本發(fā)明涉及鋼鐵、化工、焦化、石化領(lǐng)域內(nèi)煙道氣污染物nox、so2，灰塵凈化領(lǐng)域，具體說是一種氧化加濕法吸收煙氣脫硫脫硝一體化方法及其裝置。

背景技術(shù)：

foa氧化技術(shù)：foa氧化技術(shù)是將需去除組分通過氧化方法進行去除。本發(fā)明技術(shù)是通過氧化方法將不溶于水的no，用臭氧氧化為no2技術(shù)，并去吸收塔與mg(oh)2進行化學(xué)吸收反應(yīng)為mgso4進行去除。

氧化foa技術(shù)是比較成熟的，它由氧化氯、雙氧水，臭氧作為氧化劑，各種氧化劑，各種氧化劑其要不同介質(zhì)與條件下，均有不同氧化率，也就是選擇性氧化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明就是利用no(一氧化氮)與so2(二氧化硫)在干燥與濕態(tài)情況下的選擇性反應(yīng)進行組合，并給以優(yōu)化。我們采取如下方法：

(一)要解決的技術(shù)問題

1、no與臭氧反應(yīng)在2～3秒內(nèi)，并在無液滴情況下，其反應(yīng)選擇性大大優(yōu)于so2，本發(fā)明將在吸收塔前的干燥直管段長度內(nèi)計算出氧化反應(yīng)的空間(干燥)的管段距離，使no按計算要求進行氧化反應(yīng)，保證煙囪排放合格。

2、在濕滴條件下，so2與mg(oh)2的吸收反應(yīng)，比no2要快許多，所以存在so2與no2在濕滴條件下的高選擇性。本發(fā)明技術(shù)利用so2與no選擇性在吸收塔內(nèi)進行分級吸收技術(shù)，并且根據(jù)實際情況計算出優(yōu)化的ph值與氣液比(g/l)，見圖一(ffs煙氣脫硫脫硝一體化工藝流程圖)。而目前氧化技術(shù)與堿法濕吸收技術(shù)，為了保證排放煙氣達標(biāo)對臭氧都不控制，采用超量氧化，而過量的氧化在吸收塔的第一級由so2在液態(tài)下氧化為so3，而so2可以直接與mg(oh)2，吸收為mgso4，不必再氧化，所以原來氧化foa存在過氧化，浪費臭氧，增加成本。

3、煙氣脫硫脫硝是一個系統(tǒng)，他與原來的燃燒系統(tǒng)是一個整體，如果脫硫脫硝裝置發(fā)生故障，管道結(jié)垢堵死或者引風(fēng)機故障停機，由于脫硫脫硝裝置將原煙氣進高煙囪的閘閥關(guān)閉引煙氣進脫硫塔吸收，如果管道堵引風(fēng)機停圴成引起燃燒系統(tǒng)(爐膛)壓力超限，煙氣無法排放，引起憋壓而造成爐膛閃爆事故，在前幾年焦化脫硫脫硝項目中發(fā)生多起由于焦化脫硫脫硝管道結(jié)垢與引風(fēng)機停車引起焦化地下室煙道閃爆事故，本發(fā)明ffs系統(tǒng)發(fā)明了煙道壓力，引風(fēng)機，故障的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)。

4、有些燃燒系統(tǒng)煙氣排放溫度在200℃以上而脫硫脫硝裝置適應(yīng)溫度在120℃左右，所以原有技術(shù)存在余熱浪廢的情況。本發(fā)明將煙道氣溫度與吸收塔濕度進行優(yōu)化計算，使煙氣的酸露點以上保證管道設(shè)備不腐蝕情況下或者采取關(guān)鍵部位防腐措施充分回收煙氣能量。

本發(fā)明是燃燒系統(tǒng)和煙氣脫硫脫硝，余熱回收，安全保護一體化系統(tǒng)的技術(shù)。

脫硫脫硝一體化系統(tǒng)ffs，它是由煙氣組分氧化foa技術(shù)及溫式脫硫脫硝no2、脫no3的fgd技術(shù)，同時將煙氣運行安全聯(lián)鎖、緊急停車，余熱回收進行優(yōu)化組合作為一個一體化系統(tǒng)system的縮寫：ffs。

(二)技術(shù)方案：

氧化加濕法吸收煙氣脫硫脫硝一體化方法，將煙氣通入余熱鍋爐，然后用臭氧氧化處理，處理后的煙氣與吸收液mg(oh)2反應(yīng)生成mgso4與mg(no3)2，殘余的煙氣用雙氧水吸收，然后通過煙囪排出；

mgso4與mg(no3)2與氨水反應(yīng)生成硫酸銨、硝酸銨和氫氧化鎂的混合物，將混合物進行過濾、沉淀、反吹，使硫酸銨、硝酸銨與氫氧化鎂分離，分離出的氫氧化鎂作為吸收液循環(huán)利用。

臭氧氧化處理的煙氣與吸收液mg(oh)2的氣液比(g/l)≥2.5，吸收液mg(oh)2的ph值為7.5。

殘余的煙氣與雙氧水的氣液比(g/l)為2，雙氧水的ph為5‐6。

一種氧化加濕吸收煙氣脫硫脫硝一體化裝置，包括余熱鍋爐、煙氣氧化裝置、脫硫脫硝吸收塔、氨法再生裝置、過濾分離器、硫氨蒸發(fā)器、mg(oh)2制漿裝置、雙氧水提供裝置；

所述余熱鍋爐位于煙氣入口處，煙氣氧化裝置設(shè)置于余熱鍋爐和脫硫脫硝吸收塔之間；所述脫硫脫硝吸收塔為二級吸收裝置，第一級與mg(oh)2制漿裝置相連，第二級與雙氧水提供裝置相連；脫硫脫硝吸收塔的底部與氨法再生裝置相連，氨法再生裝置與過濾分離器相連，過濾分離器分別與硫氨蒸發(fā)器和mg(oh)2制漿裝置相連。

所述余熱鍋爐進口安裝二臺壓力變壓器作為二取一壓力緊急聯(lián)鎖的信號，并與聲光報警裝置和安全聯(lián)鎖系統(tǒng)相連，用于控制煙道壓力。

所述脫硫脫硝吸收塔頂部設(shè)有煙囪。

所述脫硫脫硝吸收塔內(nèi)設(shè)有電除霧器。

附圖說明：

圖1為ffs煙氣脫硫脫硝一體化工藝流程圖(主設(shè)備)；

圖2為脫硫脫硝煙道燃料氣安全出門在聯(lián)鎖緊急停車系統(tǒng)；

圖3為脫硫脫硝煙道燃料氣安全聯(lián)鎖系統(tǒng)邏輯圖；

其中，余熱鍋爐1、煙氣氧化裝置2、脫硫脫硝吸收塔3、氨法再生裝置4、過濾分離器5、硫氨蒸發(fā)器6、mg(oh)2制漿裝置7、雙氧水提供裝置8、煙囪9、電除霧器10、旋流板13、001a與001b為蓄能式電液控制閥、燃料氣控制閥api102。

具體實施方式

根據(jù)以上常規(guī)氧化與吸收反應(yīng)中存在問題及解決的方法，本發(fā)明專利就是將解決方法進行優(yōu)化組合達到脫硫脫硝效率最大化，同時對消耗材料及維護與運行成本最低化，對產(chǎn)生的硫酸鎂進行再生利用，通過氨水與硫酸鎂、硝酸鎂的再生反應(yīng)，生成硫酸氨與硝酸氨產(chǎn)物，將污染物so2與no轉(zhuǎn)化為有利用的農(nóng)肥硫酸氨與硝酸氨，使系統(tǒng)沒有二次污染的產(chǎn)物產(chǎn)生，并使產(chǎn)生的mg(oh)2(硫酸鎂)循環(huán)使用大大節(jié)省運行成本。

本發(fā)明將臭氧化，臭氧優(yōu)化控制，氧化鎂吸收，再生，余熱回收，進行優(yōu)化組合，進行脫硫脫硝再生利用一體化，并且結(jié)合安全功能模塊與余熱回收功能模塊使系統(tǒng)運行更加安全，其經(jīng)濟效益更加好。

實施例1：

(1)臭氧氧化優(yōu)化

將煙氣進塔前的氧化區(qū)的no與so2組成質(zhì)量與煙道排放的so2與no質(zhì)量與國家(地方政府)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合起來建立一個數(shù)學(xué)模型，控制臭氧量，作為前級脫銷優(yōu)化。

(2)利用so2在溫滴狀態(tài)高選擇特點，在吸收塔進口根據(jù)so2與no處理量的最大值特點，在吸收塔第一級采用比較高的氣液比(g/l)，控制在2.5以上，同時對吸收液mg(oh)2的ph值控制在7.5左右，使大量的so2在吸收塔第一級就被吸收。

(3)利用雙氧水對對no的吸收特性，在吸收塔尾站設(shè)立吸收塔第二級吸收，此時煙氣大部分so2被吸收，只有存余的no，此時將吸收液氣液比(g/l)控制在2，將ph值控制在7.0(通過雙氧水)，此時存余的no及極少量的so2被雙氧水吸收；與mg(oh)2反應(yīng)生成mgso4與mg(no3)2這種組合式的脫硫脫硝技術(shù)使脫硫、脫銷效率最大法；

(4)將吸收液進行空氣氧化產(chǎn)生后的mgso4、mg(no3)2與氨水進行再生反應(yīng)生成硫酸銨，硝酸銨、氫氧化鎂的混合物，將混合物進行過濾，沉淀，反吹將硫酸銨(硝酸銨)與氫氧化鎂分離，分離出的氫氧化鎂作為吸收劑循環(huán)利用，硫酸氨、硝酸氨作為農(nóng)肥出售。

(5)脫硫脫硝煙道氣安全聯(lián)鎖緊急停車系統(tǒng)

由圖2可以看出，脫硫脫硝投用時將原通到大煙囪的二臺煙道手動閥001a與001b關(guān)閉，將進吸收塔與余熱鍋爐的閥002打開，本發(fā)明是：

a)將001a與001b的手動閥改為自動的緊急切斷閥，此二個緊急切斷閥為電流蓄能式執(zhí)行機構(gòu)，在停電狀態(tài)下它可利用蓄能開關(guān)5次，如果停電會自動打開閥門，閥門全關(guān)至全開時間在5秒～10秒之間選擇。安全聯(lián)鎖閥是帶有自診斷功能的智能式閥門，一旦閥門發(fā)生故障(在靜態(tài)下)會自動預(yù)報警。

b)將燃料氣控制閥api102改成蓄能式電液控制閥，其全開至全關(guān)時間為3秒，在沒有電狀態(tài)下，會自動關(guān)閉燃料總閥以上的聯(lián)銷閥門在正常時處在全閉或控制狀態(tài)，一旦發(fā)生停電，引風(fēng)機停機，煙道壓力超低，安全聯(lián)鎖系統(tǒng)會先報警后，再進行自動聯(lián)鎖，在5～10秒內(nèi)快速打開001a與001b。

c)高煙囪靠吸力控制煙道壓力在正常狀態(tài)下，當(dāng)?shù)陀?20pa時，安全聯(lián)鎖系統(tǒng)同時在3秒之內(nèi)關(guān)閉燃料氣控制閥，切斷燃料氣進入煙道，防止?fàn)t膛發(fā)生閃爆。

(6)煙道氣余熱鍋爐優(yōu)化

煙道氣余熱鍋爐與引風(fēng)機組成一個余熱回收系統(tǒng)，余熱鍋爐將煙道氣溫度差100℃以上利用加熱輪化水為飽和蒸汽。飽和蒸汽壓力在0.8mpa，流量在5噸/h左右(焦化煙道為例)一條100萬噸/年，焦化廠其每小時出汽5噸，每年出4萬噸左右蒸汽，其經(jīng)濟效益每年在600余萬左右。引風(fēng)機通過控制余熱鍋爐進口壓力保證煙道壓力在正常情況。引風(fēng)機控制的壓力進入ffm安全聯(lián)鎖系統(tǒng)中，一旦發(fā)生故障ffm系統(tǒng)會自動預(yù)報警，并且會緊急停車。

實施例2：

一種氧化加濕吸收煙氣脫硫脫硝一體化裝置，包括余熱鍋爐1、煙氣氧化裝置2、脫硫脫硝吸收塔3、氨法再生裝置4、過濾分離器5、硫氨蒸發(fā)器6、mg(oh)2制漿裝置7、雙氧水提供裝置8、煙囪/9；

所述余熱鍋爐1位于煙氣入口處，煙氣氧化裝置2設(shè)置于余熱鍋爐1和脫硫脫硝吸收塔3之間；所述脫硫脫硝吸收塔3為二級吸收裝置，第一級與mg(oh)2制漿裝置7相連，第二級與雙氧水提供裝置；mg(oh)2制漿裝置7與脫硫脫硝吸收塔3相連，脫硫脫硝吸收塔3的底部與氨法再生裝置4相連，氨法再生裝置4與過濾分離器5相連，過濾分離器5分別與硫氨蒸發(fā)器6和mg(oh)2制漿裝置7相連；

所述余熱鍋爐1進口安裝二臺壓力變壓器作為二取一壓力緊急聯(lián)鎖的信號，并與聲光報警裝置和安全聯(lián)鎖系統(tǒng)相連，用于控制煙道壓力。

所述脫硫脫硝吸收塔3頂部設(shè)有煙囪9。

所述脫硫脫硝吸收塔3內(nèi)設(shè)有電除霧器10。