一種煤化工廢氣脫硝與污水回用耦合處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污染物處理領(lǐng)域，具體而言，涉及一種煤化工廢氣脫硝與污水回用耦合處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]煙氣中的NOx是主要的大氣污染物之一，目前主要采用氨選擇性催化還原(NH3-SCR)進(jìn)行脫除，但該方法具有一系列的不足之處:一是催化劑制備成本較高，且生物毒性較強(qiáng)；二是催化劑制備條件較為嚴(yán)格且不易控制;三是操作溫度較高(330?400°C);四是V2O5對SO2氧化生成SO3反應(yīng)具有催化作用，而生成的SO3會與NH3和H2O反應(yīng)生成NH4HSO4，該物質(zhì)在較低溫度(< 330°C)時(shí)易凝結(jié)在設(shè)備和管道上造成堵塞和腐蝕。
[0003]相對于NH3-SCR脫硝技術(shù)的諸多問題，煙氣濕法脫硝技術(shù)因其運(yùn)行溫度低、設(shè)備簡單、操作方便、投資費(fèi)用少等優(yōu)點(diǎn)，目前已得到研究者的廣泛關(guān)注。
[0004]專利CN1843574公開了一種液相煙氣脫硫脫硝凈化方法及裝置，該方法采用低濃度的次氯酸鈉水溶液同時(shí)脫硫和脫硝，脫硫脫硝效率較高，但該過程產(chǎn)生大量低濃度的含鹽廢水，二次污染非常嚴(yán)重。
[0005]有鑒于此，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種煤化工廢氣脫硝與污水回用耦合處理工藝，采用煤化工廢氣脫硝與污水回用相結(jié)合，既可以有效解決濕法脫硝吸收劑富液處理的難題，消除吸收劑富液的二次污染，同時(shí)還可以避免采用選擇性催化還原(SCR)脫硝工藝，有效降低脫硝所需的投資及操作難度。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案:
[0008]—種煤化工廢氣脫硝與污水回用耦合處理工藝，包括以下步驟:采用煤化工污水處理所用的氧化劑為吸收劑，濕法脫除煤化工廢氣中的氮氧化物，得到吸收氮氧化物的富液；
[0009]將所述吸收氮氧化物的富液回用至煤化工污水處理系統(tǒng)，用于污水深度氧化或殺菌消毒。
[0010]本發(fā)明提供的一種煤化工廢氣脫硝與污水回用耦合處理工藝，將煤化工污水處理與廢氣處理相結(jié)合，具體為廢氣脫硝采用污水處理所用的氧化劑作為吸收劑，然后將脫硝富液回用至污水處理中。其中，污水處理可以為污水深度氧化的過程，也可以為回用水的殺菌消毒步驟，使吸收氮氧化物的富液與污水中的成分混合，不僅利用了富液中殘余的氧化劑，還解決了廢氣處理二次污染嚴(yán)重的問題，并使處理方法簡便化，有效降低脫硝所需的投資及操作難度。
[0011]優(yōu)選地，所述氧化劑為次氯酸鈉、亞氯酸鈉中的任一種或兩種，所述吸收劑以氧化劑水溶液的形式添加；
[0012]水溶液中，氧化劑的質(zhì)量濃度為0.1 %?40%。
[0013]為了達(dá)到更好的去除氮氧化物的效果，優(yōu)選地，水溶液中，氧化劑的質(zhì)量濃度為I %?20%，更優(yōu)選為2%?10%。
[0014]為了更充分的去除廢氣中的氮氧化物，優(yōu)選地，所述吸收劑與所述廢氣的體積比為0.1?50L/m3。
[0015]更優(yōu)選地，所述吸收劑與所述廢氣的體積比為0.5?30L/m3，更優(yōu)選為I?10L/m3，最優(yōu)選為1.3?5L/m3。
[0016]為了更充分的去除廢氣中的氮氧化物，優(yōu)選地，濕法脫除煤化工廢氣中的氮氧化物過程中，吸收溫度為30?95°C，煙氣的停留時(shí)間為0.001?5秒。
[0017]更優(yōu)選地，濕法脫除煤化工廢氣中的氮氧化物過程中，吸收溫度為40?75°C，煙氣的停留時(shí)間為0.01?2秒。
[0018]經(jīng)試驗(yàn)，采用上述的方法脫硝，脫硝前煙氣中NOx濃度為150?500mg/m3，脫硝后煙氣中NOx濃度為1?140mg/m3。
[0019]進(jìn)一步地，濕法脫除煤化工廢氣中的氮氧化物的過程在以下裝置中的任一種中進(jìn)行:填料塔、噴淋塔、鼓泡反應(yīng)器或微通道反應(yīng)器。
[0020]為了充分的脫除廢氣中的氮氧化物，優(yōu)選地，當(dāng)采用填料塔、噴淋塔、鼓泡反應(yīng)器進(jìn)行濕法脫除煤化工廢氣中的氮氧化物時(shí)，所述煙氣與所述吸收劑逆流接觸；
[0021]當(dāng)采用微通道反應(yīng)器進(jìn)行濕法脫除煤化工廢氣中的氮氧化物時(shí)，所述煙氣與所述吸收劑并行流動(dòng)。
[0022]經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用以下尺寸的微通道反應(yīng)器能更好的脫除廢氣中的氮氧化物。優(yōu)選地，所述微通道反應(yīng)器的通道特征尺寸為0.1?5mm，優(yōu)選為0.3?2mm，更優(yōu)選為0.6?1.2mm。
[0023]吸收NOx的富液部分或全部回用至煤化工污水處理系統(tǒng)，用于難降解有機(jī)物的深度氧化，或用于污水的殺菌消毒。富液中的硝酸鈉或氯化鈉等物質(zhì)可以通過濃鹽水的分質(zhì)結(jié)晶技術(shù)進(jìn)行回收，從而實(shí)現(xiàn)富液的資源化處理。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
[0025](I)本發(fā)明提供的煤化工廢氣脫硝與污水回用耦合處理工藝，無二次污染，產(chǎn)生的吸收劑富液能得到有效的利用，且能實(shí)現(xiàn)資源化處理；
[0026](2)本發(fā)明提供的煤化工廢氣脫硝與污水回用耦合處理工藝，不用擔(dān)心氨逃逸等問題的發(fā)生，且該濕法脫硝工藝能將煙氣中的氨一并脫除；
[0027](3)采用本發(fā)明提供的煤化工廢氣脫硝與污水回用耦合處理工藝替換SCR工藝，可以避免對余熱鍋爐等進(jìn)行改造，且投資更省，操作更為簡便；
[0028](4)本發(fā)明提供的煤化工廢氣脫硝與污水回用耦合處理工藝中，吸收劑還能捕集煙氣中的汞、SOx和粉塵等其他污染物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)煙氣的超潔凈排放。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，以下將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。
[0030]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1-4提供的煤化工廢氣脫硝與污水回用耦合處理工藝在填料塔中進(jìn)行的流程示意圖；
[0031]圖2為本發(fā)明實(shí)施例5-6提供的煤化工廢氣脫硝與污水回用耦合處理工藝在噴淋塔中進(jìn)行的流程示意圖；
[0032]圖3為本發(fā)明實(shí)施例7-9提供的煤化工廢氣脫硝與污水回用耦合處理工藝在鼓泡反應(yīng)器中進(jìn)行的流程示意圖；
[0033]圖4為本發(fā)明實(shí)施例10-16提供的煤化工廢氣脫硝與污水回用耦合處理工藝在微通道反應(yīng)器中進(jìn)行的流程示意圖；
[0034]圖中:1-填料塔;2-噴淋塔;3-鼓泡塔;4-微通道反應(yīng)器。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面將結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，下列實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0036]實(shí)施例1
[0037]結(jié)合圖1，某煤化工項(xiàng)目的含NOx尾氣，該股尾氣流量為800000Nm3/h，其NOx濃度為200mg/m3。
[0038]采用亞氯酸鈉溶液為吸收劑，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%;NOx的吸收設(shè)備為填料塔I，吸收溫度為60 0C，煙氣的停留時(shí)間為I秒，液氣比為2L/m3。
[0039 ]氣液經(jīng)逆流接觸后，煙氣中NOx濃度降至50mg/m3以下。
[0040]得到的吸收劑富液回用至污水深度氧化系統(tǒng)，用于氧化生物難降解的有機(jī)物質(zhì)。[0041 ] 實(shí)施例2
[0042]結(jié)合圖1，某煤化工項(xiàng)目的含NOx尾氣，該股尾氣流量為800000Nm3/h，其NOx濃度為200mg/m3。
[0043]采用次氯酸鈉溶液為吸收劑，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%;NOx的吸收設(shè)備為填料塔I，吸收溫度為65 °C，煙氣的停留時(shí)間為I秒，液氣比為2L/m3。
[0044]氣液經(jīng)逆流接觸后，煙氣中NOx濃度降至30mg/m3以下。
[0045]得到的吸收劑富液回用至污水深度氧化系統(tǒng)，用于氧化生物難降解的有機(jī)物質(zhì)。
[0046]實(shí)施例3
[0047]結(jié)合圖1，某煤化工項(xiàng)目的含NOx尾氣，該股尾氣流量為150000Nm3/h，其NOx濃度為400mg/m3。
[0048]采用次氯酸鈉溶液為吸收劑，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2%;NOx的吸收設(shè)備為填料塔I，吸收溫度為65 °C，煙氣的停留時(shí)間為3.3秒，液氣比為3L/m3。
[0049 ]氣液經(jīng)逆流接觸后，煙氣中NOx濃度降至I Omg/m3以下。
[0050]得到的吸收劑富液回用至污水處理系統(tǒng)，用于殺菌消毒。
[0051 ] 實(shí)施例4
[0052]結(jié)合圖1，某煤化工項(xiàng)目的含NOx尾氣，該股尾氣流量為150000Nm3/h，其NOx濃度為400mg/m3。
[0053]采用亞氯酸鈉溶液為吸收劑，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2%;NOx的吸收設(shè)備為填料塔I，吸收溫度為65 °C，煙氣的停留時(shí)間為3.3秒，液氣比為3L/m3。
[0054]氣液經(jīng)逆流接觸后，煙氣中NOx濃度降至20mg/m3以下。
[0055]得到的吸收劑富液回用至污水深度氧化系統(tǒng)，用于氧化生物難降解的有機(jī)物質(zhì)。
[0056]實(shí)施例5
[0057]結(jié)合圖2，某煤化工項(xiàng)目的含NOx尾氣，該股尾氣流量為200000Nm3/h，其NOx濃度為150mg/m3o
[0058]采用亞氯酸鈉溶液為吸收劑，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%;NOx的吸收設(shè)備為噴淋塔2，吸收溫度為55 °C，煙氣的停留時(shí)間為1.5秒，液氣比為2L/m3。
[0059]氣液經(jīng)逆流接觸后，煙氣中NOx濃度降至40mg/m3以下。
[0060]得到的吸收劑富液回用至污水處理系統(tǒng)，用于殺菌消毒。
[0061 ] 實(shí)施例6
[0062]結(jié)合圖2，某煤化工項(xiàng)目的含NOx尾氣，該股尾氣流量為200000Nm3/h，其NOx濃度為150mg/m3o
[0063]采用次氯酸鈉溶液為吸收劑，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%;NOx的吸收設(shè)備為噴淋塔2，吸收溫度為60 0C，煙氣的停留時(shí)間為1.5秒，液氣比為2L/m3;
[0064]氣液經(jīng)逆流接觸后，煙氣中NOx濃度降至23mg/m3以下。
[0065]得到的吸收劑