專利名稱：一體化脫除循環(huán)流化床內(nèi)多種煙氣污染物的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煙氣凈化技術(shù)，具體涉及一體化脫除循環(huán)流化床內(nèi)多種煙氣污染物的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
煤炭燃燒排放的SA和NOx等污染氣體對(duì)大氣環(huán)境和人類的身體健康產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響，為了控制SO2和NOx的排放量，國(guó)家制定了嚴(yán)格的SO2及NOx排放標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)已有較多的單獨(dú)脫除或NOx的控制技術(shù)。
目前，對(duì)SO2的控制主要采用的是石灰石-石膏法等濕法脫硫技術(shù)、氫氧化鈣漿液噴射等半干法脫硫技術(shù)和循環(huán)流化床摻燒石灰石等干法脫硫技術(shù)；對(duì)NOx的控制主要采用低NOx燃燒器(LNB)、選擇性非催化還原(SNCR)和選擇性催化還原(SCR)等煙氣脫硝技術(shù)。 同時(shí)脫硫脫硝又包括干法同時(shí)脫硫脫硝工藝和濕法同時(shí)脫硫脫硝工藝，目前國(guó)內(nèi)外使用較多的同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)主要是濕法煙氣脫硫聯(lián)合SCR催化脫硝技術(shù)，并沒(méi)有解決濕式脫硫和SCR各自獨(dú)立工作所帶來(lái)的耗水量大、投資和運(yùn)行成本高等問(wèn)題，也沒(méi)有綜合考慮對(duì)煙氣中HCl和Asde等痕量污染物的控制，其推廣應(yīng)用受到了限制。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高效一體化脫除循環(huán)流化床內(nèi)多種煙氣污染物的方法及系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一體化脫除循環(huán)流化床內(nèi)多種煙氣污染物的方法，包括
將含有氫氧化鈣或氧化鈣的脫除劑顆粒引入循環(huán)流化床下部對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫；
使參加脫硫反應(yīng)后的脫除劑顆粒繼續(xù)隨煙氣一起向循環(huán)流化床的上部流動(dòng)；以及
在循環(huán)流化床上部引入脫硝還原劑；
其中，循環(huán)流化床內(nèi)的溫度為650°C -900°C。
優(yōu)選地，循環(huán)流化床內(nèi)的溫度為720V -8500C。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中所采用的脫除劑顆粒是采用中國(guó)發(fā)明專利 200610165583. 9中所述的方法，通過(guò)將生石灰、粉煤灰和水按一定的比例進(jìn)行水合反應(yīng)制得。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，脫硝還原劑為液態(tài)氨或氨水并且循環(huán)流化床內(nèi)的溫度為720V -780°C。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，脫硝還原劑為尿素水溶液并且循環(huán)流化床內(nèi)的溫度為820°C -850°C。
優(yōu)選地，脫除劑顆粒的引入量為脫除劑顆粒中所含的鈣與煙氣中所含的硫的摩爾比為0. 5-3. 0。
優(yōu)選地，脫硝還原劑的引入量為脫硝還原劑中所含的氨與煙氣中所含的氮的摩爾比為0. 5-3. 0。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，在循環(huán)流化床中脫除劑顆粒的表面已被脫硫生成的固硫產(chǎn)物硫酸鈣充分覆蓋的區(qū)域引入脫硝還原劑。
優(yōu)選地，從循環(huán)流化床上部離開(kāi)的煙氣通過(guò)分離器分離后粒徑較大的一部分固體顆粒又重新返回循環(huán)流化床的下部。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，還包括從分離器中排出的粒徑較小的固體顆粒在除塵器中捕集。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種煙氣污染物一體化脫除系統(tǒng)，包括
循環(huán)流化床；
脫除劑顆粒引入裝置，用于將脫除劑顆粒引入循環(huán)流化床的下部；
脫硝還原劑引入裝置，用于將脫硝還原劑引入循環(huán)流化床的上部；以及
分離器，用于將從循環(huán)流化床上部離開(kāi)的煙氣中分離出一部分粒徑較大的固體顆粒并將這部分分離出的固體顆粒重新返回循環(huán)流化床的下部。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中還包括除塵器，用于對(duì)離開(kāi)分離器的粒徑較小的煙氣進(jìn)行除塵。
對(duì)于本發(fā)明來(lái)講，脫除劑顆粒與煙氣中的硫發(fā)生脫硫反應(yīng)生成的固硫產(chǎn)物硫酸鈣在該溫度段具有催化噴氨脫硝的活性，能夠在一個(gè)循環(huán)流化床內(nèi)同時(shí)實(shí)現(xiàn)SA和NOx的脫除，并且還可以同時(shí)脫除煙氣中的HCl和痕量的As、Se等污染物。特別是采用水合反應(yīng)制備的脫除劑，顆粒超細(xì)，具有比表面積大的優(yōu)點(diǎn)，脫除效果好，制備成本低。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于運(yùn)行費(fèi)用低、脫除效率高、耗水少，特適合我國(guó)廣大缺水地區(qū)； 減少了設(shè)備投資，適用于對(duì)脫硫、脫硝經(jīng)濟(jì)性要求較高的中小型循環(huán)流化床裝置。


圖1為本發(fā)明提供的煙氣污染物一體化脫除系統(tǒng)實(shí)施例的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的煙氣污染物一體化脫除系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括
循環(huán)流化床1 ；
脫除劑顆粒引入裝置(未具體示出)，用于將脫除劑顆粒引入循環(huán)流化床的下部；
脫硝還原劑引入裝置(未具體示出)，用于將脫硝還原劑引入循環(huán)流化床的上部； 以及
分離器2，用于將從循環(huán)流化床上部離開(kāi)的煙氣中分離出一部分粒徑較大的固體顆粒并將這部分分離出的固體顆粒重新返回循環(huán)流化床的下部。
循環(huán)流化床1包括下部的脫除劑入口 11、上部的分離器入口 12，以及還原劑噴入 Π ；
通過(guò)脫除劑顆粒引入裝置，脫除劑顆粒從下部的脫除劑入口 11進(jìn)入循環(huán)流化床 1 ；
通過(guò)脫硝還原劑引入裝置，脫硝還原劑經(jīng)從還原劑噴入口引入到循環(huán)流化床1的上部；
從循環(huán)流化床上部離開(kāi)的煙氣經(jīng)分離器入口 12進(jìn)入分離器2后，分離出一部分粒徑較大的固體顆粒并將其經(jīng)脫除劑入口 11重新返回循環(huán)流化床1的下部。
下面將通過(guò)相關(guān)步驟詳細(xì)描述本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，以下舉例示出的方法和步驟僅用于解釋本發(fā)明而非用于對(duì)其作出任何限制。
按照脫除劑顆粒中所含的鈣與煙氣中所含的硫的摩爾比為0. 5-3. 0的比例，將含有氫氧化鈣或氧化鈣的脫除劑顆粒(例如根據(jù)CN101007235A中描述的方法所制備)通過(guò)脫除劑引入裝置經(jīng)下部的脫除劑入口 11加入循環(huán)流化床1，發(fā)生脫硫反應(yīng)脫除煙氣中的硫ο
發(fā)生脫硫反應(yīng)后的脫除劑顆粒繼續(xù)隨煙氣向循環(huán)流化床的上部流動(dòng)。
按照脫硝還原劑中所含的氨與煙氣中所含的氮的摩爾比為0. 5-3. 0的比例，在循環(huán)流化床上部適當(dāng)位置，即在循環(huán)流化床中脫除劑顆粒的表面已被固硫產(chǎn)物即硫酸鈣充分覆蓋的區(qū)域引入脫硝還原劑。利用脫除劑固硫產(chǎn)物硫酸鈣的催化活性進(jìn)行脫硝。循環(huán)流化床內(nèi)的溫度設(shè)置為650°C -900°C。當(dāng)脫硝還原劑為液氨或氨水時(shí)，循環(huán)流化床內(nèi)的溫度優(yōu)選設(shè)置為720V -780°C;脫硝還原劑還可以為尿素水溶液，此時(shí)循環(huán)流化床內(nèi)的溫度優(yōu)選設(shè)置為 820°C -850°C。
脫除劑在隨煙氣流動(dòng)的過(guò)程中還可以同時(shí)脫除HCl和Asje等污染物。較大粒徑的脫除劑經(jīng)分離器2分離后返回流化床內(nèi)循環(huán)使用以提高熱利用率和脫除劑利用率。煙氣經(jīng)除塵器4除塵后可以經(jīng)過(guò)煙囪5排放到大氣中。
權(quán)利要求
1.一體化脫除循環(huán)流化床內(nèi)多種煙氣污染物的方法，包括將含有氫氧化鈣或氧化鈣的脫除劑顆粒引入循環(huán)流化床(1)下部對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫； 使參加脫硫反應(yīng)后的脫除劑顆粒繼續(xù)隨煙氣一起向循環(huán)流化床(1)的上部流動(dòng)；以及在循環(huán)流化床上部引入脫硝還原劑； 其中，循環(huán)流化床內(nèi)的溫度為650°c -900°c。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中循環(huán)流化床內(nèi)的溫度為720V-850°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中脫硝還原劑為液態(tài)氨或氨水并且循環(huán)流化床內(nèi)的溫度為 720°C -780°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中脫硝還原劑為尿素水溶液并且循環(huán)流化床內(nèi)的溫度為 8200C -8500C ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中脫除劑顆粒的引入量為脫除劑顆粒中所含的鈣與煙氣中所含的硫的摩爾比為0. 5-3. 0。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中脫硝還原劑的引入量為脫硝還原劑中所含的氨與煙氣中所含的氮的摩爾比為0. 5-3. 0。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在循環(huán)流化床中脫除劑顆粒的表面已被硫酸鈣充分覆蓋的區(qū)域引入脫硝還原劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中從循環(huán)流化床上部離開(kāi)的煙氣通過(guò)分離器(2)分離后粒徑較大的一部分固體顆粒又重新返回循環(huán)流化床的下部。
9.煙氣污染物一體化脫除系統(tǒng)，包括 循環(huán)流化床(1)；脫除劑顆粒引入裝置，用于將脫除劑顆粒引入循環(huán)流化床的下部； 脫硝還原劑引入裝置，用于將脫硝還原劑引入循環(huán)流化床的上部；以及分離器O)，用于將從循環(huán)流化床上部離開(kāi)的煙氣中分離出一部分粒徑較大的固體顆粒并將這部分分離出的固體顆粒重新返回循環(huán)流化床的下部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，還包括 除塵器G)，用于對(duì)離開(kāi)分離器的煙氣進(jìn)行除塵。
全文摘要
一體化脫除循環(huán)流化床內(nèi)多種煙氣污染物的方法及系統(tǒng)。該方法包括將含有氫氧化鈣或氧化鈣的脫除劑顆粒引入循環(huán)流化床下部對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫；使參加脫硫反應(yīng)后的脫除劑顆粒繼續(xù)隨煙氣一起向循環(huán)流化床的上部流動(dòng)；以及在循環(huán)流化床上部引入脫硝還原劑；其中，循環(huán)流化床內(nèi)的溫度為650℃-900℃。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于運(yùn)行費(fèi)用低、脫除效率高、耗水少，特適合我國(guó)廣大缺水地區(qū)；減少了設(shè)備投資，適用于對(duì)脫硫、脫硝經(jīng)濟(jì)性要求較高的中小型循環(huán)流化床裝置。
文檔編號(hào)B01D53/60GK102512921SQ20111040171
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者任雯, 禚玉群, 趙博, 陳昌和 申請(qǐng)人:北京水木星源環(huán)?？萍加邢薰? 清華大學(xué)