本發(fā)明涉及一種鍋爐煙氣的脫硫脫硝方法,屬于煙氣凈化技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
工業(yè)化的快速發(fā)展促進(jìn)了社會科技進(jìn)步高速發(fā)展，然而人類在享受著科技成果的同時，也在承受著化石燃料所導(dǎo)致的各種環(huán)境污染問題。SO2和NOX的排放是大氣污染的主要來源，是形成酸雨的主要物質(zhì)，對人類的生存和生活產(chǎn)生嚴(yán)重影響。
目前，煤炭作為主要能源，其燃燒過程中排放的SO2和NOX等污染物總量很大，會造成嚴(yán)重的大氣污染，危害人類健康。近年來，隨著國家對煙氣排放污染物標(biāo)準(zhǔn)的提高，很多燃煤鍋爐都要求同時控制SO2和NOX的排放。
現(xiàn)有的煙氣處理技術(shù)基本是采用脫硫和脫硝分別處理，處理步驟繁瑣，并且二氧化硫和氮氧化物的脫除率并不理想。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鍋爐煙氣的脫硫脫硝方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：
一種鍋爐煙氣的脫硫脫硝方法，包括以下步驟：
(1)制備脫硫脫硝制劑，其是由以下重量份的組分制成的：軟錳礦粉1～2份，納米氧化鋁1～2份，硅藻土5～8份，貝殼粉8～12份，活性炭10～16份，蒙脫土15～20份，氨水22～26份；制備方法是，將硅藻土、貝殼粉、活性炭和蒙脫土混合均勻，得混合載體，然后將軟錳礦粉和納米氧化鋁負(fù)載于混合載體，研磨20～30分鐘，即得；
(2)鍋爐煙氣經(jīng)步驟(1)所得的脫硫脫硝制劑處理15～20分鐘，得第一次脫硫脫硝煙氣；
(3)第一次脫硫脫硝煙氣與鍋爐煙氣進(jìn)行熱交換，得降溫的鍋爐煙氣和升溫的第一次脫硫脫硝煙氣，然后對升溫的第一次脫硫脫硝煙氣同時進(jìn)行紫外線照射和電子束輻照，得第二次脫硫脫硝煙氣，其與降溫的鍋爐煙氣進(jìn)行熱交換，得降溫的第二次脫硫脫硝煙氣和升溫的鍋爐煙氣，前者進(jìn)入步驟(4)，后者返回步驟(2)；
(4)水噴淋處理，排出凈化后的煙氣。
優(yōu)選的，步驟(1)中納米氧化鋁的粒徑為10～200目。
優(yōu)選的，步驟(1)中，軟錳礦粉和納米氧化鋁的負(fù)載方法是：將軟錳礦粉和納米氧化鋁分別加入等重量的水中，攪拌20～30分鐘，然后加入3～4倍重量的聚乙二醇，超聲處理3～5小時，接著加入混合載體，超聲處理5～7小時，靜置1～2小時，過濾，洗滌，干燥。其中，聚乙二醇為穩(wěn)定劑。
進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟(1)中，所述混合載體經(jīng)預(yù)處理后，再負(fù)載軟錳礦粉和納米氧化鋁，預(yù)處理的具體方法是：將混合載體加入到2～3倍重量的質(zhì)量濃度為20～40％的稀硝酸中，加熱回流20～30分鐘，過濾，洗滌至中性，干燥?；旌陷d體預(yù)處理后活性增強(qiáng)，強(qiáng)度增大，同時可完全去除雜質(zhì)，增大比表面積，增強(qiáng)吸附能力。
優(yōu)選的，步驟(2)之前先進(jìn)行二次復(fù)燃處理，即采用旋風(fēng)分離器將空氣動力學(xué)直徑大于10μm的未充分燃燒的大顆粒回收送入爐內(nèi)燃燒室進(jìn)行二次燃燒，達(dá)到節(jié)能減排和減輕廢氣處理設(shè)施負(fù)荷的目的。
優(yōu)選的，步驟(3)中的紫外線照射和電子束輻射方向?yàn)橄鄬Ψ较颉?/p>
進(jìn)一步優(yōu)選的，紫外線波長為200～300nm，功率為20～30W，電子束輻照反應(yīng)的溫度為100～120℃。
優(yōu)選的，步驟(3)中的紫外線照射為兩束紫外線相對照射，電子束輻照為兩束電子束相對輻照。
優(yōu)選的，步驟(4)中的水噴淋處理采用的是霧化噴淋，噴淋的是質(zhì)量濃度為30％的雙氧水的水溶液。
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明利用軟錳礦粉的氧化性，氧化煙氣中的二氧化硫和氮氧化物，并引入納米氧化作為增強(qiáng)劑，從而增強(qiáng)軟錳礦粉的氧化作用。軟錳礦粉和納米氧化鋁負(fù)載于混合載體，有效增強(qiáng)了其反應(yīng)活性和強(qiáng)度?；旌陷d體采用硅藻土、貝殼粉、活性炭和蒙脫土混合而得，具有強(qiáng)烈的吸附作用，能夠吸附煙氣，使得煙氣與軟錳礦粉、納米氧化鋁充分接觸，正向增強(qiáng)了軟錳礦粉和納米氧化鋁的反應(yīng)性，促進(jìn)了二氧化硫和氮氧化物的充分脫除。
本發(fā)明結(jié)合紫外線照射和電子束輻射，促進(jìn)二氧化硫和氮氧化物的氧化分解，同時實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝，采用兩次脫硫脫硝法，其氮氧化物和二氧化硫的脫除率均在99.5％以上，脫硫脫硝效果非常好。并且，在處理過程中有效利用鍋爐煙氣的熱量，進(jìn)行內(nèi)部熱交換，避免了降溫處理等帶來的能源損耗，達(dá)到環(huán)保節(jié)能的目的。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的闡述，應(yīng)該說明的是，下述說明僅是為了解釋本發(fā)明，并不對其內(nèi)容進(jìn)行限定。
實(shí)施例1：
一種鍋爐煙氣的脫硫脫硝方法，包括以下步驟：
(1)制備脫硫脫硝制劑，其是由以下組分制成的：軟錳礦粉1kg，納米氧化鋁(粒徑10目)1kg，硅藻土5kg，貝殼粉8kg，活性炭10kg，蒙脫土15kg，氨水22kg；制備方法是，將硅藻土、貝殼粉、活性炭和蒙脫土混合均勻，得混合載體，然后將軟錳礦粉和納米氧化鋁負(fù)載于預(yù)處理的混合載體，研磨20分鐘，即得；
其中，混合載體的預(yù)處理方法是：將混合載體加入到2倍重量的質(zhì)量濃度為20％的稀硝酸中，加熱回流20分鐘，過濾，洗滌至中性，干燥；軟錳礦粉和納米氧化鋁的負(fù)載方法是：將軟錳礦粉和納米氧化鋁分別加入等重量的水中，攪拌20分鐘，然后加入3倍重量的聚乙二醇，超聲處理3小時，接著加入預(yù)處理的混合載體，超聲處理5小時，靜置1小時，過濾，洗滌，干燥；
(2)鍋爐煙氣進(jìn)行二次復(fù)燃處理，即采用旋風(fēng)分離器將空氣動力學(xué)直徑大于10μm的未充分燃燒的大顆?；厥账腿霠t內(nèi)燃燒室進(jìn)行二次燃燒；然后經(jīng)步驟(1)所得的脫硫脫硝制劑處理15分鐘，得第一次脫硫脫硝煙氣；
(3)第一次脫硫脫硝煙氣與鍋爐煙氣進(jìn)行熱交換，得降溫的鍋爐煙氣和升溫的第一次脫硫脫硝煙氣，然后對升溫的第一次脫硫脫硝煙氣同時進(jìn)行相對方向的紫外線照射和電子束輻照，得第二次脫硫脫硝煙氣，其與降溫的鍋爐煙氣進(jìn)行熱交換，得降溫的第二次脫硫脫硝煙氣和升溫的鍋爐煙氣，前者進(jìn)入步驟(4)，后者返回步驟(2)；
其中，紫外線照射為兩束紫外線相對照射，電子束輻照為兩束電子束相對輻照；紫外線波長為200nm，功率為20W，電子束輻照反應(yīng)的溫度為100℃；
(4)雙氧水的水溶液(質(zhì)量濃度30％)霧化噴淋處理，排出凈化后的煙氣。
實(shí)施例2：
一種鍋爐煙氣的脫硫脫硝方法，包括以下步驟：
(1)制備脫硫脫硝制劑，其是由以下組分制成的：軟錳礦粉2kg，納米氧化鋁(粒徑200目)2kg，硅藻土8kg，貝殼粉12kg，活性炭16kg，蒙脫土20kg，氨水26kg；制備方法是，將硅藻土、貝殼粉、活性炭和蒙脫土混合均勻，得混合載體，然后將軟錳礦粉和納米氧化鋁負(fù)載于預(yù)處理的混合載體，研磨30分鐘，即得；
其中，混合載體的預(yù)處理方法是：將混合載體加入到3倍重量的質(zhì)量濃度為40％的稀硝酸中，加熱回流30分鐘，過濾，洗滌至中性，干燥；軟錳礦粉和納米氧化鋁的負(fù)載方法是：將軟錳礦粉和納米氧化鋁分別加入等重量的水中，攪拌30分鐘，然后加入4倍重量的聚乙二醇，超聲處理5小時，接著加入預(yù)處理的混合載體，超聲處理7小時，靜置2小時，過濾，洗滌，干燥；
(2)鍋爐煙氣進(jìn)行二次復(fù)燃處理，即采用旋風(fēng)分離器將空氣動力學(xué)直徑大于10μm的未充分燃燒的大顆粒回收送入爐內(nèi)燃燒室進(jìn)行二次燃燒；然后經(jīng)步驟(1)所得的脫硫脫硝制劑處理20分鐘，得第一次脫硫脫硝煙氣；
(3)第一次脫硫脫硝煙氣與鍋爐煙氣進(jìn)行熱交換，得降溫的鍋爐煙氣和升溫的第一次脫硫脫硝煙氣，然后對升溫的第一次脫硫脫硝煙氣同時進(jìn)行相對方向的紫外線照射和電子束輻照，得第二次脫硫脫硝煙氣，其與降溫的鍋爐煙氣進(jìn)行熱交換，得降溫的第二次脫硫脫硝煙氣和升溫的鍋爐煙氣，前者進(jìn)入步驟(4)，后者返回步驟(2)；
其中，紫外線照射為兩束紫外線相對照射，電子束輻照為兩束電子束相對輻照；紫外線波長為300nm，功率為30W，電子束輻照反應(yīng)的溫度為120℃；
(4)雙氧水的水溶液(質(zhì)量濃度30％)霧化噴淋處理，排出凈化后的煙氣。
實(shí)施例3：
一種鍋爐煙氣的脫硫脫硝方法，包括以下步驟：
(1)制備脫硫脫硝制劑，其是由以下組分制成的：軟錳礦粉1kg，納米氧化鋁(粒徑200目)2kg，硅藻土5kg，貝殼粉12kg，活性炭10kg，蒙脫土20kg，氨水22kg；制備方法是，將硅藻土、貝殼粉、活性炭和蒙脫土混合均勻，得混合載體，然后將軟錳礦粉和納米氧化鋁負(fù)載于預(yù)處理的混合載體，研磨30分鐘，即得；
其中，混合載體的預(yù)處理方法是：將混合載體加入到2倍重量的質(zhì)量濃度為40％的稀硝酸中，加熱回流20分鐘，過濾，洗滌至中性，干燥；軟錳礦粉和納米氧化鋁的負(fù)載方法是：將軟錳礦粉和納米氧化鋁分別加入等重量的水中，攪拌30分鐘，然后加入3倍重量的聚乙二醇，超聲處理5小時，接著加入預(yù)處理的混合載體，超聲處理5小時，靜置2小時，過濾，洗滌，干燥；
(2)鍋爐煙氣進(jìn)行二次復(fù)燃處理，即采用旋風(fēng)分離器將空氣動力學(xué)直徑大于10μm的未充分燃燒的大顆?；厥账腿霠t內(nèi)燃燒室進(jìn)行二次燃燒；然后經(jīng)步驟(1)所得的脫硫脫硝制劑處理15分鐘，得第一次脫硫脫硝煙氣；
(3)第一次脫硫脫硝煙氣與鍋爐煙氣進(jìn)行熱交換，得降溫的鍋爐煙氣和升溫的第一次脫硫脫硝煙氣，然后對升溫的第一次脫硫脫硝煙氣同時進(jìn)行相對方向的紫外線照射和電子束輻照，得第二次脫硫脫硝煙氣，其與降溫的鍋爐煙氣進(jìn)行熱交換，得降溫的第二次脫硫脫硝煙氣和升溫的鍋爐煙氣，前者進(jìn)入步驟(4)，后者返回步驟(2)；
其中，紫外線照射為兩束紫外線相對照射，電子束輻照為兩束電子束相對輻照；紫外線波長為300nm，功率為20W，電子束輻照反應(yīng)的溫度為100℃；
(4)雙氧水的水溶液(質(zhì)量濃度30％)霧化噴淋處理，排出凈化后的煙氣。
實(shí)施例4：
一種鍋爐煙氣的脫硫脫硝方法，包括以下步驟：
(1)制備脫硫脫硝制劑，其是由以下組分制成的：軟錳礦粉2kg，納米氧化鋁(粒徑10目)1kg，硅藻土8kg，貝殼粉8kg，活性炭16kg，蒙脫土15kg，氨水26kg；制備方法是，將硅藻土、貝殼粉、活性炭和蒙脫土混合均勻，得混合載體，然后將軟錳礦粉和納米氧化鋁負(fù)載于預(yù)處理的混合載體，研磨20分鐘，即得；
其中，混合載體的預(yù)處理方法是：將混合載體加入到3倍重量的質(zhì)量濃度為20％的稀硝酸中，加熱回流30分鐘，過濾，洗滌至中性，干燥；軟錳礦粉和納米氧化鋁的負(fù)載方法是：將軟錳礦粉和納米氧化鋁分別加入等重量的水中，攪拌20分鐘，然后加入4倍重量的聚乙二醇，超聲處理3小時，接著加入預(yù)處理的混合載體，超聲處理7小時，靜置1小時，過濾，洗滌，干燥；
(2)鍋爐煙氣進(jìn)行二次復(fù)燃處理，即采用旋風(fēng)分離器將空氣動力學(xué)直徑大于10μm的未充分燃燒的大顆?；厥账腿霠t內(nèi)燃燒室進(jìn)行二次燃燒；然后經(jīng)步驟(1)所得的脫硫脫硝制劑處理20分鐘，得第一次脫硫脫硝煙氣；
(3)第一次脫硫脫硝煙氣與鍋爐煙氣進(jìn)行熱交換，得降溫的鍋爐煙氣和升溫的第一次脫硫脫硝煙氣，然后對升溫的第一次脫硫脫硝煙氣同時進(jìn)行相對方向的紫外線照射和電子束輻照，得第二次脫硫脫硝煙氣，其與降溫的鍋爐煙氣進(jìn)行熱交換，得降溫的第二次脫硫脫硝煙氣和升溫的鍋爐煙氣，前者進(jìn)入步驟(4)，后者返回步驟(2)；
其中，紫外線照射為兩束紫外線相對照射，電子束輻照為兩束電子束相對輻照；紫外線波長為200nm，功率為20W，電子束輻照反應(yīng)的溫度為120℃；
(4)雙氧水的水溶液(質(zhì)量濃度30％)霧化噴淋處理，排出凈化后的煙氣。
實(shí)施例5：
一種鍋爐煙氣的脫硫脫硝方法，包括以下步驟：
(1)制備脫硫脫硝制劑，其是由以下組分制成的：軟錳礦粉1kg，納米氧化鋁(粒徑100目)2kg，硅藻土6kg，貝殼粉10kg，活性炭13kg，蒙脫土18kg，氨水24kg；制備方法是，將硅藻土、貝殼粉、活性炭和蒙脫土混合均勻，得混合載體，然后將軟錳礦粉和納米氧化鋁負(fù)載于預(yù)處理的混合載體，研磨25分鐘，即得；
其中，混合載體的預(yù)處理方法是：將混合載體加入到2倍重量的質(zhì)量濃度為30％的稀硝酸中，加熱回流25分鐘，過濾，洗滌至中性，干燥；軟錳礦粉和納米氧化鋁的負(fù)載方法是：將軟錳礦粉和納米氧化鋁分別加入等重量的水中，攪拌25分鐘，然后加入3倍重量的聚乙二醇，超聲處理4小時，接著加入預(yù)處理的混合載體，超聲處理6小時，靜置2小時，過濾，洗滌，干燥；
(2)鍋爐煙氣進(jìn)行二次復(fù)燃處理，即采用旋風(fēng)分離器將空氣動力學(xué)直徑大于10μm的未充分燃燒的大顆?；厥账腿霠t內(nèi)燃燒室進(jìn)行二次燃燒；然后經(jīng)步驟(1)所得的脫硫脫硝制劑處理18分鐘，得第一次脫硫脫硝煙氣；
(3)第一次脫硫脫硝煙氣與鍋爐煙氣進(jìn)行熱交換，得降溫的鍋爐煙氣和升溫的第一次脫硫脫硝煙氣，然后對升溫的第一次脫硫脫硝煙氣同時進(jìn)行相對方向的紫外線照射和電子束輻照，得第二次脫硫脫硝煙氣，其與降溫的鍋爐煙氣進(jìn)行熱交換，得降溫的第二次脫硫脫硝煙氣和升溫的鍋爐煙氣，前者進(jìn)入步驟(4)，后者返回步驟(2)；
其中，紫外線照射為兩束紫外線相對照射，電子束輻照為兩束電子束相對輻照；紫外線波長為250nm，功率為30W，電子束輻照反應(yīng)的溫度為110℃；
(4)雙氧水的水溶液(質(zhì)量濃度30％)霧化噴淋處理，排出凈化后的煙氣。
試驗(yàn)例
對于同一鍋爐產(chǎn)生的煙氣，分別采用實(shí)施例1～5的方法進(jìn)行處理，處理結(jié)果見表1。
表1.鍋爐煙氣脫硫脫硝效果
由表1可得出結(jié)論，本發(fā)明的脫硫脫硝方法，其氮氧化物和二氧化硫的脫除率均在99.5％以上，脫硫脫硝效果非常好。
上述雖然對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。