[发明专利]一种利用磷矿浆和泥磷脱除燃煤锅炉烟气中SO2和NOX方法

说明书

技术领域

本发明属工业废气处理领域，涉及一种利用磷矿浆和泥磷脱除燃煤锅炉烟气中SO₂和NO_X方法。

背景技术

我国煤炭产量约占全世界总产量的49%，是全世界最大的煤炭生产国和消费国，而在我国所使用的煤炭中，有80%的煤炭直接用于燃烧，产生大量的SO₂、NO_x等气体，这些气体的排放造成温室效应、酸雨、雾霾等一系列空气污染问题，对人类和生物的生存环境造成严重影响。有效控制和削减燃煤过程中产生的SO₂和NO_x，是我国面临的严峻挑战。

燃煤锅炉烟气脱硫脱硝一直是国内外的研究热点，目前已开发出多种方法。湿法石灰石-石膏脱硫是目前应用最广泛的脱硫技术，但此技术需要消耗大量石灰石，石灰石开采过程中消耗了矿产资源，对生态环境造成破坏；副产物石膏利用率较低，易造成二次污染；脱硫过程中排放出CO₂，增加了温室气体的排放。使用催化剂或还原剂催化还原NO是目前研究最深入且应用最广泛的脱硝技术，SCR法和SNCR法就属于此类，这种方法工艺简单、脱硝效率高，可达90％以上，但还原剂NH₃的腐烛性强，对管道和设备材质的要求高；易泄漏造成二次污染；另外，催化剂使用寿命不够长，抗硫抗水性能不高，能耗高，投资大；NO_x没有得到有效回收利用。直接吸收法对NO/NO₂的比例有一定要求；吸附法则受吸附容量的限制，液相络合吸收法络合速率较慢；微生物法还存在诸多问题需要处理；等离子体活化法耗资大使其应用存在障碍，且副产物多，较难控制，可能存在二次污染问题。这些技术目前都未能在工业上大范围使用。

近年来，脱硫脱硝一体化技术受到了各方的重视，期望能找到一种空间利用率高、运行管理成本低、脱除效率高、能回收副产物提高经济性的脱硫脱硝方法。中国专利CN104437059公开了一种烟气脱硫脱硝剂及其脱硫脱硝方法。该方法制备出一种成分较为复杂的脱硫脱硝剂，主要的思想还原NO和净化SO₂。但对于烟道气这种复杂的气氛中要分离SO₂其实也是较难实现的；另外，该方法中吸收剂用量大，废液处理也是一大难题。另外，专利CN1192814C、CN100340325C、CN101708419B、CN101352647B等分别公开了用不同的吸收剂同时脱硫脱硝的方法，但这些方法主要的一个共同的缺点就是添加剂的使用种类多，用量大，从而产生的废液量大，经济效益不明显，且后续较难处理。

本发明利用单质磷对NO的氧化性能以及磷矿浆过渡金属离子对H₂SO₃的催化氧化性能，将NO和SO₂转化为HNO₃和H₂SO₄，HNO₃和H₂SO₄随即与磷矿反应，推动烟气中的NO、SO₂不断转化为HNO₃和H₂SO₄；不仅使烟气中的氮氧化物、二氧化硫、尘含量远远低于国家排放标准，而且充分运用了氮、硫元素，吸收SO₂所形成的硫酸直接用于分解磷矿制造磷酸，氮氧化物以硝酸根的形式进入氮磷复合肥系统，资源利用率高、投资少，副产物全部回收利用，没有二次污染物产生，具有明显的社会与经济效益。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术上存在的分段脱硫脱硝，经济上存在氮硫不能获得有效利用的问题，提出了一种利用磷矿浆和泥磷脱除燃煤锅炉烟气中SO₂和NO_X方法，使得在一个装置里同时高效地脱除SO₂和NO_x。

本发明是通过下述技术方案实现的：

（1）来自燃煤锅炉的烟气通过引风机进入装有氧化液的氧化塔，烟气与氧化液充分接触反应，通过氧化液的氧化作用，将难溶于水的NO氧化为易溶于水的NO₂；

（2）氧化后的烟气进入吸收塔，利用NO₂、SO₂在水中的溶解性和磷矿浆过渡金属离子的催化氧化作用，用磷矿浆吸收烟气中的NO、NO₂、SO₂；