[发明专利]基于赤泥的烟气干法脱硫脱硝方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于赤泥的烟气干法脱硫脱硝方法。

背景技术

科学家及商业机构一直致力于脱硫脱硝技术的研究。目前已得到研究、开发和使用的脱硫技术已超过200多种，其中相对比较成熟可行、经济实用的技术方案约有20余种，以石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术、海水法烟气脱硫技术、双碱法烟气脱硫技术等湿法烟气脱硫技术为主。现有脱硝技术主要分为燃烧前处理，燃烧过程控制以及燃烧后处理。以燃烧后处理的选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)应用最广。

目前各国脱硫脱硝基本采用联合方式进行，即脱硫、脱硝分开处理，或湿式脱硫与干法脱硝相结合，或炉内脱硫与炉外脱硝相结合等，该种联合处理方法虽在效果上可以达到环保标准，但设施投资高，占地面积大，运行费用高且操作复杂。

相对于单独应用脱硫脱硝技术联合处理，同步脱硫脱硝在经济性和资源利用效率方面具有较大优势，且随着人们对烟气净化的成本、观感等需求日益增加，成本较低、观感相对较好的干法烟气同步脱硫脱硝技术得到了较大的发展和应用，已成为烟气治理领域的研究热点。专利文献CN104998539A公开了一种干式烟气脱硫脱硝除尘一体化净化工艺，通过SNCR脱硝系统与管道喷射干粉吸收剂来实现全干式脱硫脱硝，该工艺不耗水，降低了设备腐蚀的风险，但仍不可避免SNCR系统中NH₃消耗与NH₃泄露的问题，有待进一步改进。

赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的污染性废渣。中国作为氧化铝生产大国，每年排放的赤泥高达数百万吨。大量的赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面积的堆场堆放，占用大量土地的同时也对环境造成了严重的污染。赤泥本身呈强碱性，且含有大量的氧化铁、氧化铝、氧化硅等组分，这些组分对于脱硫脱硝都有一定的促进作用，其中铁氧化物具有很好的催化活性，氧化铝、氧化硅是被广泛研究的脱硝催化剂的载体，因此以赤泥为基础原料制备脱硫脱硝剂具有一定的可行性及应用意义。专利文献CN103521164A公开了一种以赤泥为主要原料制备的烟气脱汞脱硫脱硝吸附剂，活化后赤泥在Mn(NO₃)₂和NH₄VO₃混合溶液中加热浸渍，再经干燥、焙烧、破碎、筛选后得到以MnO₂和V₂O₅联合改性的赤泥。该物质虽可实现脱汞脱硫脱硝的目的，但前期处理较为复杂，运行成本高，不适于工业化运用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于赤泥的烟气干法脱硫脱硝方法，该方法同步解决了赤泥的处理和烟气污染问题，以废制废，变废为宝，脱硫脱硝效率高，成本低，且后续产物可进行资源化利用，经济效益高，适用于工业化生产。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的。

本发明的基于赤泥的烟气干法脱硫脱硝方法包括如下步骤：

将烟气、烟气脱硫脱硝剂粉末和强氧化剂水溶液供给至脱硫脱硝塔，进行干法脱硫脱硝处理，得到处理后烟气；其中，所述烟气脱硫脱硝剂粉末包括60～80wt％的赤泥粉和20～40wt％的纳米级金属氧化物；所述纳米级金属氧化物包括如下组分：MgO 16～32重量份、MnO₂ 0.005～0.03重量份、CuO 1.0～3.5重量份、CaO 0.3～0.8重量份和Fe₂O₃ 0.03～0.12重量份；在所述强氧化剂水溶液中，强氧化剂选自亚氯酸钠、次氯酸钠、高锰酸钾、高铁酸钾、过氧化氢中的一种或多种；且所述强氧化剂的用量为所述烟气脱硫脱硝剂用量的2～10wt％。

根据本发明的方法，优选地，所述强氧化剂为亚氯酸钠和/或次氯酸钠。

根据本发明的方法，优选地，所述强氧化剂为亚氯酸钠；或者所述强氧化剂为重量比为1～2:1～2的亚氯酸钠与次氯酸钠。

根据本发明的方法，优选地，所述强氧化剂的用量为所述烟气脱硫脱硝剂用量的3～6wt％。

根据本发明的方法，优选地，所述干法脱硫脱硝处理在高于烟气露点10～20℃的温度下进行。

根据本发明的方法，优选地，所述纳米级金属氧化物包括如下组分：MgO 20～30重量份、MnO₂ 0.01～0.028重量份、CuO 1.5～2.5重量份、CaO 0.4～0.6重量份和Fe₂O₃ 0.05～0.10重量份。