[发明专利]烟气联合脱硝脱汞脱硫的系统装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及燃煤烟气净化领域，特别涉及一种烟气联合脱硝脱汞脱硫的系统装置及其方法。

背景技术

随着近年来环保要求的提高，燃煤发电领域对燃煤烟气中重金属的污染控制的要求越来越高。燃煤烟气中的汞控制主要是针对Hg0，单质汞具有易挥发、难溶于水、迁移性强、难沉降等特性，在空中停留时间长。据统计，全球煤炭中汞含量在0.012～0.33mg/kg之间，平均值0.13mg/kg，我国煤炭中汞含量平均分值为0.22mg/kg，高于世界平均值，每年因燃煤发电向大气中排放的汞量高达302t，污染危害极大。

现有的脱汞技术主要有干法脱汞和湿法脱汞两种，其中，干法脱汞技术主要是利用活性焦表面官能团的吸附作用在脱硫时将汞脱除，该种工艺的装置和方法成本较高，不利于推广利用；而湿法脱汞技术是指在脱硫的同时将单质汞氧化为水溶性的液相二价汞离子，然后通过稳定剂将其除去，湿法脱汞技术中脱硫和脱汞需要在同一处理工艺空间内完成，容易对最后石膏的品质造成影响，从而造成汞的二次污染。

因此，需要对现有的脱汞装置及其方法进行改进，不但使其工艺简单，成本较低，易于推广和利用，还可有效解决现有技术中汞的二次污染问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种烟气联合脱硝脱汞脱硫的系统装置及其方法，不但系统装置和工艺过程简单，成本较低，易于推广和利用，还可有效解决现有技术中汞的二次污染问题。

本发明的烟气联合脱硝脱汞脱硫的系统装置，包括脱硫吸收塔和与所述脱硫吸收塔连通并用于对脱硫吸收塔底部石膏浆液作脱水处理的石膏脱水机，还包括用于对催化脱硝和将零价汞氧化为二价汞离子做同步处理的脱硝装置、连通所述脱硝装置与所述脱硫吸收塔的烟气管道和与所述石膏脱水机连通并将石膏脱水后的含氯离子的脱硫石膏废水输送进入烟气管道的废水管道。

进一步，所述脱硝装置上部形成脱硝烟气入口，下部形成与所述烟气管道进气端连通的脱硝烟气出口，内部位于脱硝烟气入口和脱硝烟气出口之间设有用于放置脱硝脱汞催化剂的催化剂存放层。

进一步，所述脱硫吸收塔内部设有喷淋塔，所述脱硫吸收塔位于所述喷淋塔上方形成净烟气出口，所述脱硫塔下端内部形成石灰石浆液氧化池，位于所述喷淋塔和所述石灰石浆液氧化池之间形成与所述烟气管道出气口相连通的脱硫烟气入口。

进一步，所述烟气管道与所述废水管道连通处设有将石膏脱水后的含氯离子废水喷入烟气管道的喷嘴。

进一步，所述催化剂存放层为竖直并列等距设置的三层。

进一步，所述烟气管道位于所述喷嘴下方设有用于存放反应后氯化汞的氯化汞存放箱。

本发明还公开了一种利用烟气联合脱硝脱汞脱硫的系统装置进行烟气联合脱硝脱汞脱硫的方法，包括以下步骤：

a.将燃煤锅炉机组所排放出的烟气导入脱硝装置，脱硝装置内放置有脱硝脱汞催化剂，脱硝脱汞催化剂在脱硝的同时将烟气中零价汞氧化成气相二价汞离子；

b.经过脱硝装置的烟气进入烟气管道，烟气管道内喷射有含氯离子的水，烟气中的气相二价汞离子与氯离子反应转化为稳定的氯化汞HgCl₂沉淀；

c.c.烟气经过烟气管道继续进入脱硫吸收塔进行脱硫反应，使烟气中的二氧化硫和经过步骤b处理后剩余的少量二价汞离子分别与石灰石浆液发生反应，生成亚硫酸钙和液相二价汞离子，净烟气从脱硫吸收塔上部设置的净烟气出口排出；

d.将经过脱硫反应的石灰石浆液进行强制氧化成石膏浆液，再对石膏浆液进行脱水处理，得到副产品石膏，并获得脱硫石膏废水，同时，步骤c中所得的液相二价汞离子与脱硫石膏废水中的氯离子继续反应转化为稳定的氯化汞HgCl₂；

e．所述步骤b中的含氯离子的水为所述步骤d中所得的脱硫石膏废水，将脱硫石膏废水通过废水管道输送喷射入烟气管道内，重复步骤b，其中，步骤d中所得的氯化汞HgCl₂随脱硫石膏废水一同进入烟气管道形成沉淀。

本发明的有益效果：本发明提供的烟气联合脱硝脱汞脱硫的系统装置，利用燃煤电厂现有的脱硝装置对脱硝和脱汞进行协同作用，无需单独设置脱汞装置，节省了装置的占地空间，提高了企业的经验效益，另外，脱汞和脱硫可分别在烟气管道和脱硫吸收塔中分别进行，可防止二价汞进入脱硫石膏，影响石膏品质，解决了现有脱汞脱硫系统装置在同一空间内进行脱硫脱汞处理造成脱硫石膏污染的问题，避免了汞的二次污染问题，整个系统装置大大节省了环保费用，易于推广应用。