一种两段式烟气脱硫脱硝系统及其处理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于烟气净化技术领域，涉及一种两段式烟气脱硫脱硝系统及其处理方法。
【背景技术】
[0002]烟气脱硫脱硝技术是在烟气脱硫技术的基础上发展起来的一种污染物控制技术，即通过给予一定的反应条件提高氮氧化物(NOx)的脱除效率，从而达到同时高效脱除二氧化硫(SO2)和NOx的目的。相比于采用单独脱硫技术和单独脱硝技术脱除烟气中的SOdPNOx,同时脱硫脱硝技术具有占地面积小、投资和运行费用低等优点。为降低烟气净化成本，适应生产企业的需要，同时脱硫脱硝技术己成为烟气净化技术发展的趋势。
[0003]活性焦烟气脱硫脱硝技术作为一种固相吸附脱除污染物技术，不仅能够同时脱除烟气中的SOdPNOx,还具有不耗水、无二次污染、有效脱除烟气中的粉尘和重金属(如汞)等污染物，以及可通过吸附剂再生回收硫资源等优点。因此，活性焦烟气脱硫脱硝技术被认为是一种极具发展潜力的技术。
[0004]CN 103203182 A中公开了一种活性焦联合脱硫脱硝脱汞装置及其方法，所述装置包括I个脱硫脱汞反应器和2个脱硝脱汞反应器，脱硝脱汞反应器的容积为脱硫脱汞反应器的容积的0.5?I倍。该发明提供的烟气联合脱硫脱硝脱汞的方法可实现脱硫95%、脱硝70%和脱汞70%的效率，但操作较复杂，且脱除过程均是同时进行，活性焦用量较大。
[0005]CN 102019143 A中公开了一种活性焦联合脱硫脱硝方法及其专用装置。该装置包括脱硝反应器本体和侧壁上设有烟气入口的脱硫反应器本体，所述脱硝反应器本体和所述脱硫反应器本体上下连通，脱硝反应器的容积是所述脱硫反应器的容积的I?2倍，但该装置中脱硫温度较高，不利于吸附法脱硫，进而最终影响脱硫脱硝的效率。
[0006]CN 101732948 A中公开了一种包括脱硝反应器、脱硫反应器与活性焦再生反应器的三段式活性焦烟气净化再生一体化处理系统，所述脱硝反应器、脱硫反应器与活性焦再生反应器从上到下依次竖直连接，不仅能够完成烟气净化和活性焦再生的一体化过程，而且能够充分兼顾在处理过程中分离物质的二次利用，但是设备过于紧凑，且操作较为复杂。
[0007]目前已有的两段式活性焦烟气净化装置，一般都是包含脱硫反应器和脱硝反应器，两段式反应器除反应器容积不同外，没有其他的区别。已经工业化应用的活性焦烟气脱硫脱硝装置大都存在脱硝效率较低的问题，例如太钢450m2烧结机活性炭烟气脱硫脱硝工程的脱硝效率不足40 %。
【发明内容】
[0008]针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种两段式烟气脱硫脱硝系统及其处理方法。本发明将脱硫反应器和脱硝反应器结合在一起，通过采用不同的接触方式、接触时间和反应温度，不仅能够完成烟气脱硫脱硝一体化过程，而且大大提高了脱硫脱硝效率。
[0009]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0010]第一方面，本发明提供了一种两段式烟气脱硫脱硝系统，所述系统包括脱硫反应器、错流接触脱硝反应系统和再生系统；
[0011]其中，脱硫反应器的底部设有烟气入口和物料出口，脱硫反应器的顶部设有烟气出口和物料入口 ；脱硫反应器的烟气出口与错流接触脱硝反应系统的烟气入口相连，脱硫反应器的物料出口与错流接触脱硝反应系统均与再生系统物料入口相连，再生系统的物料出口与脱硫反应器和错流接触脱硝反应系统的物料入口相连。
[0012]作为本发明的优选方案，所述错流接触脱硝反应系统包括2个以上串联和/或并联的错流接触脱硝反应器，即错流接触脱硝反应器可以采用串联的方式布置，也可以采用并联的方式布置，还可以采用串联结合并联的方式布置，错流接触脱硝反应器的个数可为2个、3个、4个、5个、6个、7个或8个及以上。
[0013]优选地，所述脱硫反应器为逆流脱硫反应器。待处理烟气脱硫反应器底部的烟气入口进入，从顶部的烟气出口流出，在脱硫反应器中自下而上运动;吸附催化剂从脱硫反应器的顶部物流入口加入，再从底部物料出口流出，自上而下运动;待处理烟气和吸附催化剂形成逆流脱硫过程。
[0014]优选地，所述错流接触脱硝反应器的一侧开设烟气入口，与烟气入口相对的一侧开设烟气出口，顶部开设物料入口，底部开设物料出口。
[0015]优选地，所述脱硫反应器的烟气出口与错流接触脱硝反应系统中错流接触脱硝反应器侧壁开设的烟气入口相连。
[0016]经脱硫后的烟气从错流接触脱硝反应器侧面的烟气入口进入，再从另一侧的烟气出口流出；吸附催化剂从错流接触脱硝反应器顶部的物料入口加入，再从底部的物料出口流出，经脱硫后的烟气与吸附催化剂在错流接触脱硝反应器进行错流接触。
[0017]作为本发明的优选方案，脱硫反应器的烟气出口与错流接触脱硝反应系统的烟气入口之间设置有烟气导流板。所述烟气导流板可使烟气均匀的进入错流接触脱硝反应系统。
[0018]作为本发明的优选方案，脱硫反应器的脱硫温度为120?150°C，例如120°C、1250C、130°C、135°C、140°C、145°C 或 150°C 等。
[0019]优选地，错流接触脱硝反应系统的脱硝温度为150?180°C，例如150°C、155°C、160。(3、165。(3、170。(3、175。(3或180。(3等。
[0020]由于本发明中的脱硫和脱硝过程均为放热反应，为保证反应器温度在设定范围内，可在脱硫和脱硝反应器中加装换热装置或鼓入常温(20?25°C)空气调节温度，以保证反应正常进行。
[0021]第二方面，本发明提供了上述两段式烟气脱硫脱硝系统的处理方法，所述方法为:
[0022]待处理烟气经吸附催化剂逆流脱硫后，再与吸附催化剂进行错流脱硝，得到净化后的烟气，脱硫和脱硝后的吸附催化剂经再生后进行循环利用。
[0023]作为本发明的优选方案，所述逆流脱硫在脱硫反应器中进行。
[0024]优选地，所述错流脱硝在错流接触脱硝反应系统中进行。
[0025]优选地，所述吸附催化剂经再生是在再生系统中进行。
[0026]作为本发明的优选方案，所述待处理烟气为经除尘后的锅炉烟气、烧结烟气或焦炉烟气中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制的实例有:锅炉烟气和烧结烟气的组合，烧结烟气和焦炉烟气的组合，锅炉烟气、烧结烟气和焦炉烟气的组合等。
[0027]优选地，所述吸附催化剂为活性焦、活性炭或焦炭中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制的实例有:活性焦和活性炭的组合，活性炭和焦炭的组合，活性焦、活性炭和焦炭的组合。
[0028]优选地，所述吸附催化剂为活性焦、活性炭或焦炭中任意一种或至少两种经改性后的组合，所述组合典型但非限制的实例有:改性活性焦和改性活性炭的组合，改性活性炭和改性焦炭的组合，改性性焦、改性活性炭和改性焦炭的组合。
[0029]优选地，所述逆流脱硫的温度为120?150°C，例如120°C、125°C、130°C、135°C、140°C、145°C 或 150°C 等。
[0030]优选地，所述逆流脱硫的时间为20秒以上，例如20秒、25秒、30秒、35秒、40秒、45秒、50秒、55秒、60秒、65秒或70秒及以上，进一步优选为20?40秒，所述逆流脱硫时间可根据实际操作过程中脱硫程度进行调整。
[0031 ] 优选地，所述错流脱硝的温度为150?180°C，例如150°C、155°C、160°C、165°C、170°C、175°C 或 180°C 等。
[0032 ] 优选地，所述错流脱硝的时间为40秒以上，例如40秒、45秒、50秒、55秒、60秒、65秒或70秒及以上，进一步优选为40?60秒，所述错流脱硝时间可根据实际