[发明专利]一种复杂烟气一体化净化系统

说明书

本发明公开了一种复杂烟气一体化净化系统，大幅提高了复杂烟气净化效率，实现了烟尘、硫氧化物与氮氧化物高效综合治理。所述复杂烟气一体化净化系统，主要由催化氧化装置与吸收洗涤装置组成。本发明所涉及烟气气源首先在催化氧化装置中的催化剂进行氧化处理；随后引入吸收洗涤装置，经过多级循环洗涤液强化喷淋洗涤，最后经过除尘除雾装置排入大气。该系统不仅可以实现除尘、脱硫与脱硝一体化，还可以大幅降低净化系统能耗，适用于工业尾气与船舶发动机尾气等多种复杂烟气的综合治理过程，尤其是温度低于350℃、硫含量低于700ppm的氮氧化物和硫氧化物脱除过程。

技术领域

本发明涉及一种催化氧化—吸收法一体化脱除烟尘、硫氧化物与氮氧化物的工艺系统， 属于船舶防污染技术、工业尾气净化技术和选择性催化领域。

背景技术

当前，我国以颗粒物与酸雨为特征的区域性大气污染问题依然严峻，不仅损害人民的身 体健康，而且严重影响了正常社会生产活动，合理利用烟气脱硫、脱硝与除尘技术，保证烟 气排放指标达标是势在必行。

常用烟气脱硫除尘技术可分为湿法、干法、半干三大类，当前脱硫技术主要以湿法为主。 其中，以WGS湿法洗涤工艺、海水洗涤工艺和EDV湿法洗涤工艺和labsorb、cansolv可再 生湿法洗涤工艺最具代表性。WGS湿法洗涤工艺，Exxon公司的技术成熟可靠，由湿法气体 洗涤装置和净化处理装置组成，具体包括JEV型文丘里洗涤器、分离塔、烟囱、循环泵等设 备，脱除二氧化硫及固体颗粒物，SOx脱除率可达94％以上；排出洗涤液经过沉降，固体填 埋，澄清液再经过pH值调节、空气氧化处理后，进入生化处理厂。海水脱硫技术，ALSTOM公司技术大多应用于电厂烟气脱硫，利用海水的弱碱性，在填料吸收塔中洗涤烟气中的二氧 化硫，海水采用一次通过的方式吸收烟气中的二氧化硫，排出的酸性海水经过曝气池中空气 氧化后，达标排海。EDVR湿法洗涤工艺，美国贝尔格公司(BELCO)技术，技术成熟应用广泛，该技术是先进的控制烟气中的颗粒物、SO₂和NOx的技术，由烟气洗涤系统和排液处理两部分组成；首先在洗涤塔中除去烟气中的颗粒与SOx和NOx，净化尾气直接排入大气，排液经过化学需氧量(COD)和固体悬浮颗粒处理后排放。

常用的烟气脱硝技术主要分为两种，一种是通过还原剂将NOx还原成N₂的技术，另一 种是通过氧化剂将NOx氧化成可溶于水的物质，然后洗涤脱除。其中，选择性催化还原法(SCR)是应用较多的还原脱硝技术，臭氧氧化技术(LoTOxTM)是最具有代表性的氧化法 脱硝技术。SCR脱硝技术，该技术成熟可靠已广泛用于多种不同环境的脱硝过程，原理是在 催化剂的作用下，利用还原剂(如NH₃、尿素或HC等)选择性地与NOx反应生成N₂和H₂O； SCR系统一般由还原剂储存系统、还原剂喷入系统、反应器系统及监测控制系统等组成，通 常采用的金属氧化物与分子筛催化剂的SCR脱硝还原反应温度介于150-600℃之间，还原剂 喷射于蒸发段与SCR反应器之间烟道内的适当位置，使其与烟气混合后在反应器内与NOx 反应。LoTOxTM臭氧氧化技术，是最具代表性的氧化洗涤脱硝技术，受温度限制小，原理 是在烟气进入洗涤塔前采用臭氧将NOx氧化成易溶于水的氧化物，然后在洗涤塔中与塔内碱 性物质反应生成盐类脱除；臭氧氧化技术的NO_X脱除率介于70％-90％之间，可在多变的NO_X环境中保持很高NOx脱除率，缺点是臭氧发生耗能较高。

总之，美国、日本、欧洲等发达国家和地区已广泛采用了脱硫脱硝设施，其中，脱硫以石灰 石-石膏WGS湿法技术应用最为广泛，脱硝以选择性催化还原技术为主。所以，目前工业化 SOx/NOx脱除工艺多数采用石灰石-石膏法脱硫与选择性催化还原脱硝技术相结合的方案，脱 硫脱硝率分别在90％和80％以上；然而，脱硫系统结垢、SCR催化剂中毒、温度低脱硝率下 降与换热器堵塞腐蚀是该工艺存在的主要问题，并导致脱硫脱硝运行维护成本高。因此，开 发设备精简、占地面积小、基建投资少、运行管理方便的除尘、SO_x与NO_x一体式净化工艺， 将是极具发展前途的新一代烟气治理技术。

发明内容