[发明专利]一种利用锅炉含硫烟气制甲烷的系统和方法

说明书

本发明公开了一种利用锅炉含硫烟气制甲烷的系统和方法，该系统包括锅炉烟道(1)、烟气喷淋降温装置(2)、一级低温洗涤器(3)和本生反应器(6)；其中，锅炉烟道(1)为锅炉脱销、除尘后的烟道，其出口接至烟气喷淋降温装置(2)的入口，烟气喷淋降温装置(2)的出口接在一级低温洗涤器(3)的入口，一级低温洗涤器(3)的第一出口接在本生反应器(6)的第一入口。该方法不需要通过高温热解硫酸而获得二氧化硫，解决了高温热解制氢的难点；制氢过程耗能较少，锅炉烟气排放温度适合于碘化氢产生温度，不需要采取额外措施，碘化氢分解所需温度，在电厂很容易得到。

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种利用锅炉含硫烟气制甲烷的系统和方法。

背景技术

锅炉烟气中的二氧化硫是大气主要污染源之一，二氧化碳是主要温室气体。这两种气体的减量排放是电力生产面临的主要问题。

采用硫碘循环高温水解制氢需要在850℃以上高温，将硫酸热解为二氧化硫，水、二氧化硫和碘在常温下产生碘化氢，碘化氢在300℃以上温度分解为碘和氢气。该工艺实现的难点在于：

(1)将硫酸热解所需要的850℃的高温难以满足；

(2)硫酸是腐蚀性极强的物质，能够耐高温腐蚀的材料价格更是昂贵；

(3)热解硫酸制氢的经济性较差。

发明内容

本发明的目的在于针对目前高温水解制氢和含硫煤燃烧所存在的问题，提供了一种利用锅炉含硫烟气制甲烷的系统和方法。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种利用锅炉含硫烟气制甲烷的系统，包括锅炉烟道、烟气喷淋降温装置、一级低温洗涤器和本生反应器；其中，

锅炉烟道为锅炉脱销、除尘后的烟道，其出口接至烟气喷淋降温装置的入口，烟气喷淋降温装置的出口接在一级低温洗涤器的入口，一级低温洗涤器的第一出口接在本生反应器的第一入口。

本发明进一步的改进在于，烟气喷淋降温装置为两级喷淋，一级喷淋采用锅炉机组的冷却水，将锅炉烟气降温至常温，二级喷淋采用冷冻水，将烟气降温至接近冰点。

本发明进一步的改进在于，一级低温洗涤器采用凝固点低于零下100℃以下的液体，二氧化硫不溶于该液体。

本发明进一步的改进在于，本生反应器内装有加热和冷却装置，通过加热和冷却装置的工作，能够调节生反应器内的介质的温度在5℃至120℃之间。

本发明进一步的改进在于，还包括液体分离器、碘化氢处理装置、硫酸处理装置、碘化氢分解器、氢气存储装置和供水装置；其中，

本生反应器的出口接在液体分离器入口，液体分离器的第一出口接在碘化氢处理装置的入口，碘化氢处理装置的出口接在碘化氢分解器的入口，碘化氢分解器的第一出口接在本生反应器的第二入口，碘化氢分解器的第二出口接在氢气存储装置的入口，供水装置的出口接在本生反应器的第三入口。

本发明进一步的改进在于，碘化氢分解器内装有加热和冷却装置，通过加热和冷却装置的工作，能够调节碘化氢分解器内的介质的温度在200℃至600℃之间；

碘化氢分解器内还装有促进碘化氢分解的催化剂。

本发明进一步的改进在于，还包括二级低温洗涤器、排气装置、二氧化碳储存装置、甲烷生产装置和甲烷存储装置；其中，

一级低温洗涤器的出口接在二级低温洗涤器的入口，二级低温洗涤器的第一出口接在排气装置的入口，二级低温洗涤器的第二出口接在二氧化碳储存装置的入口，二氧化碳储存装置的出口接在甲烷生产装置的第一入口，氢气存储装置的出口接在甲烷生产装置的第二入口，甲烷生产装置的出口接在甲烷存储装置的入口。