[發明專利]一種脫除燃煤煙氣中三氧化硫的方法

有效

• 申請號: 201610030666.0
• 申請日: 2016-01-18
• 公開（公告）號: CN105477995B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 張開元;周欣;程俊峰;張甜甜;王紅蕾
• 申請（專利權）人: 北京清新環境技術股份有限公司
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出了一種脫除燃煤煙氣中三氧化硫的方法，根據選擇性催化還原法(SCR)脫硝裝置出口煙氣中三氧化硫的濃度，向選擇性催化還原法(SCR)脫硝裝置出口端和空氣預熱器之間的煙氣通道內的煙氣中噴射配置好的液態吸收劑，每單位體積煙氣中液態吸收劑的噴射量為該部位需要脫出的三氧化硫的摩爾數的1?20倍。通過液態吸收劑與煙氣中的三氧化硫發生氣液反應，將煙氣中的三氧化硫脫除。液態吸收劑以噴射的方式進入煙道，霧化成小液滴，在高溫煙氣中蒸發后形成極小的吸收劑顆粒。顆粒相對比表面積大，在煙道內分散性更好，接觸三氧化硫更充分，反應更充分，從而大幅度降低了煙氣中三氧化硫的濃度，減少了硫酸氫銨的產生，避免了空預器的腐蝕和堵塞現象的發生。

技術領域

本發明屬于大氣污染物治理技術領域，特別是一種脫除燃煤煙氣中三氧化硫的方法。

背景技術

含硫煤燃燒會產生一定量的二氧化硫和三氧化硫氣體。燃煤電廠加裝選擇性催化還原(SCR)脫硝裝置之后，脫硝催化劑不僅將煙氣中的一氧化氮、二氧化氮等轉化為氮氣，而且會促進二氧化硫向三氧化硫轉化。因此煙氣中三氧化硫的含量，相比于未安裝SCR脫硝裝置時，增加了近一倍。

三氧化硫會與SCR反應器中逃逸的氨反應生成硫酸氫銨(ABS)。硫酸氫銨的熔點為147℃，在空預器冷段煙氣中硫酸氫銨以液態形式存在。液態的硫酸氫銨是一種黏附性和腐蝕性都很強的物質，會粘附在空預器和風機設備表面，極難清除，導致空預器沾污、腐蝕。隨著硫酸氫銨不斷粘附飛灰顆粒，會造成空預器的堵塞和風機的震顫，影響設備正常運行。

目前燃煤煙氣脫除三氧化硫的方法主要是采用噴射吸收劑的方法，分為干吸收劑噴射法(DSI)和濕吸收劑噴射法(WSI)。

專利號201510298152.9的中國專利提出向煙道內噴射氫氧化鈣或氧化鈣或氧化鎂或氫氧化鎂或碳酸氫鈉或倍半碳酸鈉顆粒，dv＝20～150μm；專利號201410721263.1的中國專利噴射的吸收劑為氫氧化鈣或氧化鎂或氫氧化鎂或碳酸氫鈉或碳酸鈉顆粒，dv<50μm；專利號200680033934.9的中國專利則在噴射鈉吸收劑的基礎上增加添加劑，鈉吸收劑包括天然堿或碳酸氫鈉顆粒，dv<40μm。添加劑選自碳酸鎂或碳酸鈣或氫氧化鎂或氫氧化鈣或其混合物，dv＝20～25μm。

上述專利方法噴射的吸收劑均為堿性干粉，屬于DSI工藝。市售的粉料粒徑都較大，dv＝100～250μm，吸收劑顆粒直徑較大，不利于和煙氣三氧化硫的反應，因此要對粉料進行研磨。超細粉料研磨分為干法研磨和濕法研磨兩種。干法研磨最低能將粉料研磨到8μm左右，但在研磨過程中，粉體溫度會因大量能量導入而急速上升，且當顆粒微細化后，研磨還要注意防爆問題；濕法研磨需根據所需粒徑選擇研磨介質，分散劑和助劑等，并控制溫度等因素，連續粉磨時間需要幾小時甚至幾十小時，研磨幾十次甚至上百次，因此電廠通常要使用循環式操作模式來實現自動化連續操作，占地面積較大且產生噪音污染。濕磨后還要過篩、脫水、烘干處理，得到干燥的粒徑極小的粉體吸收劑，才能進行噴射，過程較為繁瑣。

上述專利方法的噴射位置分別是在SCR脫硝裝置進口端之前的煙道內、SCR脫硝裝置出口端與空氣預熱器之間的煙道內和脫硝裝置的出口端的煙道內。干法噴射的吸收劑是強堿性干粉顆粒，在脫硝裝置進口端之前的煙道內噴射，會導致催化劑的堿中毒，影響催化劑脫硝效率；噴射到脫硝裝置出口端與空氣預熱器之間的煙道內要保證足夠的停留時間，噴射孔合理設置的前提下，盡量遠離下游設備。

上述專利方法噴射的吸收劑量與煙氣中三氧化硫的化學計量比分別為(1.5～15):1和(2～6):1等。吸收劑用量較大，需購置儲備大量吸收劑顆粒，投資成本大，增加下游設備煙氣處理的負擔。

專利號201310044506.8的中國專利公開了一種在SCR尾部彎形過度的煙道內噴射天然堿漿液用于煙氣中三氧化硫的脫除，質量濃度為20％～30％，噴射的天然堿與三氧化硫的化學計量比為9:1左右。該方法屬于WSI工藝，雖然該方法脫除效率很高(80％～90％)，但使用天然堿作吸收劑，用量大，增加了應用難度和成本。