[发明专利]同时脱除多种污染物的湿式氨法烟气洁净工艺及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及对燃煤电站所排放烟气的净化处理技术，具体地指一种同时脱除多种污染物的湿式氨法烟气洁净工艺及其系统。

背景技术

酸雨问题是当今人类面临的全球性环境问题之一，燃煤产生的硫氧化物SO_x和氮氧化物NO_x污染是我国酸雨的主要原生物。由于我国的能源结构以煤炭为主，在我国电力工业中，火电一直占总发电量的70％左右，燃煤发电厂是我国大气污染的第一大污染源。对电厂烟气污染进行控制是实现经济、社会、环境协调发展的要求，也是发挥我国煤炭储量优势、实现燃煤电厂自身可持续发展的要求。

目前，用于燃煤电站的烟气净化技术，如烟气脱硫、脱硝和除尘技术等大多数还是单独开发的，形成各自独立的技术装备和工艺流程。国内外燃煤电厂为了达到环保排放要求，除去烟气中的硫氧化物SO_x、氮氧化物NO_x和粉尘，燃煤电厂至少需要采用两套以上独立的脱硫、脱硝和除尘系统。

对于烟气脱硝技术而言，传统的方法主要有选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)，SCR法虽然可以实现很高的脱硝效率，满足严格的烟气排放标准，但其工艺和设备系统复杂，且需要特殊的催化剂，整个系统投资与运行成本偏高。SNCR法虽然工艺和设备系统简单，投资和运行成本较低，但其脱硝效率不高，有时很难达到国家排放标准的要求。

对于烟气脱硫技术而言，传统的方法主要有石灰石—石膏法、海水脱硫法、循环流化床干式烟气脱硫法和湿式氨法烟气脱硫法等等。石灰石—石膏法和海水脱硫法存在占地面积大、系统复杂、能耗和运行成本高的缺陷。循环流化床干式烟气脱硫法虽然系统简单、占地面积小、运行成本低，但其对脱硫剂的质量要求较高，且脱硫副产品亚硫酸钙很难综合利用。湿式氨法烟气脱硫法所采用的脱硫塔主要有填料塔、液柱塔和喷淋塔数种，虽然具有占地面积小、投资和运行费用低、脱硫副产品为有价值的化学原料和农作物化肥的优点，但其脱硝效率却很低。

为了解决上述问题，公告号为CN2712446Y和CN2746971Y的中国实用新型专利说明书分别提出了一种《烟气脱硫脱硝装置》和《脱硫脱硝一体化烟气净化塔》，但其脱硫脱硝设备均为体积笨大的填料装置，且直接采用氨水溶液来吸收烟气中的氮氧化物NO_x，不仅使整个脱硫脱硝设备的阻力大幅增加，而且也不能有效地除去烟气中的NO_x。这是因为NO_x组份中90％以上为一氧化氮NO，而NO很难溶于水，采用简单的洗涤法很难将NO吸收。

在传统的湿式氨法烟气脱硫法中，喷淋塔也是常用的脱硫塔。在喷淋塔上方或后方一般设置有折流板或旋流板结构的除雾器，但该结构的除雾器只是脱除烟气中的液滴，并不能有效去除烟气中所残存的纳米级的SO₃和NH₃气溶胶。虽然公告号为CN2746973Y的中国实用新型专利说明书介绍了一种新型的《氨法脱硫塔的除雾器》，但该除雾器仍然采用的是填料结构，其填料层不仅加大了烟气的流动阻力，而且对SO₃和NH₃气溶胶粒子的去除效果甚微。

由此可见，采用两套以上独立的脱硫和脱硝系统不仅烟气净化设备复杂、占地面积大、建设与运行费用高，而且将这些独立的脱硫、脱硝和除尘系统合理组合起来实现综合高效运行还存在许多困难。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种同时脱除多种污染物的湿式氨法烟气洁净工艺及其系统。采用该工艺及其系统能够有效提高烟气的除尘、脱硫、和脱硝效率，并能够有效捕获逃逸的SO₃和NH₃气溶胶。同时其工艺流程简单、系统结构简化、投资及运行成本低廉，烟气处理副产品为可资源化利用的硫酸铵和硝酸铵化肥。

为实现上述目的，本发明所设计的同时脱除多种污染物的湿式氨法烟气洁净工艺，是对需要脱硫的烟气进行预除尘处理后，再按如下工艺步骤进行处理：

1)采用双氧水H₂O₂或臭氧O₃作为氧化剂，以空气作为雾化介质，将其均匀喷射到经过预除尘处理的烟气中，使烟气中的一氧化氮NO既与双氧水或臭氧发生化学反应，也与空气中的氧气发生化学反应，生成二氧化氮NO₂气体。其化学反应的方程式如下：