[发明专利]一种顺逆流喷淋结合氧化剂脱硫脱硝的吸收塔及方法

说明书

技术领域：

本发明涉及大气污染控制领域，旨在提供一种电站锅炉和工业锅炉烟气多污染物控制新方法。

技术背景：

众所周知，化石燃料燃烧过程排放的SO₂和NOx，形成酸雨和其他二次污染物，已严重影响到人类的生产和生活。因此，SO₂和NOx的控制与净化迫在眉睫，至关重要，关系到国民经济的可持续发展。传统的烟气脱硫脱硝工艺需要分级进行，存在投资高、占地面积大、系统复杂等缺点。因此，开发研究工艺简单、可靠、经济实用、适合我国国情的烟气多污染物控制工艺具有十分重要的意义。

烟气脱硫是目前世界上开展的惟一大规模商业化应用的脱硫方法，是控制酸雨和SO₂污染的最为有效和主要的技术手段。其主流的技术是湿式石灰石石膏洗涤法，其技术比较成熟、脱除效率高、工艺可靠性好，但也存在设备投资高、系统复杂、设备易于堵塞、结垢、腐蚀、泄漏以及淤泥的后处理等问题。这些因素使得湿法脱硫在经济性、运行维护方面出现一定的局限性。这也促使我们改进湿法烟气脱硫，努力使其具有高效、低耗、多污染脱除等性能。

在大气中的SO₂大量脱除后，在环保要求较高的地区，NO_x即将成为酸雨前体物减排的主要控制目标。国家“十二五”环境规划已将氮氧化物列入下一步大气污染治理的重点。烟气脱硝是当前治理NO_x中最重要的方法。现行的NO_x治理技术主要是采用选择性催化还原法脱硝(SCR)，SCR法脱硝投资巨大，运行成本高，并不适合我国的经济现状，所以开发适合我国国情的廉价的烟气脱硝技术是我国大气环保的研究重点。

新颁布的《燃煤大气污染物排放标准》(GB13223-2011)已经对电力燃煤锅炉重金属汞的排放做出限制，但随着社会的发展，对环境保护要求的不断提高，重金属的排放必然越来越受到重视。燃煤烟气脱除汞等重金属已势在必行，通过不断技术创新，实现高效、清洁、经济的烟气多污染物的一体化控制是解决大气污染控制的重要途径。

臭氧氧化法是利用臭氧强氧化性将烟气中的多种污染物氧化到高价态后脱除。该法相对能耗低，且脱除过程中不需要引入其他物质造成二次污染，工作温度较低，是一种比较有前景的烟气多污染物脱除技术，臭氧是氧分子的同素异形体，氧化性极强。目前广泛应用于水处理、医疗卫生、化学氧化、食品行业，但应用于烟气净化尚不多见。

国外最先将臭氧应用于烟气处理的是美国的BOC公司，该公司开发的LoTOx技术首次利用臭氧氧化脱除烟气中的NO_x，并结合尾部CaCO₃/NaOH的两级碱液吸收装置实现同时脱硫脱硝，脱除效率达到90％以上。

中国实用新型专利(200720036607.0)公开了一种烟气同时脱硫脱硝一体化双级喷淋式吸收反应器，该专利采用了双筒式吸收塔结构，而且没有说明具体的脱硝方法，工艺结构和本方法相距很大。中国实用新型专利(200720006067.1)公开了一种脱硫脱硝一体化烟气净化装置，该专利塔体内设有上端与塔体顶板联接的隔离套，以使塔体内腔周部形成脱硫室，塔体内腔形成脱硝室，专利没有说明具体的脱硝方法，工艺结构和本方法相距很大。中国实用新型专利(200620200307.7)公开了一种双循环石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫装置，但该装置不具备脱硝功能，也不能脱除汞等其它烟气污染物。与本工艺相比，塔的结构上没有氧化区。发明专利(201010039505.0)公开了一种电催化氧化联合石灰-石灰石的多种污染物脱除装置和方法，该装置的电催化氧化装置将氧化剂喷入到吸收塔前的烟道，脱硫部分采用的是逆流接触喷淋，其浆液分隔器设计与本专利亦有区别，本发明解决了浆液分隔器的沉积问题。发明专利(200910095344.4)公开了臭氧氧化结合双塔洗涤对烟气同时脱硫脱硝的装置和方法，该发明采用两个洗涤塔分别脱硫、脱硝，与本专利在结构上有重大区别。

发明内容：

针对现有的工业锅炉烟气二氧化硫和氮氧化物分别治理以及技术局限，本发明提供了一种新型的顺逆流喷淋结合氧化剂氧化脱硫脱硝的吸收塔及方法。该方法可实现一个塔内多污染物的脱除，可同时去除NOx，SOx，HCl，Hg和其它的烟气污染物，其结构独特，具有高效、简约的特点，该工艺不仅可以满足目前环保的需要，而且可以满足未来环保标准提高的要求。可适用于煤粉锅炉、垃圾焚烧炉等各种锅炉燃烧设备。