雙塔雙循環(huán)濕法氧化催化聯(lián)合脫除系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煙氣處理系統(tǒng)及方法,具體涉及一種為電廠鍋爐、工業(yè)鍋爐、冶金、垃圾焚燒以及化工行業(yè)廢氣中S02、N0x和Hg等污染物進(jìn)行雙塔雙循環(huán)濕法氧化催化聯(lián)合脫除系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]燃煤煙氣是造成我國大氣污染的主要原因,燃煤電站鍋爐和工業(yè)鍋爐是我國兩大煤炭消耗設(shè)備。我國燃煤電站鍋爐大都配置了 30?45?(或8的、?60等設(shè)備對勵(lì)^粉塵和302進(jìn)行控制,取得了良好效果,但也存在如下問題:①每個(gè)工藝基本都只針對單一污染物排放,導(dǎo)致電廠生產(chǎn)工藝鏈增長,投資和運(yùn)行成本增加;②我國污染物排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格,部分重點(diǎn)地區(qū)要求近零排放,現(xiàn)有污染物控制技術(shù)難以滿足排放要求;③現(xiàn)有濕法脫硫技術(shù)還存在凈煙氣液滴攜帶導(dǎo)致粉塵超標(biāo)、GGH堵塞、“石膏雨”、煙囪腐蝕、脫硫產(chǎn)物難以利用等問題,部分地區(qū)石灰石需求量也難以滿足。
[0003]工業(yè)燃煤鍋爐是僅次于燃煤發(fā)電鍋爐的第二大煤炭消耗設(shè)備,同時(shí)我國工業(yè)鍋爐存在數(shù)量大、分布廣、容量小、效率低、污染物排放濃度高等特點(diǎn),是下一步環(huán)境治理的重點(diǎn)。但是,以上特點(diǎn)決定了工業(yè)鍋爐的污染物治理模式不可能效仿燃煤電廠增設(shè)ESP、SCR、FGD對粉塵、NOx和302進(jìn)行分別治理,昂貴的投資和運(yùn)行成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了工業(yè)鍋爐的承受限度。
[0004]污染物聯(lián)合脫除是解決目前燃煤煙氣污染控制技術(shù)所面臨問題的關(guān)鍵途徑,目前許多科研單位對一體化脫除技術(shù)開張了大量的研究,如活性焦煙氣凈化技術(shù)、臭氧氧化技術(shù)等,但因?yàn)榧夹g(shù)不成熟、投資和運(yùn)行成本高、存在二次污染等問題而沒有推廣應(yīng)用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]為了解決目前煙氣凈化技術(shù)存在的問題,本發(fā)明的目的在于提供一種雙塔雙循環(huán)濕法氧化催化聯(lián)合脫除系統(tǒng)及方法,采用此方法可以實(shí)現(xiàn)S02、N0x和Hg等污染物的一體化脫除,同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)污染物的資源化利用,并且具有污染物脫除效率高,投資成本低等優(yōu)點(diǎn)。
[0006]為達(dá)到以上目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]雙塔雙循環(huán)濕法氧化催化聯(lián)合脫除系統(tǒng),包括一級吸收塔1,所述一級吸收塔1通過煙氣氧化系統(tǒng)2與二級吸收塔3連通,所述二級吸收塔3出口與煙囪4連通,所述二級吸收塔3吸收液出口通過漿液循環(huán)系統(tǒng)5與所述一級吸收塔1吸收液入口連通,所述一級吸收塔1底部與化肥制備系統(tǒng)6連通,所述二級吸收塔3吸收液池與催化劑補(bǔ)給系統(tǒng)7連通;所述一級吸收塔1內(nèi)從上至下設(shè)置有循環(huán)噴淋系統(tǒng)11和強(qiáng)制氧化系統(tǒng)12,所述二級吸收塔
3內(nèi)從上至下設(shè)置有除霧系統(tǒng)33、循環(huán)噴淋系統(tǒng)31和強(qiáng)制氧化系統(tǒng)32,二級吸收塔3還包括與除霧系統(tǒng)33連通的工藝水系統(tǒng)34。
[0008]所述催化劑補(bǔ)給系統(tǒng)7內(nèi)為有機(jī)催化劑,所述一級吸收塔1和二級吸收塔3內(nèi)為吸收液,所述吸收液為有機(jī)催化劑與水復(fù)配成的乳化液。
[0009]所述有機(jī)催化劑為油溶性亞砜類有機(jī)物。
[0010]所述煙氣氧化系統(tǒng)2中氧化劑采用H202、03、Cl2、NaC102、ΚΜη04其中一種或多種物質(zhì)的混合物。
[0011]所述催化劑補(bǔ)給系統(tǒng)7除補(bǔ)給所述有機(jī)催化劑外,還添加質(zhì)量濃度為20?30%的氨水,用以調(diào)節(jié)吸收液pH值。
[0012]所述一級吸收塔1和二級吸收塔3的pH值采用分區(qū)控制,所述一級吸收塔1的pH值控制在4.8?5.5,所述二級吸收塔3的pH值控制在5.8?6.5。
[0013]上述所述的雙塔雙循環(huán)濕法氧化催化聯(lián)合脫除系統(tǒng)的脫除方法,原煙氣首先進(jìn)入所述一級吸收塔1,S02溶于水后生成H2S03,并快速被一級吸收塔1內(nèi)的吸收液吸收,進(jìn)而促進(jìn)302的吸收,實(shí)現(xiàn)大部分S0 2脫除,脫硫后的煙氣進(jìn)入所述煙氣氧化系統(tǒng)2,將N0和Hg氧化后,再進(jìn)入所述二級吸收塔3,氧化后的NOx及殘余S02溶于水后形成ΗΝ0 2和H 2S03,并快速被二級吸收塔3內(nèi)的吸收液吸收,同時(shí)萃取重金屬汞,實(shí)現(xiàn)污染物的深度脫除,煙氣經(jīng)煙囪4排空;新鮮有機(jī)催化劑經(jīng)所述催化劑補(bǔ)給系統(tǒng)7進(jìn)入所述二級吸收塔3,與水混合后形成脫硫吸收液,經(jīng)與污染物反應(yīng)后成為半新鮮吸收液,二級吸收塔3內(nèi)的半新鮮吸收液通過所述吸收液循環(huán)系統(tǒng)5進(jìn)入所述一級吸收塔1,完成脫硫、氧化反應(yīng)后,副產(chǎn)物硫酸銨和硝酸銨在所述一級吸收塔1底部結(jié)晶,最后進(jìn)入所述化肥制備系統(tǒng)6,生產(chǎn)化肥。
[0014]本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0015]1、本發(fā)明采用濕法氧化催化工藝對污染物進(jìn)行聯(lián)合脫除,高效脫除S02、N0x、Hg等污染物的同時(shí)還可以生產(chǎn)化肥,實(shí)現(xiàn)污染物的資源化利用,同時(shí)具有無co2釋放、無二次污染、催化劑可以循環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn)。
[0016]2、本發(fā)明采用兩級吸收塔,中間布置氧氣氧化系統(tǒng),大大減少氧化劑用量,提高氧化劑利用率,降低運(yùn)行成本。
[0017]3、本發(fā)明采用兩級吸收塔pH值分區(qū)控制,提高污染物脫除效率,同時(shí)提高了副產(chǎn)物品質(zhì)。
[0018]4、本發(fā)明所采用工藝與傳統(tǒng)濕法脫硫工藝類似,技術(shù)相對成熟,許多設(shè)備可以通用,改造成本低,適合工程化應(yīng)用。
【附圖說明】
[0019]附圖為本發(fā)明系統(tǒng)及方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0021]如附圖所示,本發(fā)明雙塔雙循環(huán)濕法氧化催化聯(lián)合脫除系統(tǒng),包括一級吸收塔1,所述一級吸收塔1通過煙氣氧化系統(tǒng)2與二級吸收塔3連通,所述二級吸收塔3出口與煙囪4連通,所述二級吸收塔3吸收液出口通過漿液循環(huán)系統(tǒng)5與所述一級吸收塔1吸收液入口連通,所述一級吸收塔1底部與化肥制備系統(tǒng)6連通,所述二級吸收塔3的吸收液池與催化劑補(bǔ)給系統(tǒng)7連通;所述一級吸收塔1內(nèi)從上至下設(shè)置有循環(huán)噴淋系統(tǒng)11和強(qiáng)制氧化系統(tǒng)12,所述二級吸收塔3內(nèi)從上至下設(shè)置有除霧系統(tǒng)33、循環(huán)噴淋系統(tǒng)31和強(qiáng)制氧化系統(tǒng)32,二級吸收塔3還包括與除霧系統(tǒng)33連通的工藝水系統(tǒng)34。
[0022]作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,所述催化劑補(bǔ)給系統(tǒng)7內(nèi)為有機(jī)催化劑,所述一級吸收