一种选择性非催化还原脱硝工艺的制作方法

1.本发明涉及烟气脱硝技术领域，特别涉及一种选择性非催化还原脱硝工艺。


背景技术：

2.在进行烟气脱硝时，现有的技术会采用选择性非催化还原工艺进行脱硝处理，这种工艺脱硝效率较低且存在氨逃逸过大的问题，为了提高脱硝效率，会加大脱硝剂的用量，导致氨逃逸进一步增大。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的是提出一种选择性非催化还原脱硝工艺，旨在解决选择性非催化还原工艺进行烟气脱硝处理时，为了提高脱硝效率，会加大脱硝剂的用量，导致氨逃逸进一步增大的问题。
4.为实现上述目的，本发明提出一种选择性非催化还原脱硝工艺，包括以下步骤：
5.对待处理烟气进行选择性非催化还原脱硝处理，得到脱硝烟气；
6.对所述脱硝烟气进行脱酸处理，得到脱酸烟气；
7.对所述脱酸烟气进行除尘处理，得到除尘烟气；
8.对所述除尘烟气进行脱氨处理，得到处理后的烟气。
9.可选地，所述对所述除尘烟气进行脱氨处理，得到处理后的烟气的步骤包括：
10.在110～160℃下，用脱氨药剂脱除所述除尘烟气中的氨气，得到处理后的烟气。
11.可选地，所述脱氨药剂包括重金属催化剂、活性炭和酸性物质中的至少一种。
12.可选地，所述对待处理烟气进行选择性非催化还原脱硝处理，得到脱硝烟气的步骤包括：
13.向待处理烟气喷射氨水，将所述待处理烟气中的氮氧化合物还原后，得到脱硝烟气。
14.可选地，所述向待处理烟气喷射氨水，将所述待处理烟气中的氮氧化合物还原后，得到脱硝烟气的步骤中，所述氨水的质量浓度为15～25％。
15.可选地，所述向待处理烟气喷射氨水，将所述待处理烟气中的氮氧化合物还原后，得到脱硝烟气的步骤中，所述待处理烟气的温度为750～1000℃。
16.可选地，所述对待处理烟气进行选择性非催化还原脱硝处理，得到脱硝烟气的步骤包括：
17.向待处理烟气喷射尿素水溶液，将所述待处理烟气中的氮氧化合物还原后，得到脱硝烟气。
18.可选地，所述向待处理烟气喷射尿素水溶液，将所述待处理烟气中的氮氧化合物还原后，得到脱硝烟气的步骤中，所述尿素水溶液的质量浓度为4～6％。
19.可选地，所述向待处理烟气喷射尿素水溶液，将所述待处理烟气中的氮氧化合物还原后，得到脱硝烟气的步骤中，所述待处理烟气的温度为900～1000℃。
20.本发明的技术方案中，通过在选择性非催化还原脱硝处理之后增加脱氨处理，使得选择性非催化还原脱硝处理产生的nh3被脱除，解决氨逃逸问题，以较低的成本达到超低排放要求。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
22.图1为本发明提出的选择性非催化还原脱硝工艺的一实施例的流程示意图。
23.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
24.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
25.需要说明的是，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.在进行烟气脱硝时，现有的技术会采用选择性非催化还原工艺进行脱硝处理，这种工艺脱硝效率较低且存在氨逃逸过大的问题，会加大脱硝剂的用量，导致氨逃逸进一步增大。
27.鉴于此，本发明提出一种选择性非催化还原脱硝工艺，请参照图1，包括以下步骤：
28.步骤s10、对待处理烟气进行选择性非催化还原脱硝处理，得到脱硝烟气。
29.选择性非催化还原脱硝，即sncr脱硝，是一种不用催化剂，在适宜的温度范围内，将含氨基的还原剂喷入锅炉内，将锅炉内的nox还原脱除，生产氮气和水的脱硝工艺。工艺运行过程中不需要使用催化剂，所以运行成本低。对锅炉进行烟气脱硝时，只需在原有的锅炉上增设储存含氨基的还原剂的装置、含氨基的还原剂喷射装置和用以喷射含氨基的还原剂的喷射口即可，系统结构简单，造价成本低。其中，含氨基的还原剂可以是氨水或尿素水溶液等。
30.当含氨基的还原剂为氨水时，具体地，步骤s10包括：向待处理烟气喷射氨水，将所述待处理烟气中的氮氧化合物还原后，得到脱硝烟气。
31.相比于采用尿素水溶液进行选择性非催化还原脱硝而言，氨水不会出现堵料的情况，且脱硝效率较高。
32.在选择性非催化还原脱硝时，氨水的质量浓度要适宜，保证氨水喷入锅炉内与待处理烟气混合程度较佳，步骤s10中，所述氨水的质量浓度为15～25％，如15％、20％或25％等。
33.步骤s10中，所述待处理烟气的温度为750～1000℃。sncr脱硝的温度控制至关重要，若温度过低，氨水中的nh3反应不完全，容易造成nh3逃逸；而温度过高，nh3则容易被氧化为no，抵消了nh3的脱硝效果。将sncr脱硝的温度限定在750～1000℃范围内，既能减少nh3逃逸，又能保证脱硝效果。
34.需要说明的是，向待处理烟气喷射氨水的步骤具体包括：以0.4mpa压缩空气压力将氨水喷射向待处理烟气。在上述压力下，氨水被充分雾化，使得雾化后的氨水与待处理烟气混合更均匀，减少nh3逃逸。
35.当含氨基的还原剂为尿素水溶液时，具体地，步骤s10包括：向待处理烟气喷射尿素水溶液，将所述待处理烟气中的氮氧化合物还原后，得到脱硝烟气。
36.相比于采用氨水进行选择性非催化还原脱硝而言，尿素水溶液不会腐蚀锅炉壁，成本低。
37.在选择性非催化还原脱硝时，尿素水溶液的质量浓度要适宜，保证尿素水溶液喷入锅炉内与待处理烟气混合程度较佳，步骤s10中，所述尿素水溶液的质量浓度为4～6％，如4％、5％或6％等。
38.步骤s10中，所述待处理烟气的温度为900～1000℃。sncr脱硝的温度控制至关重要，若温度过低，尿素水溶液中的nh3反应不完全，容易造成nh3逃逸；而温度过高，nh3则容易被氧化为no，抵消了nh3的脱硝效果。将sncr脱硝的温度限定在900～1000℃范围内，既能减少nh3逃逸，又能保证脱硝效果。
39.需要说明的是，向待处理烟气喷射尿素水溶液的步骤具体包括：以0.4mpa压缩空气压力将尿素水溶液喷射向待处理烟气。在上述压力下，尿素水溶液被充分雾化，使得雾化后的尿素水溶液与待处理烟气混合更均匀，减少nh3逃逸。
40.步骤s20、对所述脱硝烟气进行脱酸处理，得到脱酸烟气。
41.待处理烟气经过脱硝后，其内仍会含有so2、hcl、hf等酸性气体，因此，还需对脱硝烟气进行脱酸处理，以脱除其中的so2、hcl和hf等。
42.本发明不限制脱酸处理的具体工艺，可以按照以下步骤进行：将脱硝烟气通入半干法反应塔内；在常温下将熟石灰制浆，浆液经旋转雾化盘(转速15000rph)雾化，再被高速喷出形成20～501xm粒径的液滴喷淋在半干法反应塔内，与半干法反应塔内的脱硝烟气充分混合，于150～165℃下反应1s后，脱除so2、hcl和hf，得到脱酸烟气。
43.步骤s30、对所述脱酸烟气进行除尘处理，得到除尘烟气。
44.脱酸烟气内仍会含有粉尘，因此，还需对脱酸烟气进行除尘处理，以脱除其中粉尘。
45.本发明不限制除尘处理的具体工艺，可以按照以下步骤进行：提供布袋除尘器，所述布袋除尘器内设有多个滤袋；将脱酸烟气通入布袋除尘器内，所述脱酸烟气以2～4m/min的风速穿过所述多个滤袋，所述脱酸烟气中的粉尘被吸咐在所述滤袋上，得到除尘烟气。
46.步骤s40、对所述除尘烟气进行脱氨处理，得到处理后的烟气。
47.具体地，步骤s40包括：在110～160℃下，用脱氨药剂脱除所述除尘烟气中的氨气，
得到处理后的烟气。通过脱氨药剂脱除烟气中的nh3，解决脱硝时产生的氨逃逸问题，使得脱硝时可以加大含氨基的还原剂用量以保证脱硝效率。
48.进一步地，所述脱氨药剂包括重金属催化剂、活性炭和酸性物质中的至少一种。优选地，所述重金属催化剂为铜金属催化剂或锰金属催化剂。
49.需要说明的是，步骤s40可以在脱氨反应塔中进行，所述脱氨反应塔可以采用固定床形式。
50.本发明的技术方案中，通过在选择性非催化还原脱硝处理之后增加脱氨处理，使得选择性非催化还原脱硝处理产生的nh3被脱除，解决氨逃逸问题，以较低的成本达到超低排放要求。
51.以下结合具体实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
52.实施例1
53.(1)以0.4mpa压缩空气压力将氨水(质量浓度为20％)喷射向待处理烟气(温度为750℃)，将所述待处理烟气中的氮氧化合物还原后，得到脱硝烟气。
54.(2)将脱硝烟气通入半干法反应塔内；在常温下将熟石灰制浆，浆液经旋转雾化盘(转速15000rph)雾化，再被高速喷出形成20～501xm粒径的液滴喷淋在半干法反应塔内，与半干法反应塔内的脱硝烟气充分混合，于150℃下反应1s后，脱除so2、hcl和hf，得到脱酸烟气。
55.(3)提供布袋除尘器，所述布袋除尘器内设有多个滤袋；将脱酸烟气通入布袋除尘器内，所述脱酸烟气以2～4m/min的风速穿过所述多个滤袋，所述脱酸烟气中的粉尘被吸咐在所述滤袋上，得到除尘烟气。
56.(4)在110℃下，用重金属催化剂脱除所述除尘烟气中的氨气，得到处理后的烟气。
57.实施例2
58.(1)以0.4mpa压缩空气压力将氨水(质量浓度为15％)喷射向待处理烟气(温度为900℃)，将所述待处理烟气中的氮氧化合物还原后，得到脱硝烟气。
59.(2)将脱硝烟气通入半干法反应塔内；在常温下将熟石灰制浆，浆液经旋转雾化盘(转速15000rph)雾化，再被高速喷出形成20～501xm粒径的液滴喷淋在半干法反应塔内，与半干法反应塔内的脱硝烟气充分混合，于150℃下反应1s后，脱除so2、hcl和hf，得到脱酸烟气。
60.(3)提供布袋除尘器，所述布袋除尘器内设有多个滤袋；将脱酸烟气通入布袋除尘器内，所述脱酸烟气以2～4m/min的风速穿过所述多个滤袋，所述脱酸烟气中的粉尘被吸咐在所述滤袋上，得到除尘烟气。
61.(4)在140℃下，用活性炭脱除所述除尘烟气中的氨气，得到处理后的烟气。
62.实施例3
63.(1)以0.4mpa压缩空气压力将氨水(质量浓度为25％)喷射向待处理烟气(温度为1000℃)，将所述待处理烟气中的氮氧化合物还原后，得到脱硝烟气。
64.(2)将脱硝烟气通入半干法反应塔内；在常温下将熟石灰制浆，浆液经旋转雾化盘(转速15000rph)雾化，再被高速喷出形成20～501xm粒径的液滴喷淋在半干法反应塔内，与半干法反应塔内的脱硝烟气充分混合，于165℃下反应1s后，脱除so2、hcl和hf，得到脱酸烟
气。
65.(3)提供布袋除尘器，所述布袋除尘器内设有多个滤袋；将脱酸烟气通入布袋除尘器内，所述脱酸烟气以2～4m/min的风速穿过所述多个滤袋，所述脱酸烟气中的粉尘被吸咐在所述滤袋上，得到除尘烟气。
66.(4)在160℃下，用酸性物质脱除所述除尘烟气中的氨气，得到处理后的烟气。
67.需要说明的是，上述实施例1至3中所喷射氨水用量一致。
68.实施例4
69.(1)以0.4mpa压缩空气压力将尿素水溶液(质量浓度为5％)喷射向待处理烟气(温度为1000℃)，将所述待处理烟气中的氮氧化合物还原后，得到脱硝烟气。
70.(2)将脱硝烟气通入半干法反应塔内；在常温下将熟石灰制浆，浆液经旋转雾化盘(转速15000rph)雾化，再被高速喷出形成20～501xm粒径的液滴喷淋在半干法反应塔内，与半干法反应塔内的脱硝烟气充分混合，于150℃下反应1s后，脱除so2、hcl和hf，得到脱酸烟气。
71.(3)提供布袋除尘器，所述布袋除尘器内设有多个滤袋；将脱酸烟气通入布袋除尘器内，所述脱酸烟气以2～4m/min的风速穿过所述多个滤袋，所述脱酸烟气中的粉尘被吸咐在所述滤袋上，得到除尘烟气。
72.(4)在135℃下，用重金属催化剂脱除所述除尘烟气中的氨气，得到处理后的烟气。
73.实施例5
74.(1)以0.4mpa压缩空气压力将尿素水溶液(质量浓度为4％)喷射向待处理烟气(温度为950℃)，将所述待处理烟气中的氮氧化合物还原后，得到脱硝烟气。
75.(2)将脱硝烟气通入半干法反应塔内；在常温下将熟石灰制浆，浆液经旋转雾化盘(转速15000rph)雾化，再被高速喷出形成20～501xm粒径的液滴喷淋在半干法反应塔内，与半干法反应塔内的脱硝烟气充分混合，于155℃下反应1s后，脱除so2、hcl和hf，得到脱酸烟气。
76.(3)提供布袋除尘器，所述布袋除尘器内设有多个滤袋；将脱酸烟气通入布袋除尘器内，所述脱酸烟气以2～4m/min的风速穿过所述多个滤袋，所述脱酸烟气中的粉尘被吸咐在所述滤袋上，得到除尘烟气。
77.(4)在150℃下，用活性炭脱除所述除尘烟气中的氨气，得到处理后的烟气。
78.实施例6
79.(1)以0.4mpa压缩空气压力将尿素水溶液(质量浓度为6％)喷射向待处理烟气(温度为900℃)，将所述待处理烟气中的氮氧化合物还原后，得到脱硝烟气。
80.(2)将脱硝烟气通入半干法反应塔内；在常温下将熟石灰制浆，浆液经旋转雾化盘(转速15000rph)雾化，再被高速喷出形成20～501xm粒径的液滴喷淋在半干法反应塔内，与半干法反应塔内的脱硝烟气充分混合，于150℃下反应1s后，脱除so2、hcl和hf，得到脱酸烟气。
81.(3)提供布袋除尘器，所述布袋除尘器内设有多个滤袋；将脱酸烟气通入布袋除尘器内，所述脱酸烟气以2～4m/min的风速穿过所述多个滤袋，所述脱酸烟气中的粉尘被吸咐在所述滤袋上，得到除尘烟气。
82.(4)在140℃下，用酸性物质脱除所述除尘烟气中的氨气，得到处理后的烟气。
83.需要说明的是，上述实施例4至6中所喷射尿素水溶液用量一致。
84.对比例1
85.(1)将待处理烟气通入半干法反应塔内；在常温下将熟石灰制浆，浆液经旋转雾化盘(转速15000rph)雾化，再被高速喷出形成20～501xm粒径的液滴喷淋在半干法反应塔内，与半干法反应塔内的脱硝烟气充分混合，于150℃下反应1s后，脱除so2、hcl和hf，得到脱酸烟气。
86.(2)提供布袋除尘器，所述布袋除尘器内设有多个滤袋；将脱酸烟气通入布袋除尘器内，所述脱酸烟气以2～4m/min的风速穿过所述多个滤袋，所述脱酸烟气中的粉尘被吸咐在所述滤袋上，得到除尘烟气。
87.(3)对除尘烟气进行选择性催化还原脱硝处理，得到脱硝烟气。
88.对比例2
89.(1)以0.4mpa压缩空气压力将氨水(质量浓度为15～25％)喷射向待处理烟气(温度为750～1000℃)，将所述待处理烟气中的氮氧化合物还原后，得到脱硝烟气。
90.(2)将脱硝烟气通入半干法反应塔内；在常温下将熟石灰制浆，浆液经旋转雾化盘(转速15000rph)雾化，再被高速喷出形成20～501xm粒径的液滴喷淋在半干法反应塔内，与半干法反应塔内的脱硝烟气充分混合，于150℃下反应1s后，脱除so2、hcl和hf，得到脱酸烟气。
91.(3)提供布袋除尘器，所述布袋除尘器内设有多个滤袋；将脱酸烟气通入布袋除尘器内，所述脱酸烟气以2～4m/min的风速穿过所述多个滤袋，所述脱酸烟气中的粉尘被吸咐在所述滤袋上，得到除尘烟气。
92.以实施例1-6、对比例1-2的工艺步骤，对500t/d处理量的垃圾焚烧炉产生的烟气进行烟气处理试验，得到结果如下表1。其中环保指标为：nox≤80mg/nm3；nh3≤8mg/nm3。
93.表1实施例1-6、对比例1-2的工艺步骤处理烟气成本及效果
[0094][0095][0096]
由表1可知，本发明实施例的选择性非催化还原脱硝工艺既能解决氨逃逸问题，使得nh3满足环保要求：nh3≤8mg/nm3，投资成本及运行成本也均较低。
[0097]
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的专利保护范围内。