[发明专利]一种好氧堆肥废气制氨水用于烟气SNCR脱硝的方法

说明书

本发明公开了一种好氧堆肥废气制氨水用于烟气SNCR脱硝的方法，将好氧发酵罐产生的废气通入吸收系统，吸收系统包括依次循环连接的多个吸收器，好氧发酵罐可选择地与每一个吸收器连接，吸收器分别设有用于加水的进水管道；将好氧发酵罐产生的废气依次交替、循环地通入每个吸收器，并使废气依次经过其它吸收器，并将直接通入废气的吸收器中的氨水溶液通过稀释系统稀释后通入SNCR反应器。本发明通过堆肥产生的NH₃制备的氨水，可为园区采用SNCR脱硝提供还原剂，显著降低了采用商业氨水的的成本；并且通过多级吸收器交替地对废气进行溶解和吸收，使得废气利用更加高效和充分。

技术领域

本发明涉及废气处理技术领域，具体涉及一种好氧堆肥废气制氨水用于烟气SNCR脱硝的方法。

背景技术

工业园区是区域经济结构调整的助推器，也是推进城市化的重要动力。近年来，全国各地根据自身特点和条件，积极创办各类园区。目前已有近五百个国家级的经开区、出口加工区、保税区等。省级各类开发区超一千个，全国各类工业园区超两万个。依据经济快速发展的目标要求以及环境保护成为我国重要发展战略之一，可持续发展模式已经成为我国工业园区优化发展的重要模式。然而，工业园区产生的大量有机固体废弃物和含NOx废气不利于园区可持续发展。随着工业发展资源消耗和环境污染预防控制的需要，特别是一次性资源的日益枯竭，静脉产业类园区将成为我国今后实现资源高效综合利用的重点发展类型园区。静脉产业园是指建立以静脉产业为主导的生态工业园，通过静脉产业尽可能地把传统的“资源——产品——废弃物”的线性经济模式，改造为“资源——产品——再生资源”闭环经济模式，实现生活和工业垃圾变废为宝、循环利用。

好氧堆肥是一种有效的有机固体废弃物处理方式。经好氧堆肥处理后的有机固体废弃物实现了无害化、减量化、稳定化，可用做林地肥料等用途。但是，有机固体废弃物在好氧堆肥过程中会排放大量的氨气(NH₃)。NH₃是形成氮氧化物(NOx)和PM_2.5的重要前驱体，不仅会危害人类健康，也会加剧大气污染。而NH₃也是一种化工原料，可以用来制备氨水。因为工业制备NH₃消耗了大量的能源，同时在NH₃制备过程中也会排放大量的温室气体。如果能将有机固体废弃物在好氧堆肥过程中排放的NH₃回收利用，不仅可以避免NH₃直接排放进入环境空气、减少环境危害，也将减少因制备NH₃造成的能源消耗及温室提前排放。

工业园区涵盖的企业、电力行业排放的烟气中通常含有大量的NOx。在其排放前主要采用选择性催化还原(SCR)或选择性非催化还原(SNCR)对NOx进行消除。SCR是向催化剂上游的烟气中喷入NH₃或其他合适的还原剂，利用催化剂(如铁、钒等碱金属)在温度为200～450℃时将烟气中的NOx转化为氮气和水。因为NH₃的选择性性质，只和NOx反应，基本不会和O₂反应，故称为选择性催化还原脱硝。常用的还原剂为液态纯氨或氨水(氨的水溶液)。SNCR技术是用NH₃、尿素等还原剂喷入炉内与NOx进行选择性反应，该过程不用催化剂，因此必须在高温区(850～1100℃)加入还原剂，选择性的还原烟气中的NOx生成N₂，该过程还原剂基本不与烟气中的O₂作用。SNCR相比于SCR具有工艺简便、能耗低等优点。然而，SNCR大规模运用受到较为昂贵的还原剂制约。氨水是普遍运用的SCR和SNCR还原剂，如果能将园区产生的有机固体废弃物在好氧堆肥过程中排放的NH₃回收利用制备氨水，将解决SNCR还原剂成本高的难题。

SNCR的脱硝段需要高温维持，会浪费大量热能。堆肥反应器的环境温度升高，将加快反应速率，提高堆肥处理效率、提升堆肥产品品质。