[发明专利]一种基于活性炭纤维的工业烟气脱硫脱硝装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于工业烟气净化处理技术领域，具体涉及一种基于活性炭纤维的工业烟气脱硫脱硝装置及方法。

背景技术

二氧化硫、氮氧化物是大气中的主要污染物，对人体健康有很大的危害，同时也是产生酸雨的主要原因。我国SO₂和NOx的排放总量已居世界首位，各地都不同程度地出现酸雨和雾霾，成为继欧洲、北美之后的酸雨重污染区。因此，二氧化硫和氮氧化物的脱除治理是我国环保领域的重大课题。

目前工业上常用的脱硫脱硝需要分开处理，一般在在除尘装置前，先进行脱硝，温度一般为350℃以上，脱硫装置一般布置在除尘装置后，对烟气进行余热回收后再进行湿式吸收法脱硫。常用的脱硫脱硝技术为高温SCR脱硝技术+石灰石-石膏法脱硫技术。随着环保要求的日益严苛，传统的高温SCR技术存在效率低、催化剂易中毒、能耗高等缺陷；而石灰石-石膏法脱硫技术也存在设备易腐蚀、运行成本高、石膏二次污染等问题。

随着经济发展社会进步，人们对脱硫脱硝技术的不断研究改进，逐渐形成了同时脱硫脱硝技术，同时脱硫脱硝催化剂等。

在公开号为CN101934191A的专利文件中公开了一种氨法同时脱硫脱硝的方法，该方法采用的脱硫脱硝塔设置两层脱硫喷淋塔，一层脱硝喷淋塔，吸收液循环喷淋，经过强制氧化后最终生成硫酸铵回收利用。该方法是湿法脱硫脱硝工艺，且工艺流程复杂，需要控制吸收液pH值，工程化程度不高。

在公开号为CN102489129A专利文件中公开了一种臭氧氧化法同时脱硫脱硝方法，该方法由臭氧喷射装置喷出臭氧与烟气碰撞，经过充分接触后融合反应，将难溶于水的NO氧化成易溶于水的NO₂、N₂O₃和N₂O₅高价态氮氧化物，使SO₂转化为易溶于水的SO₃硫化物，同水反应生成硫酸和硝酸混合液，与喷入的NH3反应生成硝酸铵和硫酸铵进行二次回用。该方法不存在二次污染，占地面积小，易于操作。但是臭氧氧化效率不高，需要臭氧发生装置，且需要消耗大量NH₃。

在公开号为CN 202460473A专利文件中公开了一种流化床活性炭氨法一体化脱硫脱硝装置。装置以活性炭为催化剂，采用干法氧化脱硫+还原脱硝，设备运行成本较低，但是该方法活性炭脱硫后需要再生，影响活性炭使用寿命，具有一定的应用局限性。

同时脱硫脱硝技术除上述专利提出的湿式氧化产酸工艺、臭氧氧化工艺、干法催化脱除工艺之外，还有自氧化还原工艺(CN103263848A)、光催化氧化还原工艺(CN104707475A)等，主要存在以下几个方面的问题：一、氧化工艺效率不高；二、干法工艺需要再生；三、一般以处理一种污染成分为主，另一种为辅，辅助处理的成分一般效率在70％以下；四、设备复杂，占地面积大。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种结构简单、操作性强的基于活性炭纤维的工业烟气脱硫脱硝装置。

本发明的另一目的是利用上述脱硫脱硝装置，提供一种工艺技术简便、效率高的对工业烟气进行脱硫脱硝的方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种基于活性炭纤维的工业烟气脱硫脱硝装置，包括反应塔本体，所述反应塔本体内由下往上依次设置有硫酸收集装置、进气区一、格栅一、脱硫区、进气区二、格栅二、脱硝区、出气区，所述反应塔本体侧壁上位于进气区一和进气区二处还分别设有进气管一和进气管二，反应塔本体顶部设有出气口，所述进气管一用于通入工业烟气，所述进气管二用于通入氨气，所述脱硫区为活性炭纤维脱硫催化剂反应床层，所述脱硝区为活性炭纤维脱硝催化剂床层。

上述技术方案中，所述进气管一与反应塔本体之间设有管道缓冲罐，进气管一上还开设有蒸汽进口。

上述技术方案中，所述管道缓冲罐直径为进气管一直径的1.5～3倍。

上述技术方案中，所述硫酸收集装置的顶面与水平方向呈角度范围为5～25°的倾角。

上述技术方案中，所述硫酸收集装置的顶面还设有进水液封，其底面设有排水阀。

一种利用前述脱硫脱硝装置对工业烟气脱硫脱硝的方法，该方法具体包括以下步骤：