一种低温烟气脱硫脱硝处理工艺的制作方法

本发明涉及烟气脱硫脱硝，特别是涉及一种低温烟气脱硫脱硝处理工艺。

背景技术：

1、工业炉窑原料一般为煤，而煤在燃烧过程中会产生大量硫化物和氮氧化物，其中硫化物为二氧化硫，氮氧化物90％左右为no，剩余10％主要为no2，上述硫化物和氮氧化物如果未经处理直接排放到大气中，会产生光化学烟雾、酸雨、雾霾，还会破坏臭氧层。因此，烟气的脱硫脱硝处理是重点研究问题。

2、对于氮氧化物(nox)的控制，目前的主要方法有scr(选择性化学还原法)和sncr(选择性非化学还原法)、活性焦吸附法、氧化吸收法、络合吸收电化学还原法等。其中，scr脱硝又称选择性催化还原脱硝，还原剂为nh3或尿素，可选择性的对烟气中的nox进行化学还原反应，最终生成氮气和水，scr反应需要烟气达到至少180℃以上的高温，而工业炉窑基本上经过了节能设计，烟气温度通常低于150℃，因此，采用scr脱硝需要对烟气进行二次升温。sncr的脱硝是选取850℃至1100℃的温度段，喷入雾化尿素溶液或氨水，对nox进行处理，生成氮气和水，存在的问题是效率较低(小于50％)，同时氨逃逸超标。活性焦脱硝法在钢铁企业的烧结机烟气处理中有所应用，主要利用活性焦的化学性能，在还原剂nh3的作用下将no还原为n2，该系统流程复杂，活性焦再生需500℃高温，再生效率不高，需要定期补充新的活性焦材料，投资和运行成本偏高。电化学脱硝法主要利用络合吸收液将烟气中的nox从烟气中吸收到液相中，再在电场力的作用下快速与还原剂尿素等反应，对于烟气的温度要求几乎没有，低温有利与no的吸收，但目前仅停留与实验室和小试阶段，工业化生产时经几小时运行后其脱硝药剂的时效性和吸收效率均大幅度降低，吸收效率最终不超过20％，很难使烟气达标排放。

3、对于温度低于150℃的低温烟气，采用氧化法进行处理是最适合且经济的方式。氧化法主要是利用化学药剂将nox进行氧化吸收进入液相，目前采用的化学药剂主要为臭氧、双氧水、次氯酸钠以及复合氧化药剂等强氧化剂，存在试剂消耗量大、脱硝酸性吸收废液难以处理的显著缺点。因此，对氧化吸收工艺进行技术优化，以实现低温烟气在低成本下的高效脱硫脱硝尤为必要。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种低温烟气脱硫脱硝处理工艺，以解决上述现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种低温非饱和水烟气脱硫脱硝处理工艺，所述低温非饱和水烟气的温度≤150℃，脱硫脱硝工艺包括以下步骤：

4、利用氧化剂对所述低温非饱和水烟气中的二氧化硫及氮氧化物进行氧化处理，之后将经过所述氧化处理的烟气通入碱性吸收液中，经所述碱性吸收液吸收处理后，得到脱硫脱硝烟气；

5、对所述碱性吸收液吸收处理后得到的浆液进行过滤，得到硫酸钙固体，滤液利用所述低温非饱和水烟气增浓，之后进行结晶，得到硝酸钙晶体。

6、进一步地，所述低温非饱和水烟气中，2000mg/nm3≥nox含量≥50mg/nm3，2000mg/nm3≥二氧化硫含量≥20mg/m3，粉尘含量：≤10mg/nm3。

7、进一步地，所述氧化剂为双氧水和氧化增强剂的混合物；所述碱性吸收液为氧化钙、氢氧化钙或碳酸钙的浆液。更优选的，所述碱性吸收液的质量浓度≥4％。

8、进一步地，所述氧化增强剂为弱还原性的有机胺、醌类或亚铁盐类中的一种或多种。

9、更进一步地，有机胺包括但不限于：三聚氰胺、丙二胺、丁二胺、丙烯酰胺等；亚铁盐类包括但不限于：硫酸亚铁、氯化亚铁、硝酸亚铁以及有机亚铁edta2-fe盐。

10、进一步地，所述双氧水和氧化增强剂的摩尔比例为1:1。

11、本发明还提供一种低温饱和水烟气脱硫脱硝处理工艺，所述低温饱和水烟气的温度≤150℃，脱硫脱硝工艺包括以下步骤：

12、利用氧化剂对所述低温非饱和水烟气中的二氧化硫及氮氧化物进行氧化处理，之后将经过所述氧化处理的烟气通入碱性吸收液中，经所述碱性吸收液吸收处理后，得到脱硫脱硝烟气；

13、对所述碱性吸收液吸收处理后得到的浆液进行过滤，得到硫酸钙固体，滤液进行结晶，得到硝酸钙晶体。

14、进一步地，所述低温饱和水烟气中，2000mg/nm3≥nox含量≥50mg/nm3，2000mg/nm3≥二氧化硫含量≥20mg/m3，粉尘含量：≤10mg/nm3。

15、进一步地，所述氧化剂为双氧水和氧化增强剂的混合物。

16、进一步地，所述氧化增强剂为有机胺、醌类或亚铁盐类。

17、更进一步地，有机胺包括但不限于：三聚氰胺、丙二胺、丁二胺、丙烯酰胺等；亚铁盐类包括但不限于：硫酸亚铁、氯化亚铁、硝酸亚铁以及有机亚铁edta2-fe盐。

18、进一步地，所述双氧水和氧化增强剂的摩尔比例为1:1。

19、本发明对双氧水的氧化性进行了增强，使其在20-150℃之间均能保证对no和二氧化硫的氧化能力，同时对酸性气体吸收剂的后处理工艺进行了优化，可以得到副产硫酸钙和硝酸钙。副产硫酸钙无需经过空气氧化；副产硝酸钙纯度能达到99％以上，可作为农业肥料或其他工业用途，显著降低了低温烟气脱硫脱硝的成本，使得no的单kg脱除成本理论值低于2元。

20、本发明公开了以下技术效果：

21、本发明根据排放温度低于150℃的低温烟气氧化脱硝复合脱硫的特点，利用双氧水和氧化增强剂复配的氧化剂对烟气中的二氧化硫及氮氧化物进行氧化，之后利用碱性吸收液进行吸收，本发明工艺能同时脱除烟气中的氮氧化物及二氧化硫，副产硫酸钙及硝酸钙；吸收二氧化硫及氮氧化物后的浆液，因硫酸钙和硝酸钙的溶解度差值很大，硫酸钙可直接经过过滤装置生产，且硝酸钙液相及固体均能满足农业氮肥需求，同时硝酸钙可进一步提纯作为工业化原料；对于非饱和水烟气，硝酸钙浆液还可利用初期烟气进行除杂并增浓，然后经过结晶，生产出高纯度的硝酸钙晶体，从而显著降低了低温烟气脱硫脱硝的成本。

技术特征：

1.一种低温非饱和水烟气脱硫脱硝处理工艺，其特征在于，所述低温非饱和水烟气的温度≤150℃，脱硫脱硝工艺包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的低温非饱和水烟气脱硫脱硝处理工艺，其特征在于，所述低温非饱和水烟气中，2000mg/nm3≥nox含量≥50mg/nm3，2000mg/nm3≥二氧化硫含量≥20mg/m3，粉尘含量：≤10mg/nm3。

3.根据权利要求1所述的低温非饱和水烟气脱硫脱硝处理工艺，其特征在于，所述氧化剂为双氧水和氧化增强剂的混合物。

4.根据权利要求3所述的低温非饱和水烟气脱硫脱硝处理工艺，其特征在于，所述氧化增强剂为有机胺、醌类或亚铁盐类中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的低温非饱和水烟气脱硫脱硝处理工艺，其特征在于，所述双氧水和氧化增强剂的摩尔比例为1:1。

6.一种低温饱和水烟气脱硫脱硝处理工艺，其特征在于，所述低温饱和水烟气的温度≤150℃，脱硫脱硝工艺包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的低温饱和水烟气脱硫脱硝处理工艺，其特征在于，所述低温饱和水烟气中，2000mg/nm3≥nox含量≥50mg/nm3，2000mg/nm3≥二氧化硫含量≥20mg/m3，粉尘含量：≤10mg/nm3。

8.根据权利要求6所述的低温饱和水烟气脱硫脱硝处理工艺，其特征在于，所述氧化剂为双氧水和氧化增强剂的混合物。

9.根据权利要求8所述的低温非饱和水烟气脱硫脱硝处理工艺，其特征在于，所述氧化增强剂为有机胺、醌类或亚铁盐类中的一种或多种。

10.根据权利要求9所述的低温非饱和水烟气脱硫脱硝处理工艺，其特征在于，所述双氧水和氧化增强剂的摩尔比例为1:1。

技术总结
本发明公开了一种低温烟气脱硫脱硝处理工艺，涉及烟气脱硫脱硝技术领域。本发明根据排放温度低于150℃的低温烟气氧化脱硝复合脱硫的特点，利用双氧水和氧化增强剂复配的氧化剂对烟气中的二氧化硫及氮氧化物进行氧化，之后利用碱性吸收液进行吸收，副产硫酸钙及硝酸钙；吸收二氧化硫及氮氧化物后的浆液，因硫酸钙和硝酸钙的溶解度差值很大，硫酸钙可直接经过过滤装置生产；对于非饱和水烟气，硝酸钙浆液可利用初期烟气进行除杂并增浓，然后经过降温结晶，进而生产出高纯度的硝酸钙晶体，显著降低了低温烟气脱硫脱硝的成本。

技术研发人员：李岳,李昊宸,黄帅鹏,郭萌
受保护的技术使用者：河北贝旭环保设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/17