[发明专利]烟气污染物控制一体化净化回收工艺

说明书

技术领域

本发明涉及烟气脱硫脱硝技术领域，具体涉及一种烟气污染物控制一体化净化回收工艺。

背景技术

鉴于我国以煤为主的能源结构的长期存在，以及工业化进程近年来的高速发展，硫氧化物（SOx）及氮氧化物（NOx）已成为我国主要大气污染物，并以酸雨、雾霾等多种形式对生态环境造成了严重破坏，对整个国民经济生活造成了极大的负面影响。    

烟气脱硫脱硝是大气污染治理的最主要措施。目前国内外烟气脱硫技术很多，如石灰石－石膏法、氨法、双碱法、旋转喷雾法等，其中从已产业化的脱硫技术来看，虽说存在占地面积大、运行费用高、易堵塞、脱硫副产物难处置、二次污染等问题，而并不适宜于我国国情，但由于历史的原因，占绝对主导地位的仍是石灰石－石膏法。而在烟气脱硝技术方面，则有选择性催化还原法(SCR) 、选择性非催化还原法( SNCR) 、电子束照射法、脉冲电晕等离子体法、炽热碳还原法、低温常压等离子体分解法等，其中又以SCR法脱硝应用最为普遍。

而目前，世界上应用比较广泛的烟气脱硫脱硝技术则是利用上述传统的烟气脱硫技术与SCR脱硝技术相组合，以达到可脱硫脱硝的目的。这种技术能够脱除90%以上的SOx和80%以上的NOx，但这种方法事实上仍然是单独脱硫、脱硝技术的组合使用，更兼具了上述脱硫、脱硝技术存在的弊病，未能摆脱工艺流程长、投资大、运行费用高、技术经济性差、易造成二次污染等问题。

而对于烟气中常存在的另一重要污染汞，虽石灰石－石膏法等湿法脱硫装置可去除烟气中部分Hg²⁺，但对于不溶于水的Hg⁰ 捕捉效果不显著。目前还没有脱汞的成熟工艺。

因此，开发、应用一种技术以实现在整个系统内同时脱除SOx、NOx和汞的新型烟气同步达标净化技术，并使其具有工艺流程较短、投资低、净化效率高、运行费用低、可规避二次污染等优势，就成为烟气治理技术的必然发展趋势。

申请号为201310277794.1，名称为“从烟气中回收二氧化硫制取硫磺的系统装置及方法”的发明专利申请，公开了从烟气回收二氧化硫制硫磺的装置与方法。该装置由吸收热解、还原、克劳斯三个单元组成。吸收热解单元主要由冷却塔、吸收塔、净化器、循环泵、再生热解槽、贫富液换热器组成；还原单元由混合煤气发生系统、还原反应器、硫冷凝器组成；克劳斯单元由克劳斯反应器、硫冷凝器组成；方法为吸收热解单元对烟气进行吸收、热解得到纯二氧化硫气体，还原单元以催化反应将二氧化硫转化为单质硫磺。该专利将溶液中的二氧化硫解吸出来为二氧化硫，并将二氧化硫还原为硫磺。所使用的设备大多数为特殊材料，投资高；当解吸效果较差时脱硫效果差；解吸消耗的蒸汽高；解吸过程为间歇加热，需要使用换热器，而烟气一般都含尘，容易堵塞换热器。

发明内容

本发明为了实现同时脱除烟气中的SOx、NOx和汞，提供了一种烟气污染物控制一体化净化回收工艺。工艺将干法碳酸氢钠、湿法碳酸氢钠和氧化剂三种排放控制系统有机的组合在一起，实现性能互补，对烟气中各类污染物具有很高的脱除率。同时，将污染物转化为有用的化工产品——硫磺，无废水、废渣等废弃物排放。

为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：

烟气污染物控制一体化净化回收工艺，其特征在于：具体步骤如下：

A、将烟气与碳酸氢钠干粉连续送入循环流化床反应器，烟气使碳酸氢钠干粉呈流化态并与之反应，或者将碳酸氢钠干粉直接喷入烟道与烟气反应，初步脱除烟气中硫氧化物和氮氧化物。 

碳酸氢钠在循环流化床反应器内受热分解，生成碳酸钠、水和二氧化碳，碳酸钠吸附烟气中的硫氧化物和氮氧化物并发生反应，从而生成硫酸钠和硝酸钠，完成初步脱硫脱硝。

在烟气流量较小的情况下（通常烟气流量小于100万立方/小时），A步骤可不使用循环流化床反应器，而采用将碳酸氢钠干粉直接喷入烟道，与烟气反应，实现初步脱除硫氧化物和氮氧化物。

B、将经A步骤初步脱硫脱硝后的烟气送入吸收塔的脱硫段，利用碳酸氢钠水溶液作为吸收液从上部喷淋，脱除烟气中的硫氧化物与其他酸性组分；脱硫后的烟气进入吸收塔的脱硝段，利用含碳酸氢钠的氧化剂溶液作为吸收液从上部喷淋，进一步脱除烟气中的氮氧化物，净化后的烟气从吸收塔的顶部排出；合并脱硫段和脱硝段底部排出的吸收液，并过滤，得滤液。