專利名稱：一種絡合吸收循環半干法脫硫脫硝一體化工藝及裝置的制作方法
一種絡合吸收循環半干法脫硫脫硝一體化工藝及裝置
技術領域：
本發明涉及環境保護技術領域，具體的說，是一種絡合吸收循環半干法脫硫脫硝
一體化工藝及裝置。背景技術：
化石燃料燃燒過程中產生的大量硫氧化物和氮氧化物造成了我國大氣環境污染日益嚴重，目前，國內煙氣脫硫脫硝治理工程多采用國外引進技術。 脫硫技術大體可以分為三類干法、半干法和濕法，其中濕法如石灰石_石膏煙氣脫硫工藝多被應用在火電廠等大型燃煤鍋爐煙氣脫硫工程上，國內90%以上的火電廠煙氣脫硫都采用該法，而干法和半干法多被用在中小型鍋爐的煙氣脫硫工程上，由于半干法煙氣脫硫技術有著濕法工藝和干法工藝的雙重優點，特別是在中小型鍋爐煙氣治理中，越來越受重視。 氮氧化物的控制技術主要分為兩類爐內燃燒脫硝和煙氣脫硝。前者是通過燃燒技術來控制N0X的生成和排放，這種技術一般脫硝效率在30% 50%，但它易造成爐內的燃燒穩定性下降，燃燒器區域容易形成局部還原性氣氛，致使灰熔點下降，引起水冷壁的粘污結渣現象，影響了鍋爐的正常安全運行，隨著N0X排放標準的嚴格，該技術很難達到環保要求。對于后者煙氣脫硝技術，歐美、德國和日本等發達國家多采用選擇性催化還原技術(SCR)，該技術脫硝效率高，運行穩定，是目前世界上應用最多、最為成熟且最有成效的一種煙氣脫硝技術，存在的問題是，催化劑失活、還原劑如氨水等易泄露造成二次污染，SCR的高溫高塵布置容易引起催化劑磨損和堵塞等問題且運行費用非常昂貴。 煙氣脫硫脫硝工藝，國外的多采用技術成熟且效率高的選擇性催化還原脫硝技術(SCR)和石灰石-石膏濕法脫硫技術組合，即在鍋爐之后的省煤器和空預器之間布置SCR裝置進行脫硝，脫硝后的煙氣經除塵后，再進行石灰石_石膏濕法脫硫，該法脫硫脫硝效率很高，絕對能滿足日益嚴格的硫氧化物和氮氧化物排放的環保標準。但是該法的裝置體積龐大、占地面積大、投資昂貴、施工周期長、運行管理困難且費用昂貴，對于火電廠等大型鍋爐的煙氣治理，勉強可以接受，但對于工業企業的中小型鍋爐煙氣治理，該法基本無法實施。因此，研究開發用于我國工業鍋爐和窯爐的中小型鍋爐煙氣脫硫脫硝一體化工藝技術和設備，使其產業化并形成生產規模，是推動我國煙氣治理的迫切需求。
發明內容
本發明的目的就是解決現有技術中的問題，提出一種絡合吸收循環半干法脫硫脫硝一體化工藝及裝置，能夠大大降低投資和運行成本，并減小占地面積、提高運行效率。
為實現上述目的，本發明提出了一種絡合吸收循環半干法脫硫脫硝一體化工藝，依次包括以下步驟煙氣預調質、堿性絡合劑吸收、半干法吸附吸收、除塵器除塵、循環灰調質。
作為優選，煙氣預調質采用工藝水噴淋裝置直接將工藝水逆向噴淋在高溫煙氣上，煙氣得到增濕降溫，煙氣中20 40%的S02被工藝水吸收，生產成S032—或S042—進入水 霧液相中； 堿性絡合劑吸收采用堿性絡合劑噴淋裝置將堿性絡合劑逆向噴淋在經過煙氣 預調質步驟的煙氣上，堿性絡合劑由堿液與絡合吸收劑FeH(EDTA)配比而成，煙氣中NO被 Fe11 (EDTA)絡合生成Fe11 (EDTA) (NO)，使NO由氣相進入液相被噴淋的堿液吸收，同時煙氣中 60 80%的S02也被堿液吸收，生成的S032—可以還原被02氧化的Fe11，使Fe11 (EDTA)具有 較好的抗氧化能力； 半干法吸附吸收煙氣經堿性絡合劑吸收步驟后，通過引流裝置進入循環半干法 反應吸收裝置，煙氣與調質的堿性循環灰充分混合，液相中的硫或氮的鹽類、酸性氣體和粉 塵都被堿性循環灰吸附或吸收，由液相或氣相進入固相； 除塵器除塵經過半干法吸附吸收步驟脫硫脫硝后，煙氣攜帶堿性循環灰進入除 塵器，經除塵后，凈化的煙氣由煙閨排放，捕集下來的粉塵一部分進入調質器循環使用，另 一部分通過氣力輸送倉泵排出； 循環灰調質進入調質器的粉塵再加入干粉吸收劑和堿液，混合為調質的堿性循 環灰重復使用。 作為優選，所述煙氣預調質步驟中煙氣溫度控制在90-110°C。 作為優選，所述堿性絡合劑吸收步驟中堿性絡合劑的pH為6.0 7.8，其中
Fe11 (EDTA)的濃度為0. 05 0. 50mol/L。 作為優選，所述循環灰調質步驟中調質的粉塵濕度為1 4%。 作為優選，所述循環灰調質步驟中干粉吸收劑為CaO、 CaC03、 Ca(0H)2、 MgO的一種
或幾種。 作為優選，所述循環灰調質步驟中堿液為氫氧化鉀、氫氧化鈉、氧化鈣、氫氧化鈣 或氨水的一種或多種。 為實現上述目的，本發明還提出了一種絡合吸收循環半干法脫硫脫硝一體化裝 置，包括U形反應器、除塵器、調質器，所述U形反應器包括煙氣調質部、循環半干法反應吸 收裝置、設在煙氣調質部與循環半干法反應吸收裝置之間的引流裝置、設在循環半干法反 應吸收裝置與除塵器之間的導流板，所述調質器上設有粉倉、堿液進口、與除塵器連接的粉 塵進口，所述調質器的輸出口連接到循環半干法反應吸收裝置，所述煙氣調質部內設有工 藝水噴淋裝置和堿性絡合劑噴淋裝置。 作為優選，所述循環半干法反應吸收裝置(106)的底部設有螺旋裝置(117)，所述 調質器(114)與循環半干法反應吸收裝置(106)之間設有導料板(116)。
作為優選，所述除塵器(108)的粉塵出口連接有氣力輸送倉泵(118)，煙氣出口連 接有引風機(109)和煙囪(110)。 本發明的有益效果本發明充分利用了循環半干法(NID)技術的現有設備，在原 來脫硫的基礎上通過絡合吸收劑對氮氧化物的吸收，使其從氣相進入液相，再從液相進入 固相，實現了脫硫和脫硝的一體化，降低了投資和運行成本，提高了脫硫脫硝效率，特別適 用于中小型鍋爐煙氣的治理工程。 本發明的特征及優點將通過實施例結合附圖進行詳細說明。
圖1為發明工藝流程圖； 圖2為本發明裝置的結構示意圖。
具體實施方式
參閱圖1為本發明工藝流程圖，一種絡合吸收循環半干法脫硫脫硝一體化工藝， 煙氣由上而下進入脫硫脫硝一體化裝置后，包括以下步驟A.煙氣預調質1 :采用噴淋裝置 直接將工藝水逆向噴淋在高溫煙氣上，煙氣得到增濕，溫度降至90 ll(TC，煙氣中20 40%的S02被工藝水吸收，生產成S032—或S042—進入水霧液相中；B.堿性絡合劑吸收2 :堿 性絡合劑由堿液與絡合吸收劑FeH(EDTA)(乙二胺四乙酸亞鐵)配比而成，將其逆向噴淋 在經過煙氣預調質1步驟的煙氣上，煙氣中NO被Fe11 (EDTA)絡合生成Fe11 (EDTA) (NO)，使 NO由氣相進入液相被噴淋的堿液吸收，同時煙氣中60 80%的S02也被堿液吸收，生成的 S032—可以還原被(^氧化的FeH，使FeH(EDTA)具有較好的抗氧化能力；C.半干法吸附吸收 3 :煙氣經堿性絡合劑吸收2步驟后，通過引流裝置進入循環半干法反應吸收裝置，煙氣與 調質的堿性循環灰充分混合，液相中的硫或氮的鹽類、其他酸性氣體和粉塵等都被循環灰 吸附或吸收，各種污染物由液相或氣相進入固相；D.除塵器除塵4 :經過半干法吸附吸收2 步驟脫硫脫硝后，煙氣攜帶循環灰進入除塵器，經除塵后，凈化的煙氣由煙閨6排放，捕集 下來的粉塵的一部分排出系統；E.循環灰調質5 :捕集下來的粉塵的另一部分再加入干粉 吸收劑和堿液，混合為調質的循環灰重復使用。 參閱圖2為本發明工藝使用的裝置結構示意圖，含二氧化硫、氮氧化物和煙塵的 高溫煙氣，通過預除塵后，煙氣自上而下進入脫硫脫硝一體化裝置的U形反應器101的煙氣 調質部102，迎面與工藝水噴淋裝置103噴淋的工藝水逆向接觸，煙氣得到降溫增濕，溫度 降為90 ll(TC ，煙氣中20 40 %的S02被工藝水吸收，生成了 S032—或S042—進入水霧中的 液相中，經過初步的降溫增濕后，煙氣與堿性絡合劑噴淋裝置104噴淋的絡合劑Fe11 (EDTA) 逆向接觸，煙氣中的難溶的NO被絡合劑Fe11 (EDTA)絡合生成Fe11 (EDTA) (NO)，使酸性氣體 NO由氣相進入液相并被堿液吸收，同時煙氣中60 80%的S02也被堿液吸收生成鹽，生成 的S0/—可以使氧化的FeH得到還原，增加了FeH(EDTA)的抗氧化能力，為保證較高的吸收 效率，作為優選的堿性絡合劑的pH為6. 0 7. 8，Fen(EDTA)的濃度為0. 05 0. 50mol/L， 通過工藝水和堿性絡合劑吸收調質后，煙氣中的S0X和N0X由氣相進入到液相，然后通過U 形反應器101的引流裝置105的進入循環半干法反應吸收裝置106，煙氣與調質的堿性循環 灰充分接觸混合，并進行傳質和傳熱，在煙氣調質部102中生成的鹽類物質，從水蒸汽中的 液相轉移到循環灰的固相，同時濕度為1 4%的循環灰表面的水分被蒸發，煙氣溫度降為 50 7(TC，煙氣攜帶大量粉塵由導流板107進入除塵器108，粉塵得到捕集，除塵后的潔凈 煙氣通過引風機109由煙囪110排放。 捕集下來的部分粉塵和粉倉111中的干粉吸收劑分別通過計量給料機112和計量 給料機113進入調質器114，在調質器114中固相吸收劑和由堿液進口 115進入的堿液充分 混合調質，調質后濕度為1 4%循環灰，通過導料板116送入U形反應器101的循環灰半 干法反應吸收裝置106與煙氣繼續反應吸收，在循環灰半干法反應吸收裝置106中落入底 部的少量循環灰通過螺旋裝置117排出系統，捕集下來而沒有進入循環反應的另一部分粉塵通過氣力輸送倉泵118排出裝置。 以上所述僅為本發明的具體實施例，但本發明的技術特征并不局限于此，任何本 領域的技術人員在本發明的領域內，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發明的專利范圍之中。
權利要求
一種絡合吸收循環半干法脫硫脫硝一體化工藝，其特征在于依次包括以下步驟煙氣預調質(1)、堿性絡合劑吸收(2)、半干法吸附吸收(3)、除塵器除塵(4)、循環灰調質(5)。
2. 如權利要求1所述的一種絡合吸收循環半干法脫硫脫硝一體化工藝，其特征在于煙氣預調質(1):采用工藝水噴淋裝置(103)直接將工藝水逆向噴淋在高溫煙氣上，煙氣得到增濕降溫，煙氣中20 40%的S02被工藝水吸收，生成S032—或S042—進入水霧液相中；堿性絡合劑吸收(2):采用堿性絡合劑噴淋裝置(104)將堿性絡合劑逆向噴淋在經過煙氣預調質(1)步驟的煙氣上，堿性絡合劑由堿液與絡合吸收劑FeH(EDTA)配比而成，煙氣中NO被Fen(EDTA)絡合生成Fen(EDTA) (NO)，使NO由氣相進入液相被噴淋的堿液吸收，同時煙氣中60 80%的S02也被堿液吸收，生成的S032—可以還原被02氧化的FeH，使Fen(EDTA)具有較好的抗氧化能力；半干法吸附吸收(3):煙氣經堿性絡合劑吸收(2)步驟后，通過引流裝置(105)進入循環半干法反應吸收裝置(106)，煙氣與調質的堿性循環灰充分混合，液相中的硫或氮的鹽類、酸性氣體和粉塵都被堿性循環灰吸附或吸收，由液相或氣相進入固相；除塵器除塵(4):經過半干法吸附吸收(3)步驟脫硫脫硝后，煙氣攜帶堿性循環灰進入除塵器(108)，經除塵后，凈化的煙氣由煙囪(110)排放，捕集下來的粉塵一部分進入調質器(114)循環使用，另一部分通過氣力輸送倉泵(118)排出；循環灰調質(5):進入調質器(114)的粉塵再加入干粉吸收劑和堿液，混合為調質的堿性循環灰重復使用。
3. 如權利要求2所述的一種絡合吸收循環半干法脫硫脫硝一體化工藝，其特征在于所述煙氣預調質(1)步驟中煙氣溫度控制在90 ll(TC。
4. 如權利要求2所述的一種絡合吸收循環半干法脫硫脫硝一體化工藝，其特征在于所述堿性絡合劑吸收(2)步驟中堿性絡合劑的pH為6. 0 7. 8，其中Fen(EDTA)的濃度為0.05 0. 50mol/L。
5. 如權利要求2至4中任一項所述的一種絡合吸收循環半干法脫硫脫硝一體化工藝，其特征在于所述循環灰調質(5)步驟中調質的粉塵濕度為1 4%。
6. 如權利要求2至4中任一項所述的一種絡合吸收循環半干法脫硫脫硝一體化工藝，其特征在于所述循環灰調質(5)步驟中干粉吸收劑為Ca0、 CaC03、 Ca(0H)2、 Mg0的一種或幾種。
7. 如權利要求2至4中任一項所述的一種絡合吸收循環半干法脫硫脫硝一體化工藝，其特征在于所述循環灰調質(5)步驟中堿液為氫氧化鉀、氫氧化鈉、氧化鈣、氫氧化鈣或氨水的一種或多種。
8. —種絡合吸收循環半干法脫硫脫硝一體化裝置，其特征在于包括U形反應器(101)、除塵器(108)、調質器(114)，所述U形反應器(101)包括煙氣調質部(102)、循環半干法反應吸收裝置(106)、設在煙氣調質部(102)與循環半干法反應吸收裝置(106)之間的引流裝置(105)、設在循環半干法反應吸收裝置(106)與除塵器(108)之間的導流板(107)，所述調質器(114)上設有粉倉(111)、堿液進口 (115)、與除塵器(108)連接的粉塵進口，所述調質器(114)的輸出口連接到循環半干法反應吸收裝置(106)，所述煙氣調質部(102)內設有工藝水噴淋裝置(103)和堿性絡合劑噴淋裝置(104)。
9. 如權利要求8所述的一種絡合吸收循環半干法脫硫脫硝一體化裝置，其特征在于所述循環半干法反應吸收裝置(106)的底部設有螺旋裝置(117)，所述調質器(114)與循環半干法反應吸收裝置(106)之間設有導料板(116)。
10. 如權利要求8或9所述的一種絡合吸收循環半干法脫硫脫硝一體化裝置，其特征在于所述除塵器(108)的粉塵出口連接有氣力輸送倉泵(118)，煙氣出口連接有引風機(109)和煙閨(110)。
全文摘要
本發明公開了一種絡合吸收循環半干法脫硫脫硝一體化工藝及裝置，依次包括以下步驟煙氣預調質、堿性絡合劑吸收、半干法吸附吸收、除塵器除塵、循環灰調質。裝置包括U形反應器、除塵器、調質器，U形反應器包括煙氣調質部、循環半干法反應吸收裝置、設在煙氣調質部與循環半干法反應吸收裝置之間的引流裝置、設在循環半干法反應吸收裝置與除塵器之間的導流板，調質器上設有粉倉、堿液進口、與除塵器連接的粉塵進口，調質器的輸出口連接到循環半干法反應吸收裝置，煙氣調質部內設有工藝水噴淋裝置和堿性絡合劑噴淋裝置。實現了脫硫和脫硝的一體化，降低了投資和運行成本，提高了脫硫脫硝效率，特別適用于中小型鍋爐煙氣的治理工程。
文檔編號B01D53/78GK101785965SQ201010115888
公開日2010年7月28日 申請日期2010年3月2日 優先權日2010年3月2日
發明者傅峽, 劉大華, 戴永陽, 葛介龍, 裴磊, 鄧增軍 申請人:浙江菲達環保科技股份有限公司