一种燃气锅炉尾气热能回收及氮氧化物净化的工艺的制作方法
【专利摘要】一种燃气锅炉尾气热能回收及氮氧化物净化的工艺，属于氮氧化物净化和热能回收【技术领域】。首先使用多级耐腐蚀材料制造的换热器对排放气体降温，并在最后一级使用热泵技术降低至较低温度，降温过程中回收热能。降温后的气体使用可再生的吸附装置及吸附NOx的吸附剂净化，在吸附NOx的吸附剂饱和后进行脱附再生，脱附出来的高浓度气体NOx用水吸收成为硝酸。此系统中将烟气降到较低温度是吸附净化的必要条件，而吸附净化又保证了高效热能回收后的低温烟气不会再有HNO3、HNO2腐蚀金属管路，因此NOx吸附净化和热能回收的协同互补系统同时解决了NOx气体污染净化、高效热能回收和管路系统腐蚀等问题。
【专利说明】一种燃气锅炉尾气热能回收及氮氧化物净化的工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及燃气锅炉排放烟气的氮氧化物(NOx)净化和热能回收工艺，具体有:金属换热器、耐腐蚀材料制做的换热器、热泵、装有吸附NOx专用吸附剂的吸附装置，对吸附剂进行再生的再生系统，再生时多级吸收制成硝酸的生产系统，属于氮氧化物净化和热能回收【技术领域】。
【背景技术】
[0002]近年来国内许多城市出现较多的雾霾天气，主要原因是工业发展、汽车数量增加等导致。工业锅炉(包括窑炉和燃气锅炉等)以及内燃机燃烧所产生的NOx大量增加，排放到大气中与空气中水形成气溶胶，成为雾霾的一个重要组成部分。工业锅炉、内燃机等燃烧时的助燃剂大多数使用空气，空气中的N2和O2在这些燃烧到达700°C以上的条件下可化合形成NOx，温度越高化合的量就越大。由于低于700°C时燃烧困难，因此这些燃烧情况均大于700°C或更高。因此燃烧烟气中必然出现大量NOx，成为重要污染源。现在为了能解决NOx排放问题，许多燃烧炉采用低温燃烧技术，减少了燃烧后NOx的含量，但含量依然较高。另一种方法是采用催化还原技术，将NOx用还原剂如NH3、C0、CH4在催化剂条件下大于400°C温度时反应生成N2、H20、C02等。这些方法可以减少NOx的排放量，但需要成本高，耗能高，且效率有限，经济性也不如吸附法处理NOx好。催化反应必须大于400°C以上，需要额外耗能，而吸附法是需要降低温度，净化的同时回收了热能。吸附法的净化程度高，净化后实际需要的排放浓度均可以达到。在实验中，吸附效率控制在60%?80%的时候，排放尾气中NOx含量只有60?30mg/m3。锅炉热能回收方面，由于燃烧烟气中含有大量NOx，烟气低于10(TC时形成酸性液体，目前广泛使用的锅炉节能热交换器都是金属材料，气体管道、烟囱等也都是金属材料，不能抵抗腐蚀，因此目前实际应用的锅炉热交换系统中，烟气往往只能通过换热降温到100摄氏度左右就直接排放，以避免腐蚀设备和管道。但烟气中最值得回收的大量热能在于其中水蒸气在90°C?50°C的降温过程中释放的潜热，因此目前应用的锅炉节能设备大都只能回收气体在100°C以上的显热，而与之相比更加巨大的潜热无法有效回收，节能效率较低。
【发明内容】
[0003]本发明工艺特点和能解决的问题如下:
[0004]1.净化燃气锅炉(包括窑炉、供热锅炉、燃气发电等)及内燃机、燃烧排放气的尾气中NOx污染及热能回收。对烟气进行降温后利用吸附装置以及NOx的专用吸附剂进行吸附净化NOx，使排放达标，且净化的效率很高。
[0005]2.吸附净化工艺有别于耗能高且控制复杂的催化还原净化方式，常温吸附本身是节能、简便的气体净化方式。
[0006]3.吸附净化的条件是常温(20?30°C)，这就要求燃烧烟气的热能需要释放，并且释放的热能包含了大量的潜热，使得回收成为可行，节约了燃料，减少了碳排放。
[0007]4.防腐石墨聚丙烯换热器和吸附净化的复合应用，解决了从降温到净化和排放的整个流程中NOx形成酸性液体腐蚀设备及管道的问题。
[0008]5.腐蚀问题解决后，就可以将燃烧烟气从100°C以上降低至20?30°C，解决了回收最主要的水蒸气潜热的问题。实际应用使用多级换热方式，并使用热泵技术辅助，可以将烟气温度降到理想状态，回收冷凝水的潜热和烟气显热。
[0009]6.当吸附剂吸附了大量NOx，排出的气体接近当地环保标准时，认为吸附剂已经达到使用饱和，可对吸附剂进行再生。
[0010]7.吸附剂再生采用小气量、负压加温复合方法，将吸附的NOx解析出来，这时排出的气体中的NOx浓度较高。
[0011]8.含高浓度NOx的气体可用多级水吸收的方法，吸收形成硝酸。被吸附的NOx在有氧气的情况下，在吸附剂表面催化、氧化的作用下，NO被不断氧化，基本已氧化为N02，多次循环吸收后，气体中的NOx浓度很低时，将剩余少量气体再次送回净化装置，以确保系统的封闭性，对环境不造成任何影响。
[0012]锅炉燃烧出口的烟气，一般的温度在110°C?150°C左右。本发明的流程，以风机为整个系统气体流动的动力源，使锅炉排放的高温烟气进入系统，首先利用烟气降温及余热回收系统对烟气进行降温，同时通过换热回收烟气所含热能。使用多级换热实现这个过程。为实现上述目的本发明的技术方案如下:
[0013]一种燃气锅炉尾气热能回收及氮氧化物净化的装置，其特征在于，包括三部分:烟气降温与热回收系统、NOx吸附系统、NOx吸附剂脱附再生系统，烟气降温与热回收系统包括金属换热器、第一级石墨聚丙烯换热器、第二级石墨聚丙烯换热器，NOx吸附系统包括NOx吸附设备和风机，NOx吸附剂脱附再生系统包括真空泵、多级NOx吸收系统和硝酸收集器；其中金属换热器、第一级石墨聚丙烯换热器、第二级石墨聚丙烯换热器均设有用于气体管路中气体冷凝水排出的气体冷凝水排除口，每个气体冷凝水排除口分别与冷凝水收集器连接，金属换热器的烟气尾气出口与第一级石墨聚丙烯换热器的烟气尾气进口连接，第一级石墨聚丙烯换热器的烟气尾气出口第二级石墨聚丙烯换热器烟气尾气进口连接，第二级石墨聚丙烯换热器烟气尾气出口与NOx吸附设备连接，NOx吸附设备与风机连接，同时NOx吸附设备还与真空泵连接，真空泵与多级NOx吸收系统的进气口连接，NOx吸收系统底部的液体回收装置与硝酸收集器连接，NOx吸收系统顶部与NOx吸附设备连接，NOx吸附设备与风机和真空泵之间的连接均可进行开通和闭合的切换。
[0014]第一级石墨聚丙烯换热器也可进行不与金属换热器连接的调变。金属换热器和第一级石墨聚丙烯换热器采用冷却水进行冷却，第二级石墨聚丙烯换热器则与热泵机组连接进行冷却。
[0015]多级NOx吸收系统一般为常规的多级气体吸收塔。
[0016]NOx吸附设备内装有NOx吸附剂，同时NOx吸附设备内还设有加热设备。
[0017]一种燃气锅炉尾气热能回收及氮氧化物净化的工艺流程，其特征在于，
[0018](I)处理烟气尾气温度在110°C?150°C，烟气降温及余热回收系统的换热级数最少为两级；所处理烟气尾气温度大于等于120°C时，石墨聚丙烯换材料会出现强度下降的问题，这种情况要在石墨聚丙烯换热器前设置一级金属换热器，换热为气液热交换，使得大于等于120°C烟气尾气先经过一级金属换热器降温降至不低于100°C，优选100°C，一级金属换热器降温过程使得烟气尾气的部分热量回收，用于供暖锅炉系统，将部分供暖的锅炉回水(一级金属换热器的低温水)引入，经过一级金属换热器加温到供暖温度直接供暖，或提升温度后再进入锅炉，作为锅炉的辅助加热，在一级金属换热器中部分烟气尾气中的水蒸气冷凝为冷凝水并收集；若所处理烟气尾气温度低于120°C时，直接进入下一步；
[0019](2)从一级金属换热器出来的烟气尾气或者未进行一级金属换热器降温的且温度低于120°C的原烟气尾气进入石墨聚丙烯换热器(2)，将进入石墨聚丙烯换热器(2)的烟气尾气冷却到50-70°C，石墨聚丙烯换热器(2)内烟气尾气与水进行热交换，此过程称为高温换热阶段，在此高温换热阶段，烟气尾气中的水蒸气的大量潜热以及部分显热放出，可以回收大量的热能，在此烟气尾气过程，烟气尾气中的大部分水蒸气变成水，同时还有少部分NOx溶于水中，形成浓度较低的硝酸和亚硝酸,其PH值在6?5.5 ;
[0020](3)从石墨聚丙烯换热器(2)排出的烟气尾气进入下一级石墨聚丙烯换热器(3)，使得烟气尾气温度降至20-30°C，此级石墨聚丙烯换热器采用热泵机组(5)进行换热，同时在此降温过程，同样有冷凝水生成并收集；
[0021](4)被降温至20_30°C的烟气尾气直接进入密封的吸附床装有NOx吸附剂的NOx吸附设备中进行吸附NOx，排气筒(11)经由风机与NOx吸附设备连接，风机(7)为整个系统气体流动的提供动力源。
[0022]NOx吸附剂饱和后，使用减压脱附方法，多级NOx吸收系统(9)经由真空泵⑶与NOx吸附设备进行连接，用真空泵(8)对密封的NOx吸附设备进行减压；Ν0χ吸附设备中还设有加热装置用于对NOx吸附设备中的气体加热，一般使得NOx吸附设备内的温度高于NOx吸附设备所在的环境温度10°C，以辅助脱附再生处理；真空泵(8)从NOx吸附设备中抽出的含有NOx的气体进入多级NOx吸收系统(9)，多级NOx吸收系统(9)为一般的多级气体吸收装置，NOx采用水吸收生成硝酸溶液从NOx吸收系统(9)底部排出并进行收集，NOx吸收系统(9)上部排出的气体回流至NOx吸附设备中；脱附后的NOx吸附剂可继续循环使用。
[0023]上述三个换热器从烟气尾气回收的热量进行再利用。
[0024]上述所用吸附剂优选为201410139466.x公开的吸附剂。
[0025]本发明的特点:
[0026]1.锅炉燃烧出口的烟气Al或A2，一般的温度在110°C?150°C左右。本发明的流程，以风机(7)为整个系统气体流动的动力源，使锅炉排放的高温烟气进入系统，首先利用烟气降温及余热回收系统对烟气进行降温，同时通过换热回收烟气所含热能。使用多级换热实现这个过程。
[0027]2.烟气降温及余热回收系统设计的换热级数最少为两级。如果所处理锅炉烟气大于等于120°C，石墨聚丙烯换材料会出现强度下降的问题，这种情况要在石墨聚丙烯换热器前设置一级金属换热器(I)，将烟气Al降至100°C。烟气Al进入换热器(I)，换热为气液交换，如果是用于供暖锅炉系统，可以将部分供暖的锅炉回水或低温水(BI)引入，经过换热加温到供暖温度(Cl)直接供暖，或提升温度后再进入锅炉，作为锅炉的辅助加热。这两种处理方法热能回收和节能减排效果是相同的。如果不是供暖锅炉，其他的情况如燃气发电等，则将低温水换热后可以用作其他用途。在这级换热流程上，烟气温度控制在不低于100°C，不会出现冷凝腐蚀等问题，因此使用金属换热器保证能耐受高温，同时不会被腐蚀。在这一级流程中，主要是回收了烟气的部分显热，换热使用的水量相对较少。
[0028]3.经过金属换热器(2)降温后的气体El进入下一级石墨聚丙烯换热器(2)。如果锅炉出口的烟气温度不高于120°C (图中A2)，也可以不使用金属换热器(I)，而是直接让烟气A2进入石墨聚丙烯换热器(2)。这一级使用石墨聚丙烯换热器，目的是将烟气温度降到70°C?50°C (我们可以称之为高温换热阶段)。这一级水蒸气的潜热大量放出，再加上烟气的显热，可以回收大量热能，是整个流程里热能回收的重要阶段。换热器里烟气与水进行热交换，水温和烟气温度在一定范围内可调节，可以根据吸热后水的利用方式决定水温，例如供暖系统中，加温后的水要直接用于供暖，则烟气和水在换热后温度都要调节得较高，如果加温后的水进入锅炉再次加热，则水温和烟气换热后温度均调节低一些。在降温过程中，烟气中的水蒸气变成水，还有少部分NOx溶于水中，形成浓度较低的硝酸和亚硝酸，其PH值在6?5.5。一般金属换热器不能长期承受这样的酸腐蚀，而使用石墨聚丙烯材料则完全不受酸影响。
[0029]4.烟气E2经过上一级降温后进入到最后一级换热器(3)，温度由70°C?50°C降温到30°C?20°C。这一级换热系统使用了热泵机组(5)，热泵机组降低源水测(5-Y)的水温(一般降到<10°C )，利用这部分水循环在换热器(3)中与烟气换热，以最大限度增大气液温差，使气体温度可能被降低到预计范围以内。同时热泵机组将这部分水换出的热能输送给负载侧，负载侧(5-X)被加热的水也是由供暖系统中的低温水部分引入，这部分水可通过热泵将温度升高到可直接应用的温度。通过这个流程利用热泵将烟气降到更低温度，同时有效使用了回收的能源。热泵机组的能效比> =1:4，因此热泵机组耗电的同时回收了4倍于所消耗电能的热能，总体是很节能的。
[0030]5.关于回收热能的计算:
[0031]按烟气从100°C降到20°C计算，以10蒸吨锅炉燃烧排放10000m3/h的烟气量为例:
[0032]燃烧天然气，含有20 %的水蒸气，天然气的高位发热量减去低位发热量，就是水蒸气潜热。
[0033]Im3天然气燃烧产生约1m3烟气，1000mVh烟气由1000m3/h的天然气燃烧产生。
[0034]100mVh天然气高位发热量为9650*1000千卡，低位发热量为8704*1000千卡，差值其(9650-8704)*1000 = 946000千卡即为水蒸气冷凝后的可提供的热能。100°C时热量为946000千卡。200C时水的热量为946000*2.31%= 21852.6千卡，其差值为924147.4千卡。
[0035]烟气显热(按热容0.3 计)为 10000* (100°C-20°C )*0.3 = 240000 千卡。
[0036]总回收热量为924147.4+240000 = 1164147.4 千卡。
[0037]天然气热值按8000千卡/m3计算(北京地区均值)，可节约天然气:1164147.4/8000 = 145.5m3/h。
[0038]6.当烟气温度降到20?30°C时(烟气E3)，便可进入装有吸附NOx吸附剂的吸附床层(吸附设备⑥)对NOx进行吸附。NOx专用吸附剂对NOx的吸附效率由工程设计决定，较好的状态下初始吸附效率>99%。NOx专用吸附剂理论的饱和吸附量为10%左右(质量比)。饱和吸附效率75%。从吸附装置出来的烟气中NOx的含量在实际应用时进行检测，吸附剂饱和时浓度为30?50mg/m3。而在饱和之前浓度均小于此数据。
[0039]7.吸附剂饱和后，使用减压脱附方法，用真空泵⑧对密封的吸附装置进行减压。吸附设备(6)带有加温装置，可以对吸附设备中的气体加热，加热温度设计为高于环境温度10°C，以辅助脱附再生处理。脱附后的NOx吸附剂可继续循环使用。
[0040]8.脱附出来的气体含有高浓度NOx，可用多级吸收装置，以水为吸收介质进行吸收，制成副产品硝酸。吸收到最后的气体中可能还有很低浓度的NOx，将最终的气体再次通入吸附装置，可由吸附剂吸附这部分少量的NOx，整体流程做到封闭循环和零排放，不产生二次污染。
[0041]9.本发明工艺主要特点是:第一是协同解决烟气腐蚀与热能回收问题，达到可以高效回收热能的目的；第二是达到常温高效净化含氮氧化物烟气的目的；第三是使用吸附剂脱附技术，可实际节约耗材，减少成本，并回收了有用的硝酸。
【专利附图】
【附图说明】
[0042]图1为本发明燃气锅炉尾气热能回收及氮氧化物净化的工艺流程图，其中
[0043]1:金属换热器
[0044]2:第一级石墨聚丙烯换热器
[0045]3:第二级石墨聚丙烯换热器
[0046]4:冷凝水收集
[0047]5:热泵机组
[0048]5-Y:热泵源水侧
[0049]5-F:热泵负载侧
[0050]6:Ν0χ吸附设备
[0051]7:风机
[0052]8:真空泵
[0053]9:多级NOx吸收系统
[0054]10:硝酸收集
[0055]11:排气筒
[0056]Al:锅炉排放烟气(> =1200C )
[0057]A2:锅炉排放烟气(<120°C )
[0058]B1、B2、B3、B4:低温水
[0059]C1、C2、C3、C4:高温水
[0060]D1、D2、D3:冷凝水
[0061]E1:100°C 烟气
[0062]E2:70 ?50 O 烟气
[0063]E3:30 ?20°C烟气
[0064]F:吸收尾气送回净化装置
[0065]G:净化后气体排放
[0066]X1:烟气降温与热回收系统
[0067]X2: NOx吸附系统
[0068]X3:N0x吸附剂脱附再生系统。
【具体实施方式】
[0069]下面结合实施例对本发明做进一步说说明，但本发明并不限于以下实施例。本发明的流程示意图见图1，其中Al和A2根据所处的的烟气温度选择一处进口进入待处理的气体。
[0070]吸附NOx的吸附剂的制备方法:其原料质量组成为:天然沸石20-50%，凹凸棒土10-55%，粘土 15-65% ;包括以下步骤:
[0071](I)将天然沸石粉碎到2-4mm的颗粒，然后使用HNO3、H2SO4或HCl处理，HN03、H2S04或HCl，处理后在130°C以下进行干燥；
[0072](2)步骤(I)处理后的天然沸石再用NaOH溶液处理，处理后在130°C下进行干燥，然后粉碎到200目以上；
[0073](3)凹凸棒粉碎到100目以上；
[0074](4)天然粘土使用HN03、H2SO4或HCl处理，处理后在130°C以下进行加温干燥；
[0075](5)步骤(4)处理后的天然粘土再用NaOH溶液处理，处理后在130°C下进行烘培干燥，然后粉碎到100目；
[0076](6)将步骤⑵、步骤(3)、步骤(5)制备的材料混合，经混合以及湿搅拌，在成形机上成形为l_5mm颗粒；
[0077](7)将颗粒焙烧，焙烧分为三个阶段，第一阶段在150°C时焙烧2-4小时；然后升温，第二阶段在150°C _260°C但不包括150°C焙烧1_3小时；然后继续升温，第三阶段在2600C _450°C但不包括260°C焙烧2-4.5小时，称重包装为成品。
[0078]实施例1
[0079]锅炉排出烟气的温度130°C，NOx浓度250mg/m3。
[0080]通过第一级金属换热器，烟气温度降到100°C。换热器进水温度45°C。出水温度75°C。可以直接供暖使用。
[0081]烟气进入第二级防腐换热器，出口气体温度降至55°C。进水温度45°C，出水温度50°C，这部分水送回锅炉继续加热。
[0082]烟气经过第三级防腐换热器出口温度降到28°C，可进入吸附装置进行NOx的净化。第三级换热器进水温度12°C，出水温度22°C。这部分水是在热泵源水测循环降温，与第三级换热器中的烟气换热，热泵另一端负载侧的进水温度45°C，出水温度65°C，可直接供暖。
[0083]烟气经过NOx吸附装置净化，排放浓度30mg/m3。
[0084]NOx吸附剂饱和后,使用减压脱附方法,多级NOx吸收系统(9)经由真空泵⑶与NOx吸附设备进行连接，用真空泵(8)对密封的NOx吸附设备进行减压；Ν0χ吸附设备中还设有加热装置用于对NOx吸附设备中的气体加热，一般使得NOx吸附设备内的温度高于NOx吸附设备所在的环境温度10°C，以辅助脱附再生处理；真空泵(8)从NOx吸附设备中抽出的含有NOx的气体进入多级NOx吸收系统(9)，多级NOx吸收系统(9)为一般的多级气体吸收装置，NOx吸收生成硝酸溶液从NOx吸收系统(9)底部排出并进行收集，NOx吸收系统
(9)上部排出的气体回流至NOx吸附设备中；脱附后的NOx吸附剂可继续循环使用。
[0085]实施例2
[0086]烟气温度100°C，锅炉出口 NOx浓度150mg/m3。
[0087]烟气进入第一级换热器，这一级直接为防腐换热器，出口温度降到65°C。水的进口温度为40°C，出口水温度为50°C。这个锅炉供暖系统是直接供暖系统，供暖水温要求50°C，因此出口的水可以直接供暖使用。
[0088]烟气进入第二级防腐换热器，出口烟气温度为25°C，可以进入吸附装置进行净化。进水温度8°C，出水温度19°C。这部分水在热泵源水测，通过热泵不断降温循环。热泵另一端负载侧是将40°C的进水加热到50°C，可以直接供暖使用。
[0089]烟气经过吸附后排放气体中NOx浓度为18mg/m3。
[0090]NOx吸附剂饱和后,使用减压脱附方法,多级NOx吸收系统(9)经由真空泵⑶与NOx吸附设备进行连接，用真空泵(8)对密封的NOx吸附设备进行减压；Ν0χ吸附设备中还设有加热装置用于对NOx吸附设备中的气体加热，一般使得NOx吸附设备内的温度高于NOx吸附设备所在的环境温度10°C，以辅助脱附再生处理；真空泵(8)从NOx吸附设备中抽出的含有NOx的气体进入多级NOx吸收系统(9)，多级NOx吸收系统(9)为一般的多级气体吸收装置，NOx吸收生成硝酸溶液从NOx吸收系统(9)底部排出并进行收集，NOx吸收系统(9)上部排出的气体回流至NOx吸附设备中；脱附后的NOx吸附剂可继续循环使用。
[0091]实施例3
[0092]两吨燃气锅炉尾气氮氧化物净化与热能回收系统
[0093]具体实施地点:北京东城区海运仓小区6#锅炉房
[0094].锅炉房运营单位:世纪长源(北京)能源技术有限公司
[0095].烟气处理能力2000m3/h，对应处理的锅炉2蒸吨
[0096].系统安装时间:2014年I月(开始运行)
[0097].测试报告时间:2014年3月
[0098].氮氧物去除率:85.7%
[0099].节能:10.8%
[0100]烟气温度115°C，锅炉出口 NOx浓度210mg/m3。
[0101]烟气进入第一级换热器，这一级直接为防腐换热器，出口温度降到67°C。水的进口温度为38°C，出口水温度为45°C。这个锅炉供暖系统是直接供暖系统，450C的水可直接供暖使用。
[0102]烟气进入第二级防腐换热器，出口烟气温度为25°C，可以进入吸附装置进行净化。换热器进水温度6°C，出水温度16°C。这部分水在热泵源水测，通过热泵不断降温循环。热泵另一端负载侧是将38°C的进水加热到44°C，可以直接供暖使用。
[0103]经测算节能系统将锅炉热效率提高了 10.8%。
[0104]烟气在温度降低至25°C时进入NOx吸附装置，排放气体中NOx浓度检测值为30mg/m3。采样方法符合GB/T 16157-1996要求，检测方法为盐酸萘乙二胺分光光度法，检测标准符合HJ/T 43-1999要求。
[0105]氮氧化物去除效率为85.7%。
[0106]NOx吸附剂饱和后,使用减压脱附方法,多级NOx吸收系统(9)经由真空泵(8)与NOx吸附设备进行连接，用真空泵(8)对密封的NOx吸附设备进行减压；Ν0χ吸附设备中还设有加热装置用于对NOx吸附设备中的气体加热，一般使得NOx吸附设备内的温度高于NOx吸附设备所在的环境温度10°C，以辅助脱附再生处理；真空泵(8)从NOx吸附设备中抽出的含有NOx的气体进入多级NOx吸收系统(9)，多级NOx吸收系统(9)为一般的多级气体吸收装置，NOx吸收生成硝酸溶液从NOx吸收系统(9)底部排出并进行收集，NOx吸收系统
(9)上部排出的气体回流至NOx吸附设备中；脱附后的NOx吸附剂可继续循环使用。
【权利要求】
1.一种燃气锅炉尾气热能回收及氮氧化物净化的工艺，其特征在于，包括以下步骤: (1)处理烟气尾气温度在110°C?150°c，烟气降温及余热回收系统的换热级数最少为两级；所处理烟气尾气温度大于等于120°C时，石墨聚丙烯换材料会出现强度下降的问题，这种情况要在石墨聚丙烯换热器前设置一级金属换热器，换热为气液热交换，使得大于等于120°C烟气尾气先经过一级金属换热器降温降至不低于10(TC，一级金属换热器降温过程使得烟气尾气的部分热量回收；在一级金属换热器中部分烟气尾气中的水蒸气冷凝为冷凝水并收集；若所处理烟气尾气温度低于120°C时，直接进入下一步； (2)从一级金属换热器出来的烟气尾气或者未进行一级金属换热器降温的且温度低于120°C的原烟气尾气进入石墨聚丙烯换热器(2)，将进入石墨聚丙烯换热器(2)的烟气尾气冷却到50-70°C，石墨聚丙烯换热器(2)内烟气尾气与水进行热交换，此过程称为高温换热阶段，在此高温换热阶段，烟气尾气中的水蒸气的大量潜热以及部分显热放出，回收大量的热能，在此烟气尾气过程，烟气尾气中的大部分水蒸气变成水，同时还有少部分NOx溶于水中，形成浓度较低的硝酸和亚硝酸，其PH值在6?5.5 ; (3)从石墨聚丙烯换热器(2)排出的烟气尾气进入下一级石墨聚丙烯换热器(3)，使得烟气尾气温度降至20-30°C，此级石墨聚丙烯换热器采用热泵机组(5)进行换热，同时在此降温过程，同样有冷凝水生成并收集； (4)被降温至20-30°C的烟气尾气直接进入密封的吸附床装有NOx吸附剂的NOx吸附设备中进行吸附NOx，排气筒(11)经由风机与NOx吸附设备连接，风机(7)为整个系统气体流动的提供动力源。
2.按照权利要求1的工艺，其特征在于，NOx吸附剂饱和后，使用减压脱附方法，多级NOx吸收系统(9)经由真空泵(8)与NOx吸附设备进行连接，用真空泵(8)对密封的NOx吸附设备进行减压；Ν0χ吸附设备中还设有加热装置用于对NOx吸附设备中的气体加热，一般使得NOx吸附设备内的温度高于NOx吸附设备所在的环境温度10°C，以辅助脱附再生处理；真空泵(8)从NOx吸附设备中抽出的含有NOx的气体进入多级NOx吸收系统(9)，多级NOx吸收系统(9)为一般的多级气体吸收装置，NOx吸收生成硝酸溶液从NOx吸收系统(9)底部排出并进行收集，NOx吸收系统(9)上部排出的气体回流至NOx吸附设备中；脱附后的NOx吸附剂可继续循环使用。
3.按照权利要求1的工艺，其特征在于，三个换热器从烟气尾气回收的热量进行再利用。
4.按照权利要求1的工艺，其特征在于，一级金属换热器(I)回收的热量直接供暖，或进入锅炉，作为锅炉的辅助加热。
【文档编号】F23J15/00GK104154548SQ201410374541
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】佘洪舟, 佘名汉, 赵刚 申请人:佘洪舟, 赵刚