制技术，但脱除效率一般仅能达到50％-65％。因此，为了达到环保排放的要求，即除去烟气中的SO₂、NO_X、粉尘和汞，燃煤锅炉至少需要配备两套以上独立的脱硫、脱硝系统，同时还需要增设专门的除尘、除汞设备，这样一来，整套设备系统庞大、复杂、能效低，并且占地面积大、投资高、运行成本也很高，不便于使用。

SCR是目前商业技术中最有效的低NO_X控制技术，可以达到80％以上的脱氮效率，但其初期投资在490-1250/kw，非常昂贵，运行费用大约为2100～2800元/吨NO_X，若在湿法脱硫的基础上再引进SCR技术，势必增加巨额的投资与运行费用，得不偿失。

同时脱除S0₂、NO_x和汞的一体化工艺具有设备简单、管理操作方便、占地面积小、投资运行费用低等优点，因此烟气联合脱硫脱硝除汞技术成为当前大气污染控制的重要研究方向。其中尿素法具有以下优点：最终产物为N₂、C0₂、硫酸铵，产物可直接排放，硫酸铵可制成化肥，回收利用氮、硫资源，因此该法具有一定的研究价值。目前的技术现状是：该方法能达到很高的脱硫效率，但脱氮效率不理想，仅适用于处理纯氮氧化物废气，实际烟气中NO_x的氧化度很低，NO含量占NO_x的90～95％，尿素法直接应用于烟气净化较难达到很高的脱氮效率。因此人们追求在尿素溶液中加入各种化学添加剂来达到提高脱氮效率的目的，但是研究发现廉价的添加剂对脱硝效率的提高不大，而只有加入价格高的添加剂才能达到较好脱硝效率，因此增加了尿素法的操作费用，而且由于加入的添加剂组分复杂，会增加添加剂的制造成本和脱硫、脱硝废水的处理难度。