[发明专利]一种用于烟气的两级还原脱硫方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及环境工程领域，尤其涉及一种用于烟气的两级还原脱硫方法和系统。

背景技术

随着世界和我国经济的高速发展，对各种资源的消耗和利用不断增加，特别是由于燃煤电厂SO₂和NO_X的排放而造成的世界范围内的酸雨问题，成为世界各国，也是我国日益关注的重点。酸雨主要起因于燃烧排放的硫氧化物和氮氧化物等酸性气体，我国的酸雨绝大部分呈硫酸型，SO₂是其主要来源。煤燃烧过程中产生的SO₂占大气中SO₂的90％以上，而我国的煤炭储量在能源总量中占绝对优势，决定了我国以煤为主的能源结构长期不会改变，因此控制煤燃烧SO₂的排放是一项长期的课题。同时，随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，我国对电力的需求越来越大，电力工业迅速发展，而其中的火电发电一直占总发电量的70％左右，燃煤发电厂是我国大气SO₂污染的第一大污染源。由此可见，在我国大气污染控制中，削减SO₂排放是主攻目标，其中控制燃煤电厂排放烟气中的SO₂为重中之重。

传统的烟气脱硫按其方法分类，总体上可以可分为干法/半干法和湿法两类，然而，其处理效果不理想，且终产品也不易处理，容易造成二次污染。因此，不会造成二次污染的电学脱硫技术开始受到重视。其中一种电学脱硫技术是利用超高压脉冲，使气体放电产生具有很高能量的自由电子，高能电子直接轰击SO₂分子，使其分解成单质硫和氧气，由于大部分能量浪费在与其它分子的无用碰撞中，故必须采用超高电压的脉冲，效率很低。

随后，又出现了将电学脱硫与其它脱硫技术相结合的方法以提高脱硫效率，如公开号为CN1114236A的中国专利申请公开了一种“烟气的放电催化还原脱硫方法及其装置”，其在反应器中设置放电电极，施加电压后，在两放电电极之间的放电环境中，加入催化剂，利用放电电极上产生的脉冲等离子体，高能电子碰撞CO₂分子，使烟气中的CO₂分解成CO和O₂。经碰撞后产生的CO借助于放电及催化剂与烟气中的SO₂反应生成单质硫S和CO₂。单质硫附着在催化剂上，然后将附硫催化剂定期送到再生除硫系统中进行催化剂再生以重复使用和硫回收。然而，在该方法中，由于催化剂存在于两放电电极之间的放电环境中，等离子体与催化剂之间容易直接发生等离子体化学反应，改变催化剂的活性成分，使得催化剂的使用寿命减小。此外，该方法中的单质硫附着在催化剂上，由催化剂带出反应器，因此，必须送到再生除硫系统中进行再生除硫反应，脱硫产物不能直接利用，效率低。

因此，亟待提供一种改进的用于烟气的两级还原脱硫方法和系统以克服上述缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种用于烟气的两级还原脱硫方法和系统，其技术工艺简单、成本低、脱硫效率高且不产生二次污染，脱硫产物回收利用价值高，具有良好的经济效益。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于烟气的两级还原脱硫方法，其包括以下步骤：将高温烟气与CO气体混合；在催化剂环境下将混合气体进行还原脱硫反应；冷却还原脱硫反应后的高温烟气以析出硫磺；及对冷却后的烟气进行脉冲电晕放电处理。

本发明还提供了一种用于烟气的两级还原脱硫系统，其包括依次连通的CO发生炉、催化反应器、冷却器和用于产生脉冲电晕放电反应的脉冲放电反应器，所述CO发生炉上设有烟气入口，所述脉冲放电反应器上设有出风口。

与现有技术相比，本发明的用于烟气的两级还原脱硫方法和系统先对高温烟气进行催化剂还原脱硫反应，然后进行脉冲放电等离子体还原脱硫反应，高温烟气经过两级还原后，脱硫效果好，具有良好的经济效益。并且，由于将催化剂还原脱硫反应和脉冲等离子体还原脱硫反应分为两个分离的阶段，脉冲放电过程不会对催化剂造成影响，催化剂的性质不会因此发生变化，进而保持了催化剂的使用寿命。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1为本发明用于烟气的两级还原脱硫方法的一个实施例的流程示意图。

图2为本发明用于烟气的两级还原脱硫系统的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式