專利名稱：一種煙氣脫硫脫氮凈化方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煙氣脫硫脫氮凈化方法及裝置。
近年來，國內(nèi)外對煙氣脫硫技術(shù)報道較多，各國在脫除方式及提高脫除效率等方面展開了廣泛研究，其中干法工藝具有投資少，設(shè)備簡單并且產(chǎn)物易于處理等優(yōu)點，日益受到重視。但現(xiàn)有的干法工藝存在吸收劑利用率低，對硫的脫除效率低，脫硫同時不能脫氮的缺點。國、內(nèi)外現(xiàn)存的對煙氣脫硫脫氮技術(shù)均為分級處理方式，分級處理不僅占地面積大，系統(tǒng)復雜，而且設(shè)備投資與運行維護費用高。
本發(fā)明就是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種能同時脫硫脫氮的煙氣脫硫脫氮凈化方法及裝置。
為解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種煙氣脫硫脫氮凈化方法，它是在循環(huán)流化床反應(yīng)器內(nèi)噴入一種高活性吸收劑，該高活性吸收劑在煙氣濕度為3-10％(重量比)，溫度為50-120℃的條件下吸收煙氣中的二氧化硫SO2與氮氧化物NOX；利用循環(huán)流化床反應(yīng)器后面的除塵裝置上的回料裝置將未完全反應(yīng)的高活性吸收劑送回加料管內(nèi)循環(huán)使用；該高活性吸收劑包括10％-60％的粉煤灰、30％-87％的消石灰、0.5％-3％的添加劑，添加劑為高錳酸鉀KMnO4、次氯酸鈣CaClO3、過硫酸銨(NH4)S2O8和過氧乙酸CH3COOOH中的一種或多種；高活性吸收劑與煙氣中的二氧化硫SO2反應(yīng)生成硫酸鈣CaSO4與亞硫酸鈣CaSO3，與煙氣中的氮氧化物NOX反應(yīng)生成硝酸鈣Ca(NO3)2，從而除去煙氣中硫和氮，其主要化學反應(yīng)為
上述所述煙氣脫硫脫氮凈化方法中的高活性吸收劑各組分的含量優(yōu)選范圍為粉煤灰為30％-60％；消石灰為38％-80％；添加劑為1％-2.5％。
上述所述煙氣脫硫脫氮凈化方法中的高活性吸收劑的制作方法是在消化器中加入上述所述量的粉煤灰、消石灰和添加劑，加水混勻，在40-100℃的溫度下攪拌1-9小時，離心脫水烘干即得該高活性吸收劑。
一種實現(xiàn)上述方法的煙氣脫硫脫氮的裝置，該裝置包括循環(huán)流化床反應(yīng)器、除塵裝置和加料裝置，循環(huán)流化床反應(yīng)器底部開有進煙口、進料口，進料口高于進煙口，上部開有出煙口，內(nèi)部有氣體分布板和斜片擋板，進料口由加料管連接加料裝置，出煙口連接除塵裝置，除塵裝置連接煙囪，其特征是該裝置還包括噴水增濕裝置，循環(huán)流化床反應(yīng)器的底部進料口的上面還開有噴水進口，其由管道連接噴水增濕裝置；除塵裝置上開有回料口，回料口通過回料腿連接加料管。
上述所述裝置中的噴水增濕裝置也可為一噴淋室，煙氣經(jīng)噴淋室后進入循環(huán)流化床反應(yīng)器內(nèi)。
由于本發(fā)明采用了上述方案，消石灰在粉煤灰和添加劑的催化、氧化作用下對硫、氮的氧化物的吸收更加徹底，鈣的利用率高。粉煤灰和氫氧化鈣有水存在時發(fā)生了膠凝反應(yīng)，使粉煤灰表面粗糙，表面積增大，氣孔結(jié)構(gòu)改善，促進了消石灰對硫、氮的氧化物的吸收，也提高了鈣的利用率，粉煤灰中含有的硅、鐵、鎂、鋁、及部分微量元素和添加劑也促進了消石灰對硫、氮的氧化物的吸收。本發(fā)明的裝置也促進了消石灰對硫、氮的氧化物的吸收，高活性吸收劑從循環(huán)流化床上高于進煙口的管道噴入，在循環(huán)流化床內(nèi)形成湍流，使高活性吸收劑與煙氣中的硫和氮能充分接觸吸收?；亓涎b置將未完全反應(yīng)的高活性吸收劑送回加料管內(nèi)循環(huán)使用，使吸收劑利用的更充分，吸收劑利用率進一步提高。本發(fā)明對硫和氮能同時脫除，在鈣硫氮比Ca/(S+N)為1.1的情況下，對二氧化硫SO2的脫除效率在90％以上，氮氧化物NOX脫除效率在60％以上，脫除效率高，具有投資和運行費用低，設(shè)備簡單，運行穩(wěn)定，吸收劑利用率高，無廢水排放，不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點，其原料易得，成本低，便于推廣應(yīng)用。本發(fā)明不僅適合于大型鍋爐，而且適用于中、小型鍋爐和其它產(chǎn)生廢氣的設(shè)備，具有很好的應(yīng)用前景。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖；圖2為圖1中循環(huán)流化床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1、圖2所示，本發(fā)明的裝置包括循環(huán)流化床反應(yīng)器3、除塵裝置、噴水增濕裝置4、加料裝置6和溫度調(diào)節(jié)器2，循環(huán)流化床反應(yīng)器3底部開有進煙口9、進料口和噴水進口，進料口高于進煙口，噴水進口高于進料口，上部開有出煙口，內(nèi)部有氣體分布板10和斜片擋板13，進料口由加料管11連接加料裝置6，出煙口14連接除塵裝置，除塵裝置連接煙囪8，噴水進口由管道12連接噴水增濕裝置4，除塵裝置上開有回料口15，回料口15通過回料腿連接加料管11。煙氣1由管道連接溫度調(diào)節(jié)器2，溫度調(diào)節(jié)器2由管道連接循環(huán)流化床的進煙口9。除塵裝置包括預除塵器5和除塵器7。若煙氣的溫度符合要求，溫度調(diào)節(jié)器2可省略，若煙氣的溫度比要求的高，溫度調(diào)節(jié)器2為噴淋塔，若煙氣的溫度比要求的低，溫度調(diào)節(jié)器2為空氣預熱器，煙氣1經(jīng)溫度調(diào)節(jié)器2后由進煙口9進入循環(huán)流化床反應(yīng)器內(nèi)，加料裝置中的高活性吸收劑由進料口噴入循環(huán)流化床反應(yīng)器，噴水增濕裝置由噴水進口將水噴入，使煙氣的濕度保持在3％或4％或5％或6％或7％或8％或9％或10％(重量比)，溫度保持在50℃或55℃或60℃或65℃或70℃或75℃或80℃或85℃或90℃或95℃或100℃或105℃或110℃或115℃或120℃。
高活性吸收劑包括60％的粉煤灰、38％的消石灰、0.5％的高錳酸鉀KMnO4。將上述材料按上述配比加入消化器中，加水混勻，在40℃的溫度下攪拌3小時，離心脫水烘干即得該高活性吸收劑。
高活性吸收劑亦可包括30％的粉煤灰、68.5％的消石灰、1.5％的次氯酸鈣CaClO3；將上述材料按上述配比加入消化器中，加水混勻，在60℃的溫度下攪拌2小時，離心脫水烘干即得該高活性吸收劑。
高活性吸收劑亦可包括10％的粉煤灰、87％的消石灰、3％的過硫酸銨(NH4)S2O8；將上述材料按上述配比加入消化器中，加水混勻，在100℃的溫度下攪拌1小時，離心脫水烘干即得該高活性吸收劑。
高活性吸收劑亦可包括20％的粉煤灰、79％的消石灰、1％的過氧乙酸CH3COOOH；將上述材料按上述配比加入消化器中，加水混勻，在80℃的溫度下攪拌1.5小時，離心脫水烘干即得該高活性吸收劑。
高活性吸收劑亦可包括24％的粉煤灰、73.5％的消石灰、1％的次氯酸鈣CaClO3、1.5％的高錳酸鉀；將上述材料按上述配比加入消化器中，加水混勻，在50℃的溫度下攪拌2.5小時，離心脫水烘干即得該高活性吸收劑。
高活性吸收劑包括30％的粉煤灰、68％的消石灰、1％的高錳酸鉀KMnO4、1％的過硫酸銨(NH4)S2O8。將上述材料按上述配比加入消化器中，加水混勻，在45℃的溫度下攪拌3小時，離心脫水烘干即得該高活性吸收劑。
高活性吸收劑亦可包括35％的粉煤灰、63.75％的消石灰、1.25％的過硫酸銨(NH4)S2O8；將上述材料按上述配比加入消化器中，加水混勻，在55℃的溫度下攪拌2.25小時，離心脫水烘干即得該高活性吸收劑。
高活性吸收劑亦可包括40％的粉煤灰、57.75％的消石灰、1.25％的次氯酸鈣CaClO3、1％的過氧乙酸CH3COOOH；將上述材料按上述配比加入消化器中，加水混勻，在65℃的溫度下攪拌1.75小時，離心脫水烘干即得該高活性吸收劑。
高活性吸收劑包括24.25％的粉煤灰、75％的消石灰、0.75％的高錳酸鉀KMnO4。將上述材料按上述配比加入消化器中，加水混勻，在70℃的溫度下攪拌2小時，離心脫水烘干即得該高活性吸收劑。
高活性吸收劑亦可包括50％的粉煤灰、47.5％的消石灰、2.5％的次氯酸鈣CaClO3；將上述材料按上述配比加入消化器中，加水混勻，在75℃的溫度下攪拌1小時，離心脫水烘干即得該高活性吸收劑。
高活性吸收劑亦可包括55％的粉煤灰、43.25％的消石灰、1％的過硫酸銨(NH4)S2O8、0.75％的過氧乙酸CH3COOOH；將上述材料按上述配比加入消化器中，加水混勻，在85℃的溫度下攪拌1小時，離心脫水烘干即得該高活性吸收劑。
高活性吸收劑亦可包括14.5％的粉煤灰、85％的消石灰、0.3％的高錳酸鉀KMnO4、0.2％的過氧乙酸CH3COOOH；將上述材料按上述配比加入消化器中，加水混勻，在90℃的溫度下攪拌1.5小時，離心脫水烘干即得該高活性吸收劑。
權(quán)利要求
1.一種煙氣脫硫脫氮凈化方法，其特征是它是在循環(huán)流化床反應(yīng)器內(nèi)噴入一種高活性吸收劑，該高活性吸收劑在煙氣濕度為3-10％(重量比)，溫度為50-120℃的條件下吸收煙氣中的二氧化硫SO2與氮氧化物NOX；利用循環(huán)流化床反應(yīng)器后面的除塵裝置上的回料裝置將未完全反應(yīng)的高活性吸收劑送回加料管內(nèi)循環(huán)使用；該高活性吸收劑包括10％-60％的粉煤灰、30％-87％的消石灰、0.5％-3％的添加劑，添加劑為高錳酸鉀KMnO4、次氯酸鈣CaClO3、過硫酸銨(NH4)S2O8和過氧乙酸CH3COOOH中的一種或多種；高活性吸收劑與煙氣中的二氧化硫SO2反應(yīng)生成硫酸鈣CaSO4與亞硫酸鈣CaSO3，與煙氣中的氮氧化物NOX反應(yīng)生成硝酸鈣Ca(NO3)2，從而除去煙氣中硫和氮，其主要化學反應(yīng)為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫脫氮凈化方法，其特征是所述的高活性吸收劑包括30％-60％的粉煤灰；38％-80％的消石灰；1％-2.5％的添加劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫脫氮凈化方法，其特征是所述的高活性吸收劑包括24％的粉煤灰、73.5％的消石灰、2.5％的次氯酸鈣CaClO3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫脫氮凈化方法，其特征是所述的高活性吸收劑包括10％的粉煤灰、87％的消石灰、3％的過硫酸銨(NH4)S2O8。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫脫氮凈化方法，其特征是所述的高活性吸收劑包括20％的粉煤灰、79％的消石灰、1％的過氧乙酸CH3COOOH。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫脫氮凈化方法，其特征是所述的高活性吸收劑包括60％的粉煤灰、38％的消石灰、0.5％的高錳酸鉀KMnO4。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6所述的煙氣脫硫脫氮凈化方法，其特征是所述的高活性吸收劑的制作方法是在消化器中加入所述量的粉煤灰、消石灰和添加劑，加水混勻，在40-100℃的溫度下攪拌1-9小時，離心脫水烘干即得該高活性吸收劑。
8.實現(xiàn)權(quán)利要求1至8所述的煙氣脫硫脫氮凈化方法的裝置，它包括循環(huán)流化床反應(yīng)器、除塵裝置和加料裝置，循環(huán)流化床反應(yīng)器底部開有進煙口、進料口，進料口高于進煙口，上部開有出料口，內(nèi)部有擋風板和斜片擋板，進料口由加料管連接加料裝置，出料口連接除塵裝置，除塵裝置連接煙囪，其特征是該裝置還包括噴水增濕裝置，循環(huán)流化床反應(yīng)器的底部進料口的上面還開有噴水進口，其由管道連接噴水增濕裝置；除塵裝置上開有回料口，回料口通過回料腿連接加料管。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的煙氣脫硫脫氮凈化方法的裝置，其特征是循環(huán)流化床反應(yīng)器前面連接一溫度調(diào)節(jié)器(2)，溫度調(diào)節(jié)器(2)一端由管道連接煙氣(1)，另一端管道連接循環(huán)流化床的進煙口(9)。
10根據(jù)權(quán)利要求8所述的煙氣脫硫脫氮凈化方法的裝置，其特征是所述的噴水增濕裝置也可為一噴淋室，煙氣經(jīng)噴淋室后進入循環(huán)流化床反應(yīng)器內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煙氣脫硫脫氮凈化方法及裝置。該發(fā)明凈化方法是在循環(huán)流化床反應(yīng)器內(nèi)噴入一種高活性吸收劑，吸收煙氣中的二氧化硫SO
文檔編號B01D53/60GK1539546SQ20031010395
公開日2004年10月27日 申請日期2003年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月2日
發(fā)明者趙毅, 馬雙忱, 趙 毅 申請人:華北電力大學