用于烟气脱硫脱氮处理的组合物、烟气脱硫脱氮处理装置及烟气脱硫脱氮处理的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及烟气脱硫脱氮领域,具体而言,设及一种用于烟气脱硫脱氮处理的组 合物、烟气脱硫脱氮处理装置及烟气脱硫脱氮处理的方法。
【背景技术】
[0002] 目前烟气脱硫工艺技术(FGD)有上百种,但是具有实用价值的仅十几种,它们分 别适用于不同的场合和要求。按脱硫过程及产物的干湿形态,烟气脱硫技术可分为湿法、半 干法和干法等工艺。从脱硫副产物是否能得到回收的角度,烟气脱硫技术可分为抛弃法和 再生回收法两大类,前者脱硫得到的物料(副产物)没有回收价值或者目前还难W回收,只 能直接排放;后者则将脱硫副产物W硫酸、硫横或各种硫酸盐的形式加W回收。
[0003] 干法/半干法烟气脱硫技术主要有旋转喷雾干燥法、炉内喷巧尾部烟气增湿法、 循环流化床烟气脱硫技术、循环悬浮式半干法等。由于其副产品(脱硫灰)与粉煤灰在理 化性质上的不同,只能得到低级的利用。而相对湿法脱硫技术,传统的干法脱硫效率较低, 一般为70%~80%,对于S02排放标准较严的地区适用性较差。
[0004] 湿法烟气脱硫技术为目前使用范围较广泛的方法,占脱硫设施总量的80% W上, 它具有脱硫效率高、吸收剂利用率高等优点。由于碱性吸收剂的不同,又可细分为石灰石一 石膏湿法、氧化儀法及氨法等。 阳0化]石灰石一石膏湿法:由于我国天然石膏储量丰富,加上目前大型电厂采用石灰 石一石膏湿法脱硫技术产生的副产物(石膏)产量较大,给副产物(石膏)的综合利用带 来了较大困难。如果堆放在堆渣场等待处理,容易形成二次污染;同时为防止脱硫塔及系统 腐蚀,需定期排放高浓度C1离子废水(塔内C1离子浓度控制小于2000化pm),并进行处理 W达到排放标准要求,运就导致了该工艺流程较长、系统阻力大、废水较难处理,占地面积, 投资运行费用高。由于脱硫剂及脱硫产物具有较强磨损和腐蚀性,给运行管理及清洁生产 造成了较大的麻烦。
[0006] 湿式氨法脱硫技术则属于资源可再生回收的脱硫技术,但脱硫剂的安全使用、气 溶胶的二次污染,腐蚀的防控等都是制约氨法脱硫推广及大型化的主要因素。作为主要脱 硫剂的液氨属于有毒气体,氨水属于碱性腐蚀品。近年来,部分地区发生过液氨泄露、爆炸 等安全事故,因此,很多地区单独出台了对于液氨储存和使用的相关规定;国内部分投运的 氨法脱硫工程出现烟气拖尾一气溶胶、烟画周边下"硫锭雨"等现象,它类似于石灰石湿法 脱硫工艺的"石膏雨"现象。由于氨的易挥发性,氨法脱硫工艺更容易形成氨的逃逸W及气 溶胶。大量气溶胶的产生,不但形成严重的二次污染,也使氨法脱硫的运行成本明显上升。 "硫锭雨"飘落在厂区内或周边,对地面设施产生一定的腐蚀影响。
[0007] 除了对烟气进行脱硫处理W外,由于炉内低氮燃烧技术的局限性,使得N化的排放 不能达到令人满意的程度。为了进一步降低NOy的排放,必须对燃烧后的烟气进行脱氮处 理。目前通行的烟气脱氮工艺大致可分为干法、半干法和湿法=类。其中干法包括选择性 非催化还原法(SNCR)、选择性催化还原法(SCR)等;半干法有活性炭联合脱硫脱氮法;湿法 有臭氧氧化吸收法等。
[0008] 然而,目前对于烟气的脱硫脱氮处理通常为分步骤进行,且工艺上通常存在W下 缺点:
[0009] 1)湿法脱硫工艺流程较长、系统阻力大、废水较难处理,占地面积,吸收剂化(0H)2 价格较高,投资运行费用高。
[0010] 2)干法脱硫工艺石灰石需加工成40 ym W下的粉体,运行费用较高。
[0011] 3)脱氮系统为了满足催化剂活性对反应溫度的要求,需要安装蒸汽加热器和烟气 换热器,系统复杂,投资增加,故一般选择高含尘工艺。
[0012] 针对目前烟气脱硫脱氮存在的上述问题,有必要开发一种高效、低成本的烟气脱 硫脱氮新型净化回收方法,降低回收费用,达到减少染污的目的。
【发明内容】
[0013] 本发明的主要目的在于提供一种用于烟气脱硫脱氮处理的组合物、烟气脱硫脱氮 处理装置及烟气脱硫脱氮处理的方法,W解决现有技术中脱硫脱氮处理工艺复杂、成本高 的问题。
[0014]为了实现上述目的,本发明一个方面提供了一种用于烟气脱硫脱氮处理的组合 物,该组合物包括第一液相、第二液相及第=液相;其中,第一液相包括共聚物、络合剂和 水;第二液相为离子液体;第=液相为无机盐水溶液。
[0015] 进一步地,相对于组合物的总重量而言,组合物包括5~25%的共聚物、0.3~ 10 %的络合剂、3~33 %的离子液体、1~11 %的无机盐W及水;其中,第一液相中共聚物的 质量浓度为15~45%,络合剂的质量浓度为0. 9~10% ;第=液相中,无机盐的质量浓度 为2~33%。
[0016] 进一步地,络合剂选自乙二胺四乙酸和/或二乙基=胺五乙酸。
[0017] 进一步地,第一液相中还包括还原剂,相对于上述组合物的总重量而言,还原剂的 浓度为0. 1~10% ;优选地,还原剂为可溶性亚铁盐。
[0018] 进一步地,离子液体中,阳离子为季锭盐离子和/或咪挫盐离子,阴离子为四氣棚 酸根离子和/或六氣憐酸根离子。
[0019] 进一步地,无机盐选自憐酸钢、憐酸二氨钢、憐酸二氨钟、硫酸钢、硫酸儀和硫酸锭 组成的组中的一种或多种。
[0020] 进一步地,共聚物选自聚乙二醇和/或聚丙二醇。
[0021] 本发明另一方面提供了一种烟气脱硫脱氮处理装置,该装置包括:组合物供应装 置,用W供应上述组合物,包括第一液相供应罐、第二液相供应罐W及第=液相供应罐;脱 除塔,脱除塔的底部设置有烟气进料口,顶部设置有烟气出料口;脱除塔的侧部由上至下设 置有第一液相进料口、第二液相进料口及第=液相进料口,且脱除塔上设置有用W将第一 液相排出的第一液相出料口、用W将第二液相排出的第二液相出料口 W及用W将第=液相 排出的第=液相出料口;其中,第一液相进料口与第一液相供应罐相连,第二液相进料口与 第二液相供应罐相连,第=液相进料口与第=液相供应罐相连;W及带孔塔盘,带孔塔盘间 隔设置在脱除塔内部,且带孔塔盘为多个;带孔塔盘上放置有填料。
[0022] 进一步地,还包括:电机,位于脱除塔的外部上方,电机上设置有连接轴,连接轴 穿过脱除塔的顶部延伸至脱除塔的内部,带孔塔盘固定在连接轴上并能够在连接轴的带动 下,上下振动。
[0023] 进一步地,还包括:设置在脱除塔塔底内部的气体分布器,气体分布器的进口与烟 气进料口相连通。
[0024] 进一步地,填料选自拉西环、鲍尔环、矩鞍形填料、阶梯环、英特洛克斯填料、0网 环和鞍形网组成的组中的一种或多种。 阳0巧]进一步地,填料的材质选自聚四氣乙締、聚乙締、聚丙締、聚氯乙締、聚苯乙締或聚 碳酸醋。
[00%] 本发明另一方面还提供了一种烟气脱硫脱氮处理的方法,该方法包括W下步骤: 采用烟气脱硫脱氮处理装置,将第一液相供应罐中的第一液相、第二液相供应罐中的第二 液相W及第=液相供应罐中的第=液相通入脱除塔中;将烟气通入脱除塔中,W对烟气进 行脱硫脱氮处理;W及从烟气出料口收集脱硫脱氮的烟气。
[0027] 进一步地,将烟气通入脱除塔的过程中,通入烟气的表观流速为0. 01~20cm/s。
[0028] 进一步地,将烟气通入脱除塔的过程中,开启电机,使带孔塔盘上下振动,带孔塔 盘的振动频率为1~60次/分钟,振幅1mm~20mm。
[0029] 应用本发明的技术方案,本发明提供的用于烟气脱硫脱氮处理的组合物中包括第 一液相、第二液相和第=液相。基于无机盐水溶液的盐析效应,使得组合物中的=种液相之 间不互溶,形成由上至下=相分层的状态。W该组合物对烟气进行脱硫脱氮处理时,烟气会 由下至上依次经过第=液相、第二液相和第一液相。第=液相为无机盐水溶液,通过盐析效 应,能够提高=个相层的稳定性。同时,烟气在经过该无机盐水溶液时,能够得到初步净化。 且烟气中的硫氧化物能够溶于水形成带电离子。运些带电离子经过第二液相时,能够与离 子液体中的带电基团相结合,达到除硫的效果。其次,烟气进一步通过第一液相时,其中的 一氧化氮能够与第一液相中的络合剂发生络合反应,形成络合物。而络合物能够及时吸附 于共聚物上,从而达到脱氮的目的。本发明所提供的运种组合物,能够对烟气进行一次性脱 硫脱氮处理,无需将脱硫和脱氮步骤分开进行,大幅简化了烟气的净化工艺,从而有效降低 烟气处理成本。同时,本发明所提供的运种组合物对烟气中的硫和氮具有较高的吸收效率, 是一种高效的烟气净化试剂,能够广泛应用于烟气净化领域。
【附图说明】
[0030] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示 意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0031] 图1示出了根据本发明一种实施方式中的烟气脱离脱氮处理装置的示意图。
[0032] 其中,上述附图包括W下附图标记:
[0033] 100、组合物供应装置;110、第一液相供应罐;120、第二液相供应罐;130、第S液 相供应罐;200、脱除塔;201、