[其他]从燃烧气体排除氮和硫的氧化物之方法和装置

说明书

本发明涉及从燃烧产物排除氮和硫的氧化物的技术。更具体地说，本发明涉及使在烟道气中的一氧化氮（NO）转变成二氧化氮（NO₂）、以及在烟道气排放到大气之前从该烟道气排除伴生的硫氧化物（SO_x）和氮氧化物（NO_x）的技术。

最近，对于空气污染的问题逐渐为人们所关心。这种污染的一主要来源是由电力发电厂的放出物。例如在发电站锅炉中，由于在该锅炉中所用的燃料的燃烧而产生氮和硫的氧化物。该氮氧化物可能是燃料中含氮的化合物的热解产物，也可能是在高温下，N₂和O₂的反应产物（叫做氮的固定）。通常氮的氧化物是以一氧化氮（NO）出现，但也有其他氮的氧化物出现，特别是NO₂，通常是以小数量出现。氮的氧化物在此以NO_x表示。硫的氧化物主要以SO₂出现以及出现微量的SO₃。硫的氧化物在此以SO_x表示。

SO_x和NO_x的放出物最好在排放到大气之前从该烟道气中排除，因为SO_x和空气的水蒸气结合而形成硫的酸。同样，NO_x和空气的水蒸气结合而形成氮的酸。这些酸再以“酸雨”落到地面，不良地造成环境更酸性。氮的氧化物藉着形成光化学烟雾也造成空气的污染。

提供比较低含量的SO_x和NO_x的放出物的一种方法是使用纯净的燃料，例如轻燃料油或天然气，但这些是昂贵的。较廉价的燃料，例如煤，产生很高含量的不可控制的NO_x和SO_x的污染。如果可以利用一种同时达成NO_x/SO_x控制的低成本的方法，那么类似煤这种不清洁的燃料可以被使用者使用并带来相当的经济利益。

本发明涉及使NO转变成NO₂的一方法，其步骤包括：用一注射气体和一含NO的气流接触以使NO转变成NO₂，该注射气体包含过氧引发剂的足够的氧。

在本发明的另一实施例中，所提供的方法是用来从一气流排除氮氧化物和硫氧化物。这一方法包含的步骤是：将包含氮氧化物和硫氧化物的第一气流在一转化区和一注射气体接触，其中该氮氧化物包含NO对NO₂的摩尔比例大于4的NO和NO₂，而该注射气体包含氧和汽化的过氧引发剂。该氧和汽化的过氧引发剂所出现的数量是约在该转化区内使NO变成NO₂，由此造成离开该转化区的气流具有小于大约2的NO对NO₂的摩尔比例。在吸收区中，该所造成的气流和对氮和硫的氧化物的细粒吸收剂接触，由此从该气流中排除该氮和硫的氧化物。

本发明也涉及用来进行上述方法的装置。在一实施例中该装置包含二个区;使NO转变成NO₂的一转化区和从该转化区出去的气流排除SO_x和NO_x的吸收区。该NO变成NO₂的转化区包括一具有一出口和一进口的气体导管，两口中间是气体接触部分。提供导引第一气流进入该气体导管入口的装置，该气流包含NO、NO₂和硫氧化物。也提供导引注射气体进入该气体导管的接触部份的装置以接触第一气流所包含的NO、NO₂和硫氧化物，该注射气体包含过氧引发剂和氧。该过氧引发剂和氧所出现的数量足够使NO转变成NO₂，由此提供从该接触部份出去的第二气流。该吸收区包含的装置是：接收第二气体由NO变成NO₂的转化区出来的装置，以及导引一基本上干燥的细粒吸收剂进入第二气流的装置。该吸收剂从该气流排除硫和氮的氧化物。最后提供从第二气流排除反应过的吸收剂和未反应的吸收剂的装置，以提供一清洁的废气流，该废气流被排放到大气中。

参照下列的详细说明、权利要求书和附图加以深思之后，对于本发明所述的这些和其他的特征、目的、和优点会更完全地了解，其中：

图1是一锅炉和所联结的污染控制设备的一实施例的示意透视图，可用于本案发明的原理的实施上;

图2是图1    2-2线的示意的横断面图;

图3是图1    3-3线的示意的部分横断面图;

图4是图1中所示的该预热器的示意的部分横断面图;

图5是实施例1所用的装置的示意图;

图6是实施例2所用的装置的示意图;