[发明专利]热废气的脱氮与脱硫的方法与装置

说明书

本发明一方面根据权利要求1和2中的特征，涉及到一种从热废气中，尤其是锅炉房的热废气中脱氮和脱硫的方法。另一方面，本发明还根据权利要求3的特征，涉及到一种从热废气中，尤其是锅炉房的废气中脱氮和脱硫的装置。

今天，大的火力发电厂在运行时几乎只配备废气脱硫装置。在这种情况下，在燃烧过程中，来自煤中的硫以SO₂的形式释放，脱硫装置将SO₂从废气中除去，因此，SO₂就不会进入大气层中去。如果进入大气层，SO₂即在阳光和长期效果的影响下氧化成SO₃，SO₃再度与大气层中的水蒸汽反应生成硫酸（H₂SO₄），因此，对于酸对环境的损害（词目：森林损害），SO₃在很大程度上也具有责任。

在燃烧过程中除了产生SO₂之外，还会直接产生少量SO₃，在燃烧装置的内部，SO₃与水蒸汽反应可生成H₂SO₄，与全过程产生的废气混合在一起，释放到环境中。

当SO₂在脱硫装置中被大量（最多大约90%）去除时，SO₃或者蒸汽状的H₂SO₄的净化效率就会很差，通常在50%以下。

在大多数情况下，脱硫是用石灰乳或者类似的含有洗涤溶液的吸收剂，通过喷啉或者淋洗含SO₂的废气来进行的。

虽然有少量的气体或者大量的蒸汽状的SO₃或H₂SO₄不受阻挠地经过脱硫装置，但它们对环境的影响仍然不大，因为正常燃烧过程释放出来的量很小。

在最近，锅炉房的废气（未净化气体）不仅要经过脱硫处理，而且还要再经过脱氮处理，同样要把废气中含有的和燃烧产生的氮氧化合物（NO_X）去除。也就是说，大气层中的NO_X在阳光照射下，将会变成酸，所以NO_X对环境污染也具有责任。

在脱氮过程中，将氨（NH₃）通入废气中，在催化剂内，氨将一氧化氮变成分子氮（N₂）和水蒸汽（H₂O）。

因为这些催化反应需要的温度比脱硫的温度要高，所以经常把脱氮过程放在脱硫之前进行。要被洗涤的废气直接来自锅炉或燃烧装置，具有大约350℃的足够高的温度，经过脱氮以后，在温度大约不变的情况下，直接送入一种热利用装置。

因此在脱氮和脱硫装置之间设置热利用装置是非常必需的，因为在洗涤过程中脱硫装置要求废气的温度在100℃以下。

经常将一种转动的大容量存贮器作为热利用装置用，废气在流经大容量存贮器的空腔时，热能被提取出并贮存起来，然后再传递给与其相似的或者另外一种气流，尤其是又传递给从脱硫装置出来的净化气体。

当与废气相接触的大容量存贮器的区域温度升高时，该热废气却同时被冷却了。反之，加热冷的净化气体，则与在热交换中的净化气体相接触的大容量存贮器的区域就会冷却。这样一种可转动的大容量存贮器一般被称之为蓄热器。由于它的这个任务，流入的冷的气流再次被重新加热，这种大容量存贮器还被叫作气体预热器，在专业上面称为REGAVO（蓄热式气体预热器）。

因为要被脱硫的废气在脱硫装置之前必须予以冷却，并且在脱硫装置之后的净化后的气体又要被再次加热，以便在烟囱内不致出现水份损失。所以在烟囱附近要使用这种蓄热式气体预热器（REGAVO），也就是说，在脱硫装置之前对废气进行冷却，在脱硫装置之后，对净化了的气体进行再加热。

当前面的脱氮装置运行之后，紧接着向外又把脱硫装置串联起来，此刻废气中含有的大量的SO₃与废气中的水蒸汽反应，生成硫酸。在废气中大量的硫酸，使得硫酸的露点变得相当高了，并且在脱硫装置之前，由于在蓄热式气体预热器中废气被冷却，从而析出了液态的硫酸。结果析出的液态硫酸对蓄热式气体预热器会产生很强的腐蚀，与此同时，由于容器中的腐蚀微粒，当通过蓄热式气体预热器时，从脱硫装置出来的净化气体又会被污染。