专利名称：一种干式烟气脱硫脱硝脱汞一体化装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种干式烟气脱硫脱硝脱汞一体化装置及方法。
背景技术：
燃煤烟气所含排放是形成酸雨的主要原因，对人类的生存环境和人体健康造成极大的危害。目前我国对烟气中的SO2及NOx去除通常都是单独进行的，分别采用烟气脱硫(FGD)、烟气脱硝(SCR/SNCR)及脱汞，各自自需要一套系统或工艺流程处理。不仅工艺流程复杂，设备多，占地面积大，运行费用高。目前干式烟气脱硫脱硝一体化方法主要有高能电子氧化法(包括电子束法、脉冲电晕等离子体技术、流光放电等离子技术、电催化氧化法等)、固相吸附/再生法(包括活性焦吸附法、NOxSO法、NH3/V20x-Ti&法、CuO吸附法、Pahlman烟气脱硫脱硝工艺等)、液膜法等。高能电子氧化法普遍存在能耗高等缺点，固相吸附/再生法反应温度高，吸附剂生产成本贵；液膜法存在使用寿命不长等问题。在专利号为ZL2003101039M. 7的发明专利中公开了一种烟气脱硫脱氮净化方法及装置。它是在循环流化床反应器内喷入一种高活性吸收剂，吸收烟气中二氧化硫与氮氧化物NOx ；利用除尘装置上的回料将未完全反应的高活性吸收剂送回加料管内循环使用。该高活性吸收剂为一定配比的粉煤灰、消石灰和添加剂，中添加剂为高锰酸钾KMnO4、次氯酸钙Ca (ClO) 2、过硫酸铵(NH4) 2S208和过氧乙酸CH3COOOH中的一种或多种，并且该高活性吸收剂经特殊加工制作而成。脱硫、脱硝单独自成一套系统的技术，虽能达到对污染物的有效去除，但因系统各自独立，脱硫脱硝设备体积庞大占用面积大，且系统的工艺流程复杂，对整套系统的控制要求比较高，两套装置独立配置，增加投资，增加系统阻力，增加动力消耗，增加运行成本。一种烟气脱硫脱氮净化方法由于要在吸收剂中添加大量粉煤灰，将吸收剂在车间制备好后加入脱硫脱硝设备，存在以下问题(1)吸收剂中由于粉煤灰量较大，占30% -60%，导致吸收剂使用量较大，且吸收剂需要一套复杂的制备装置，在工业化应用中需解决吸收剂的制备、储存、运输过程。(2)吸收剂中添加了大量的粉煤灰，导致脱硫脱硝设备中除尘增加了额外负担、灰输送系统的灰输送量增加。(3)吸收剂不是即用即制，吸收剂中添加剂均为不稳定物质，在较高温度及较长时间存放条件下易失效，且存在安全隐患。(4)对原有半干法脱硫装置增加脱硝功能需要对原石灰储存、输送、计量装置作改造。
发明内容
本发明的目的在于提供一种干式烟气脱硫脱硝脱汞一体化装置及方法，能够有效解决现有技术对不能有效除去气体中的汞，需要添加大量的粉煤灰，增加额外负担的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的一种干式烟气脱硫脱硝脱汞一体化装置，包括依次连接的反应塔、除尘器、引风机、烟囱，还包括消化增湿器、 溶液箱，所述溶液箱的输出端与消化增湿器的输入端相连，所述除尘器中循环灰输出端也与消化增湿器的输入端相连，所述消化增湿器的输出端与反应塔的下部相连。优选的，所述溶液箱与消化增湿器之间还设有泵。一种干式烟气脱硫脱硝脱汞方法，向消化增湿器内加入吸收剂，通过泵将溶液箱中的氧化性添加剂溶液加入消化增湿器，将除尘器中的循环灰也加入到消化增湿器内，形成含湿的混合灰，从主体工程排出的含S0X、NOx及汞是的烟气进入反应塔，将循环灰喷入反应塔内，将烟气的温度降至70°C 120°C，烟气的湿度达到8% 15%，使S0x、N0x与混合灰中的物质反应，同时大部分颗粒态汞及氧化汞被循环灰吸附，经过脱硫脱硝脱汞的烟气进入除尘器，除尘器中的烟气由引风机送入烟 ，除尘器收集下来的循环灰重新进入消化增湿器内。优选的，所述吸收剂为CaO或Ca(OH)2粉末。优选的，所述氧化添加剂为高锰酸钾或者是高锰酸钾与次氯酸钙、重铬酸钾、次氯酸钠、亚氯酸钠中的一种或多种混合。优选的，所述氧化添加剂的加入量为吸收剂质量的0. 8% 4%。优选的，所述氧化添加剂加入到溶液箱内。优选的，含湿的混合灰的含湿量为3% 5%。与现有技术相比，本发明的优点是不需要再额外添加循环灰，脱硫、脱硝、脱汞设备一体化，工艺控制简单，占地面积小，一次性投资小，减小系统的运行阻力，减小运行中的能耗，节约运行成本，装置对元素态汞(Hg°)作了氧化形成了较为稳定的氧化态汞(Hg2+)， 而通常的脱硫除尘装置只使元素态汞(Hg°)吸附，在大气环境中不稳定。
图1为本发明一种干式烟气脱硫脱硝脱汞一体化装置的结构示意图。
具体实施例方式参阅图1 一种干式烟气脱硫脱硝脱汞一体化装置，包括依次连接的反应塔1、除尘器2、引风机3、烟囱4，还包括消化增湿器5、溶液箱6，所述溶液箱6的输出端与消化增湿器 5的输入端相连，所述除尘器2中循环灰输出端也与消化增湿器5的输入端相连，所述消化增湿器5的输出端与反应塔1的下部相连，所述溶液箱6与消化增湿器5之间还设有泵7。一种干式烟气脱硫脱硝脱汞方法，向消化增湿器5内加入吸收剂，通过泵7将溶液箱6中的氧化性添加剂溶液加入消化增湿器5，将除尘器2中的循环灰也加入到消化增湿器 5内，形成含湿的混合灰，所述吸收剂为CaO或Ca (OH) 2粉末，所述氧化添加剂为高锰酸钾或者是高锰酸钾与次氯酸钙、重铬酸钾、次氯酸钠、亚氯酸钠中的一种或多种混合，所述氧化添加剂加入到溶液箱6内，所述氧化添加剂的加入量为吸收剂质量的0. 8% 4%，含湿的混合灰的含湿量为3% 5%，从主体工程排出的含S0x、N0x及汞是的烟气进入反应塔1，将循环灰喷入反应塔1内，将烟气的温度降至70°C 120°C，烟气的湿度达到8% 15%，使 SOx, NOx与混合灰中的物质反应，同时大部分颗粒态汞及氧化汞被循环灰吸附，经过脱硫脱硝脱汞的烟气进入除尘器2，除尘器2中的烟气由引风机3送入烟囱4，除尘器2收集下来的循环灰重新进入消化增湿器5内。烟气进入反应塔1，在反应塔1中进行脱硫、脱硝、脱汞反应，反应主要方程式如下Ca (OH) 2+S02 — CaSO3. 1/2H20+1/2H20CaSO3. 1/2Η20+1/202 — CaSO4. 1/2H20
权利要求
1.一种干式烟气脱硫脱硝脱汞一体化装置，包括依次连接的反应塔(1)、除尘器O)、 引风机(3)、烟囱G)，其特征在于还包括消化增湿器(5)、溶液箱(6)，所述溶液箱(6)的输出端与消化增湿器(5)的输入端相连，所述除尘器(2)中循环灰输出端也与消化增湿器 (5)的输入端相连，所述消化增湿器(5)的输出端与反应塔(1)的下部相连。
2.如权利要求1所述的一种干式烟气脱硫脱硝脱汞一体化装置，其特征在于所述溶液箱(6)与消化增湿器(5)之间还设有泵(7)。
3.一种干式烟气脱硫脱硝脱汞方法，其特征在于向消化增湿器(5)内加入吸收剂，通过泵(7)将溶液箱(6)中的氧化性添加剂溶液加入消化增湿器(5)，将除尘器( 中的循环灰也加入到消化增湿器(5)内，形成含湿的混合灰，从主体工程排出的含S0X、NOx及汞是的烟气进入反应塔(1)，将循环灰喷入反应塔(1)内，将烟气的温度降至70°C 120°C，烟气的湿度达到8% 15%，使S0X、NOx与混合灰中的物质反应，同时大部分颗粒态汞及氧化汞被循环灰吸附，经过脱硫脱硝脱汞的烟气进入除尘器0)，除尘器O)中的烟气由引风机(3) 送入烟囱G)，除尘器O)收集下来的循环灰重新进入消化增湿器(5)内。
4.如权利要求3所述的一种干式烟气脱硫脱硝脱汞方法，其特征在于所述吸收剂为 CaO 或 Ca (OH)2 粉末。
5.如权利要求4所述的一种干式烟气脱硫脱硝脱汞方法，其特征在于所述氧化添加剂为高锰酸钾或者是高锰酸钾与次氯酸钙、重铬酸钾、次氯酸钠、亚氯酸钠中的一种或多种混合ο
6.如权利要求5所述的一种干式烟气脱硫脱硝脱汞方法，其特征在于所述氧化添加剂的加入量为吸收剂质量的0. 8% 4%。
7.如权利要求5所述的一种干式烟气脱硫脱硝脱汞方法，其特征在于所述氧化添加剂加入到溶液箱(6)内。
8.如权利要求3所述的一种干式烟气脱硫脱硝脱汞方法，其特征在于含湿的混合灰的含湿量为3% 5%。
全文摘要
本发明公开了一种干式烟气脱硫脱硝脱汞一体化装置，包括依次连接的反应塔、除尘器、引风机、烟囱，还包括消化增湿器、溶液箱，所述溶液箱的输出端与消化增湿器的输入端相连，所述除尘器中循环灰输出端也与消化增湿器的输入端相连，所述消化增湿器的输出端与反应塔的下部相连。一种干式烟气脱硫脱硝脱汞方法，向消化增湿器内加入吸收剂、氧化性添加剂、循环灰，形成含湿的混合灰，烟气进入反应塔，将循环灰喷入反应塔内。本发明的优点是不需要再额外添加循环灰，脱硫、脱硝、脱汞设备一体化，装置对元素态汞(Hg0)作了氧化形成了较为稳定的氧化态汞(Hg2+)。
文档编号B01D53/64GK102500226SQ201110357548
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月11日 优先权日2011年11月11日
发明者朱大炯, 李卫忠, 李文勇, 柴同春, 王少权, 王辉, 葛介龙, 陈奉先 申请人:浙江菲达环保科技股份有限公司, 浙江菲达脱硫工程有限公司