一种烟气污染物净化方法与流程

本发明是一种烟气污染物净化方法，具体涉及臭氧应用于烟气中多种污染物的净化方法，属于烟气处理技术领域。

背景技术：

在现代工业生产和生活中，燃料的燃烧是带来烟气污染的主要来源，这些燃料包括煤、焦炭、重油、柴油、煤气、天然气等，伴随燃料燃烧产生的有害物质，如SO_X、NO_X、重金属Hg等污染物都能对人体健康及周围环境产生危害。目前，对于SO_X、NO_X的控制，较为先进的方法有钠法工艺，即使用钠基吸收剂与烟气中的SO_X、NO_X进行反应，如专利文献CN102210966A（烟道气净化方法，2011.10.12）等；对于重金属的脱除，主要利用烟气控制装置在脱硫/脱硝过程中同时完成的，其目的在于节约投资费用，降低运行成本，如专利文献CN CN103877839A（烟气污染物控制一体化净化工艺，2014.06.25）等。

随着烟气净化技术的研究和发展，研究者们发现，臭氧作为一种清洁的强氧化剂，可以快速地将氧气中产生的NO、Hg⁰氧化到高价态的NO₂/N₂O₅、Hg²⁺，因此，结合烟气净化的其他方法，即可实现烟气多种污染物的同时脱除。对此，研究者们也通过部分中试规模试验，通过对O₃/NO_X及吸收剂等其他参数的验证证明了其实际可行性。

现有专利文献CN105126564A（烟气同时脱硫脱硝的方法与装置，2015.08.26）公开了先将臭氧与烟气反应得到混合气体后，再与吸收液接触的净化方法，通过控制O₃与NO_X的摩尔比为（0.5-0.8）：1，同时，选择氢氧化钠和/或氢氧化钾，以及三氯化六氨合钴作为吸收液，可实现脱硫率达98%以上，脱硝率达80%以上的脱硫脱硝净化效果，其中却并没有公开上述摩尔比和吸收液的选择是否还能同时适应重金属Hg的脱除，即重金属Hg通过该方法是否能达到环境排放标准。

基于目前臭氧应用于烟气中多种污染物的净化技术还仅停留在中试阶段，怎样实现烟气中SO_X、NO_X、重金属Hg等多种污染物的高效脱除，同时还能适应工业化的大规模生产，是当前烟气净化技术发展的重点。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种烟气污染物净化方法，将臭氧与烟气净化系统相结合，在臭氧：NO_X为（0.1-0.5）：1，吸收剂选用碳酸氢钠或碳酸钠的情况下，实现烟气中SO_X、NO_X、重金属Hg等多种污染物的净化，可实现SO_X脱出率达99.7%，NO_X脱出率达90%、重金属Hg脱出率达90%的净化效果。

本发明通过下述技术方案实现：一种烟气污染物净化方法，将臭氧送入主烟道与烟气接触，控制臭氧与烟气中NO_X的摩尔比为（0.1-0.5）：1，再将臭氧与烟气形成的混合烟气送入烟气净化系统，使用碳酸氢钠或碳酸钠作为烟气净化系统的吸收剂。

所述臭氧由VPSA制氧装置或PSA制氧装置制得的氧气经臭氧发生器而制得。

在主烟道内喷入吸收剂干粉，使吸收剂干粉、烟气、臭氧满足以下情况中的一种：

（Ⅰ）将吸收剂干粉与烟气混合后，再将臭氧送入主烟道，形成混合烟气；

（Ⅱ）将臭氧与烟气混合后，再将吸收剂干粉送入主烟道，形成混合烟气；

（Ⅲ）吸收剂干粉分两次喷入，第一次喷入的吸收剂干粉与烟气混合后，再将臭氧送入主烟道，与主烟道内第二次喷入的吸收剂干粉混合，形成混合烟气。

所述混合烟气送入烟气净化系统后得到净烟气和废料，将废料与碳酸氢铵送入碱回收再生系统，制得碳酸氢钠和化肥。

将所述碳酸氢钠回用至主烟道，作为吸收剂干粉使用。

将所述碳酸氢钠回用至烟气净化系统，作为烟气净化系统的吸收剂使用。

所述烟气净化系统采用湿法吸收工艺或全干式吸收工艺。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明将臭氧应用于烟气的钠法净化工艺中，首先，在主烟道内按臭氧/NO_X=（0.1-0.5）/1的比例通入臭氧，利用臭氧的强氧化性能，使烟气中的NO和重金属Hg等被氧化到高价态的NO₂/N₂O₅、Hg²⁺，然后再送入碳酸氢钠或碳酸钠作为吸收剂的烟气净化系统进行处理，得到净烟气，其中，NO_X的脱除效率最高可达到90%，重金属Hg的脱除效率最高可达到90%。

（2）本发明在主烟道内还通入有吸收剂干粉，其目的如下：一，使主烟道内的烟气先与吸收剂干粉反应，除去烟气中部分NO_X和SO_X，并氧化重金属，而后再通入臭氧，较现有直接将臭氧应用于烟气净化的方法而言，能减少臭氧的通入量，并且干粉段脱除了大部分的SOx使得臭氧段生成的SO3量大幅降低，降低了对设备的腐蚀，延长了设备的使用寿命，也减少了气溶胶的产生；二，可适应任意燃料燃烧产生的污染烟气，吸收剂干粉与烟气反应后，再加入臭氧，能弥补吸收剂干粉的不足，满足NO_X的脱除效率和重金属Hg的脱除效率达到最高；三，适宜工业化生产，在主烟道的连续输送过程中，分别通过吸收剂干粉和臭氧的加入，来控制烟气中多种污染物的去除，以达到最佳的脱除效率。

（3）本发明符合经济生产要求，烟气净化系统得到的废液经碱回收再生系统后，可得到碳酸氢钠和化肥，碳酸氢钠还可回用至主烟道或烟气净化系统。

（4）本发明采用VPSA或PSA制备的氧气作为臭氧发生器的氧源，避免了液氧危险源，且运行费用大幅度降低。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图（一）。

图2为本发明的工艺流程图（二）。

图3为本发明的工艺流程图（三）。

图4为本发明的工艺流程图（四）。

具体实施方式

下面将本发明的发明目的、技术方案和有益效果作进一步详细的说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对所要求的本发明提供进一步的说明，除非另有说明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为将臭氧应用于烟气污染物的净化技术，专利文献CN105126564A公开了一种臭氧结合氢氧化钠和/或氢氧化钾，以及三氯化六氨合钴的脱硫脱硝方法，可实现脱硫率达98%以上，脱硝率达80%以上的净化效果，其中却并没有公开该方法对重金属Hg的脱除效率，提出了将臭氧与烟气中氮氧化物的摩尔比控制在（0.5-0.8）：1，同时，利用氢氧化钠和/或氢氧化钾，以及三氯化六氨合钴抑制NO的产生，从而最大限度的提高烟气的脱硝效率，但重金属Hg通过该方法是否能达到环境排放标准，还有待考证。为此本发明提出了一种烟气污染物净化方法，该方法可实现烟气中SO_X、NO_X、重金属Hg等污染物的高效脱除。

以下是对本发明技术方案的进一步描述：

如图1、图2所示，将臭氧送入主烟道与烟气接触，臭氧由VPSA制氧装置（或PSA制氧装置）制得的氧气经臭氧发生器而制得，通过控制臭氧与烟气中NO_X的摩尔比为（0.1-0.5）：1，使主烟道内的10-50%的NO被氧化成NO2，10-50%Hg⁰被氧化成Hg²⁺，再将臭氧与烟气形成的混合烟气送入烟气净化系统，烟气净化系统可采用湿法吸收工艺或全干式吸收工艺，使用碳酸氢钠或碳酸钠作为烟气净化系统的吸收剂，对SO_X、NO_X进行脱除，可实现SO_X脱出率达99.7%，NO_X脱出率达90%、重金属Hg脱出率达90%的净化效果。

为达到理想的工艺效果，本发明在主烟道内喷入吸收剂干粉，将吸收剂干粉与烟气混合后，再将臭氧送入主烟道。进入主烟道内的烟气首先与吸收剂干粉接触并反应，此时可除去烟气中5-70%的NO_X、60-90%的SO_X并氧化重金属，然后在主烟道内通入臭氧，使臭氧与反应后的烟气接触并反应，通过控制臭氧与烟气中NO_X的摩尔比，进一步将烟气中的NO被氧化成NO₂，Hg⁰氧化成Hg²⁺，而后混合烟气进入烟气净化系统完成脱硫脱硝除尘，净烟气经烟囱排放；烟气净化系统排出的废料送至碱回收再生系统，制得碳酸氢钠和化肥。

为降低工艺成本，根据碱回收再生系统制得碳酸氢钠量的多少，可直接将碳酸氢钠回用至主烟道，作为吸收剂干粉使用，也可将碳酸氢钠回用至烟气净化系统，作为烟气净化系统的吸收剂使用。

在实际操作过程中，碳酸氢钠回用至主烟道可分为以下三种情况：

（Ⅰ）将吸收剂干粉与烟气混合后，再将臭氧送入主烟道，形成混合烟气，即如图2所示情况；

（Ⅱ）如图3所示，将臭氧与烟气混合后，再将吸收剂干粉送入主烟道，形成混合烟气；

（Ⅲ）如图4所示，吸收剂干粉分两次喷入，第一次喷入的吸收剂干粉与烟气混合后，再将臭氧送入主烟道，与主烟道内第二次喷入的吸收剂干粉混合，形成混合烟气。

下面以几个典型实施例来列举说明本发明的具体实施方式，当然，本发明的保护范围并不局限于以下实施例。

实施例1：

本实施例以日均烟气排放量为180000Nm³/h的燃煤烟气为例，该燃煤烟气中SO₂的浓度为800mg/Nm³，NO_X的浓度为500mg/Nm³，重金属Hg浓度为30μg/Nm³，含氧量7%，温度110℃。

用VPSA制氧装置制得氧气并送入臭氧发生器制备臭氧，可连续制备臭氧，将制备得到的臭氧连续送入主烟道，在110℃的温度下与烟气接触，根据主烟道内烟气的流量控制臭氧的通入量，本实施例中，烟气流速为11m/s，将臭氧与烟气中NO_X的摩尔比控制在0.5：1，为此，控制臭氧通入速率为38kg/h。将臭氧与烟气形成的混合烟气送入烟气净化系统，使用碳酸钠作为烟气净化系统的吸收剂。

本实施例可采用湿法吸收工艺，使用碳酸钠溶液为吸收剂，烟气净化设备可采用分段式吸收塔，下段为脱除段，上部为除尘除雾段，混合烟气以4m/s的速度送入烟气净化系统的脱除段，与碳酸氢钠溶液接触并反应，液气比控制在2L/m³，烟气经除尘除雾段得到净烟气，由分段式吸收塔顶排出，脱除段的循环浆料为废料。

为降低工艺成本，可对废料进行再处理并回用，例如：将废料与碳酸氢铵送入碱回收再生系统（如复分解反应器和多效蒸发器的组合）制得碳酸氢钠和包含有硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐等无机盐的化肥，其中得到的碳酸氢钠还可回用至烟气净化系统，作为烟气净化系统的吸收剂使用。

实施例2：

本实施例以日均烟气排放量为100000 Nm³/h的焦炭燃烧烟气为例，该焦炭燃烧烟气中SO₂的浓度为800mg/Nm³，NO_X的浓度为300mg/Nm³，重金属Hg浓度为20μg/Nm³，含氧量6.5%，温度150℃。

用PSA制氧装置制得氧气并送入臭氧发生器制备臭氧，可连续制备臭氧，将制备得到的臭氧连续送入主烟道，在150℃的温度下与烟气接触，根据主烟道内烟气的流量控制臭氧的通入量，本实施例中，烟气流速为8m/s，将臭氧与烟气中NO_X的摩尔比控制在0.45：1，为此，控制臭氧通入速率为12kg/h。将臭氧与烟气形成的混合烟气送入烟气净化系统，使用碳酸氢钠作为烟气净化系统的吸收剂。

本实施例可采用全干法吸收工艺，使用碳酸氢钠干粉为吸收剂，烟气净化设备可采用空塔，混合烟气以3m/s的速度送入空塔内，与碳酸氢钠干粉接触并反应，碳酸氢钠干粉的喷入量为210kg/h，烟气经除尘设备过滤后得到净烟气排出。

实施例3：

本实施例以日均烟气排放量为50000 Nm³/h的燃煤烟气为例，该燃煤烟气中SO₂的浓度为1100 mg/Nm³，NO_X的浓度为350 mg/Nm³，重金属Hg浓度为30μg/Nm³，含氧量8.5%，温度140℃。

燃煤烟气以10 m/s的速度送入主烟道，在主烟道内以40 m/s的速度连续喷入吸收剂干粉，在140℃的温度下将吸收剂干粉与烟气混合后，再将臭氧送入主烟道。

用VPSA制氧装置制得氧气并送入臭氧发生器制备臭氧，可连续制备臭氧，将制备得到的臭氧以4kg/h的速度连续送入主烟道，在130℃的温度下使臭氧与烟气接触，根据主烟道内烟气的流量控制臭氧的通入量，本实施例中，烟气流速为10m/s，将臭氧与烟气中NO_X的摩尔比控制在0.3：1。将臭氧与烟气形成的混合烟气送入烟气净化系统，使用碳酸氢钠作为烟气净化系统的吸收剂。

本实施例可采用湿法吸收工艺，使用碳酸氢钠溶液为吸收剂，烟气净化设备可采用分段式吸收塔，下段为脱除段，上部为除尘除雾段，混合烟气以3.5 m/s的速度送入烟气净化系统的脱除段，与碳酸氢钠溶液接触并反应，液气比控制在3L/m³，烟气经除尘除雾段得到净烟气，由分段式吸收塔顶排出，脱除段的循环浆料为废料。

为降低工艺成本，可对废料进行再处理并回用，例如：将废料与碳酸氢铵送入碱回收再生系统（如复分解反应器和多效蒸发器的组合）制得碳酸氢钠和包含有硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐等无机盐的化肥，其中得到的碳酸氢钠还可回用至烟气净化系统，作为烟气净化系统的吸收剂使用，也可将碳酸氢钠干燥后制得碳酸氢钠干粉，回用至主烟道，作为吸收剂干粉使用。

实施例4：

本实施例以日均烟气排放量为1000000 Nm³/h的焦炭燃烧烟气为例，该焦炭燃烧烟气中SO₂的浓度为2800 mg/Nm³，NO_X的浓度为150 mg/Nm³，重金属Hg浓度为20μg/Nm³，含氧量5.9%，温度120℃。

燃煤烟气以14 m/s的速度送入主烟道，在主烟道内以30 m/s的速度连续喷入吸收剂干粉，在120℃的温度下将吸收剂干粉与烟气混合后，再将臭氧送入主烟道。

用VPSA制氧装置制得氧气并送入臭氧发生器制备臭氧，可连续制备臭氧，将制备得到的臭氧以13kg/h的速度连续送入主烟道，在110℃的温度下使臭氧与烟气接触，根据主烟道内烟气的流量控制臭氧的通入量，本实施例中，烟气流速为14 m/s，将臭氧与烟气中NO_X的摩尔比控制在0.1：1。将臭氧与烟气形成的混合烟气送入烟气净化系统，使用碳酸钠作为烟气净化系统的吸收剂。

本实施例可采用湿法吸收工艺，使用碳酸钠溶液为吸收剂，烟气净化设备可采用分段式吸收塔，下段为脱除段，上部为除尘除雾段，混合烟气以5m/s的速度送入烟气净化系统的脱除段，与碳酸钠溶液接触并反应，液气比控制在3L/m³，烟气经除尘除雾段得到净烟气，由分段式吸收塔顶排出，脱除段的循环浆料为废料。

为降低工艺成本，可对废料进行再处理并回用，例如：将废料与碳酸氢铵送入碱回收再生系统（如复分解反应器和多效蒸发器的组合）制得碳酸氢钠和包含有硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐等无机盐的化肥，其中得到的碳酸氢钠还可回用至烟气净化系统，与碳酸钠溶液一并作为烟气净化系统的吸收剂使用，也可将碳酸氢钠干燥后制得碳酸氢钠干粉，回用至主烟道，作为吸收剂干粉使用。

实施例5：

本实施例以日均烟气排放量为300000 Nm³/h的燃煤烟气为例，该燃煤烟气中SO₂的浓度为2000 mg/Nm³，NO_X的浓度为400 mg/Nm³，重金属Hg浓度为28μg/Nm³，含氧量6%，温度190℃。

燃煤烟气以8 m/s的速度送入主烟道，在主烟道内以35 m/s的速度连续喷入吸收剂干粉，在190℃的温度下将吸收剂干粉与烟气混合后，再将臭氧送入主烟道。

用VPSA制氧装置制得氧气并送入臭氧发生器制备臭氧，可连续制备臭氧，将制备得到的臭氧以26kg/h的速度连续送入主烟道，在175℃的温度下使臭氧与烟气接触，根据主烟道内烟气的流量控制臭氧的通入量，本实施例中，烟气流速为8 m/s，将臭氧与烟气中NO_X的摩尔比控制在0.25：1。将臭氧与烟气形成的混合烟气送入烟气净化系统，使用碳酸氢钠作为烟气净化系统的吸收剂。

本实施例可采用全干法吸收工艺，使用碳酸氢钠干粉为吸收剂，烟气净化设备可采用空塔，混合烟气以6m/s的速度送入空塔内，与碳酸氢钠干粉接触并反应，碳酸氢钠干粉的喷入量为1650kg/h，烟气经除尘设备过滤后得到净烟气排出。

实施例6：

本实施例以日均烟气排放量为130000Nm³/h的催化裂化催化剂再生烟气为例，该烟气中SO₂的浓度为3000mg/Nm³，NO_X的浓度为300mg/Nm³，含氧量3%，温度160℃。

燃煤烟气以10m/s的速度送入主烟道，在主烟道内以30m/s的速度连续喷入吸收剂干粉，在160℃的温度下将吸收剂干粉与烟气混合反应后，再将臭氧送入主烟道。

用VPSA制氧装置制得氧气并送入臭氧发生器制备臭氧，可连续制备臭氧，将制备得到的臭氧以7kg/h的速度连续送入主烟道，在155℃的温度下使臭氧与烟气接触，根据主烟道内烟气的流量控制臭氧的通入量，本实施例中，烟气流速为10m/s，将臭氧与烟气中NO_X的摩尔比控制在0.2：1。将臭氧与烟气形成的混合烟气送入烟气净化系统，使用碳酸氢钠作为烟气净化系统的吸收剂。

本实施例可采用湿法吸收工艺，使用碳酸钠溶液为吸收剂，烟气净化设备可采用分段式吸收塔，下段为脱除段，上部为除尘除雾段，混合烟气以4m/s的速度送入烟气净化系统的脱除段，与碳酸氢钠溶液接触并反应，液气比控制在4 L/m³，烟气经除尘除雾段得到净烟气，由分段式吸收塔顶排出，脱除段的循环浆料为废料。

为降低工艺成本，可对废料进行再处理并回用，例如：将废料与碳酸氢铵送入碱回收再生系统（如复分解反应器和多效蒸发器的组合）制得碳酸氢钠和包含有硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐等无机盐的化肥，其中得到的碳酸氢钠还可回用至烟气净化系统，作为烟气净化系统的吸收剂使用，也可将碳酸氢钠干燥后制得碳酸氢钠干粉，回用至主烟道，作为吸收剂干粉使用。

对上述实施例1-6中得到的单位体积的净烟气进行污染物检测，结果如表1所示。

表1

上述检测结果表明了，在应用于连续化工业生产时，本发明方法满足以下特性：

（1）本发明方法可适用于多种工业烟气污染物的处理，如实施例1-6涉及的燃煤烟气、焦炭燃烧烟气、催化裂化催化剂再生烟气等，不限于烟气中污染物的浓度和成分，尤其对SO₂、NO_X、Hg⁰的脱除效率较为突出，满足现代工业的环评要求。

（2）本发明方法在采用吸收剂干粉+臭氧+烟气净化系统组合的净化方法时，其净化效率最高，如实施例3-5，脱硫效率最高可达99.7%，脱硝效率最高可达90%，重金属Hg的脱除效率最高可达90%。

在连续开车一长周期后，分别对上述实施例1-6的工艺设备进行检测，未增加烟道喷粉工段的设备腐蚀效果较为明显，如实施例1、2。这是因为，在主烟道内喷入吸收剂干粉，能脱除大部分的SO_x使得后续臭氧段生成的SO₃量大幅降低，降低了对设备的腐蚀，具有延长设备的使用寿命的作用，同时，也减少了气溶胶的产生。由此可以知道，烟道喷粉工段的增加不仅对整个工艺的脱除效率有提高，还有利于工业的连续化、持续化的生产，降低维护成本和难度。

为进一步验证吸收剂干粉+臭氧+烟气净化系统组合方式下的净化方法是否适应工业生产，以下实施例以污染物含量相同的同种烟气为例，比较吸收剂干粉的加入量、臭氧与烟气中NO_X的比值以及烟气净化系统中吸收剂的加入量等控制因素，对该组合方式下的烟气净化效率及其他工业特性的影响。

以下实施例以日均烟气排放量为500000Nm³/h的燃煤烟气为例，该燃煤烟气中SO₂的浓度为1200mg/Nm³，NO_X的浓度为400mg/Nm³，重金属Hg浓度为30μg/Nm³，含氧量6%，温度120℃。

实施例7：

燃煤烟气以12m/s的速度送入主烟道，在主烟道内以40m/s的相对速度连续喷入吸收剂干粉，在120℃的温度下将吸收剂干粉与烟气混合后，再将臭氧送入主烟道。

用VPSA制氧装置制得氧气并送入臭氧发生器制备臭氧，可连续制备臭氧，将制备得到的臭氧以10kg/h的速度连续送入主烟道，在110℃的温度下使臭氧与烟气接触，根据主烟道内烟气的流量控制臭氧的通入量，本实施例中，烟气流速为12m/s，将臭氧与烟气中NO_X的摩尔比控制在0.12：1。将臭氧与烟气形成的混合烟气送入烟气净化系统，使用碳酸氢钠作为烟气净化系统的吸收剂。

本实施例可采用湿法吸收工艺，使用碳酸氢钠溶液为吸收剂，烟气净化设备可采用分段式吸收塔，下段为脱除段，上部为除尘除雾段，混合烟气以3m/s的速度送入烟气净化系统的脱除段，与碳酸氢钠溶液接触并反应，液气比控制在3L/m³，烟气经除尘除雾段得到净烟气，由分段式吸收塔顶排出，脱除段的循环浆料为废料。

为降低工艺成本，可对废料进行再处理并回用，例如：将废料与碳酸氢铵送入碱回收再生系统（如复分解反应器和多效蒸发器的组合）制得碳酸氢钠和包含有硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐等无机盐的化肥，其中得到的碳酸氢钠还可回用至烟气净化系统，作为烟气净化系统的吸收剂使用，也可将碳酸氢钠干燥后制得碳酸氢钠干粉，回用至主烟道，作为吸收剂干粉使用。

实施例8：

燃煤烟气以12m/s的速度送入主烟道，在主烟道内以40m/s的相对速度连续喷入吸收剂干粉，在120℃的温度下将吸收剂干粉与烟气混合后，再将臭氧送入主烟道。

用VPSA制氧装置制得氧气并送入臭氧发生器制备臭氧，可连续制备臭氧，将制备得到的臭氧以4kg/h的速度连续送入主烟道，在110℃的温度下使臭氧与烟气接触，根据主烟道内烟气的流量控制臭氧的通入量，本实施例中，烟气流速为12m/s，将臭氧与烟气中NO_X的摩尔比控制在0.05：1。将臭氧与烟气形成的混合烟气送入烟气净化系统，使用碳酸氢钠作为烟气净化系统的吸收剂。

本实施例可采用湿法吸收工艺，使用碳酸氢钠溶液为吸收剂，烟气净化设备可采用分段式吸收塔，下段为脱除段，上部为除尘除雾段，混合烟气以3m/s的速度送入烟气净化系统的脱除段，与碳酸氢钠溶液接触并反应，液气比控制在3L/m³，烟气经除尘除雾段得到净烟气，由分段式吸收塔顶排出，脱除段的循环浆料为废料。

为降低工艺成本，可对废料进行再处理并回用，例如：将废料与碳酸氢铵送入碱回收再生系统（如复分解反应器和多效蒸发器的组合）制得碳酸氢钠和包含有硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐等无机盐的化肥，其中得到的碳酸氢钠还可回用至烟气净化系统，作为烟气净化系统的吸收剂使用，也可将碳酸氢钠干燥后制得碳酸氢钠干粉，回用至主烟道，作为吸收剂干粉使用。

实施例9：

燃煤烟气以12m/s的速度送入主烟道，在主烟道内以40m/s的相对速度连续喷入吸收剂干粉，在120℃的温度下将吸收剂干粉与烟气混合后，再将臭氧送入主烟道。

用PSA制氧装置制得氧气并送入臭氧发生器制备臭氧，可连续制备臭氧，将制备得到的臭氧以17kg/h的速度连续送入主烟道，在110℃的温度下使臭氧与烟气接触，根据主烟道内烟气的流量控制臭氧的通入量，本实施例中，烟气流速为12m/s，将臭氧与烟气中NO_X的摩尔比控制在0.2：1。将臭氧与烟气形成的混合烟气送入烟气净化系统，使用碳酸氢钠作为烟气净化系统的吸收剂。

本实施例可采用湿法吸收工艺，使用碳酸氢钠溶液为吸收剂，烟气净化设备可采用分段式吸收塔，下段为脱除段，上部为除尘除雾段，混合烟气以3m/s的速度送入烟气净化系统的脱除段，与碳酸氢钠溶液接触并反应，液气比控制在3L/m³，烟气经除尘除雾段得到净烟气，由分段式吸收塔顶排出，脱除段的循环浆料为废料。

为降低工艺成本，可对废料进行再处理并回用，例如：将废料与碳酸氢铵送入碱回收再生系统（如复分解反应器和多效蒸发器的组合）制得碳酸氢钠和包含有硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐等无机盐的化肥，其中得到的碳酸氢钠还可回用至烟气净化系统，作为烟气净化系统的吸收剂使用，也可将碳酸氢钠干燥后制得碳酸氢钠干粉，回用至主烟道，作为吸收剂干粉使用。

实施例10：

燃煤烟气以12m/s的速度送入主烟道，在主烟道内以40m/s的相对速度连续喷入吸收剂干粉，在120℃的温度下将吸收剂干粉与烟气混合后，再将臭氧送入主烟道。

用VPSA制氧装置制得氧气并送入臭氧发生器制备臭氧，可连续制备臭氧，将制备得到的臭氧以21kg/h的速度连续送入主烟道，在110℃的温度下使臭氧与烟气接触，根据主烟道内烟气的流量控制臭氧的通入量，本实施例中，烟气流速为12m/s，将臭氧与烟气中NO_X的摩尔比控制在0.25：1。将臭氧与烟气形成的混合烟气送入烟气净化系统，使用碳酸氢钠作为烟气净化系统的吸收剂。

本实施例可采用湿法吸收工艺，使用碳酸氢钠溶液为吸收剂，烟气净化设备可采用分段式吸收塔，下段为脱除段，上部为除尘除雾段，混合烟气以3m/s的速度送入烟气净化系统的脱除段，与碳酸氢钠溶液接触并反应，液气比控制在3L/m³，烟气经除尘除雾段得到净烟气，由分段式吸收塔顶排出，脱除段的循环浆料为废料。

为降低工艺成本，可对废料进行再处理并回用，例如：将废料与碳酸氢铵送入碱回收再生系统（如复分解反应器和多效蒸发器的组合）制得碳酸氢钠和包含有硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐等无机盐的化肥，其中得到的碳酸氢钠还可回用至烟气净化系统，作为烟气净化系统的吸收剂使用，也可将碳酸氢钠干燥后制得碳酸氢钠干粉，回用至主烟道，作为吸收剂干粉使用。

实施例11：

燃煤烟气以12m/s的速度送入主烟道，在主烟道内以40m/s的相对速度连续喷入吸收剂干粉，在120℃的温度下将吸收剂干粉与烟气混合后，再将臭氧送入主烟道。

用VPSA制氧装置制得氧气并送入臭氧发生器制备臭氧，可连续制备臭氧，将制备得到的臭氧以10kg/h的速度连续送入主烟道，在110℃的温度下使臭氧与烟气接触，根据主烟道内烟气的流量控制臭氧的通入量，本实施例中，烟气流速为12m/s，将臭氧与烟气中NO_X的摩尔比控制在0.16：1。将臭氧与烟气形成的混合烟气送入烟气净化系统，使用碳酸氢钠作为烟气净化系统的吸收剂。

本实施例可采用全干法吸收工艺，使用碳酸氢钠干粉为吸收剂，烟气净化设备可采用空塔，混合烟气以5m/s的速度送入空塔内，与碳酸氢钠干粉接触并反应，碳酸氢钠干粉的喷入量为1600 kg/h，烟气经除尘设备过滤后得到净烟气排出。

实施例12：

燃煤烟气以12m/s的速度送入主烟道，在主烟道内以40m/s的相对速度连续喷入吸收剂干粉，在120℃的温度下将吸收剂干粉与烟气混合后，再将臭氧送入主烟道。

用PSA制氧装置制得氧气并送入臭氧发生器制备臭氧，可连续制备臭氧，将制备得到的臭氧以51kg/h的速度连续送入主烟道，在110℃的温度下使臭氧与烟气接触，根据主烟道内烟气的流量控制臭氧的通入量，本实施例中，烟气流速为12 m/s，将臭氧与烟气中NO_X的摩尔比控制在0.6：1。将臭氧与烟气形成的混合烟气送入烟气净化系统，使用碳酸氢钠作为烟气净化系统的吸收剂。

本实施例可采用全干法吸收工艺，使用碳酸氢钠干粉为吸收剂，烟气净化设备可采用空塔，混合烟气以5m/s的速度送入空塔内，与碳酸氢钠干粉接触并反应，碳酸氢钠干粉的喷入量为 1620kg/h，烟气经除尘设备过滤后得到净烟气排出。

实施例13：

燃煤烟气以12m/s的速度送入主烟道，在主烟道内以40m/s的相对速度连续喷入吸收剂干粉，在120℃的温度下将吸收剂干粉与烟气混合后，再将臭氧送入主烟道。

用VPSA制氧装置制得氧气并送入臭氧发生器制备臭氧，可连续制备臭氧，将制备得到的臭氧以17kg/h的速度连续送入主烟道，在110℃的温度下使臭氧与烟气接触，根据主烟道内烟气的流量控制臭氧的通入量，本实施例中，烟气流速为12m/s，将臭氧与烟气中NO_X的摩尔比控制在0.2：1。将臭氧与烟气形成的混合烟气送入烟气净化系统，使用碳酸氢钠作为烟气净化系统的吸收剂。

本实施例可采用全干法吸收工艺，使用碳酸氢钠干粉为吸收剂，烟气净化设备可采用空塔，混合烟气以 5m/s的速度送入空塔内，与碳酸氢钠干粉接触并反应，碳酸氢钠干粉的喷入量为 1600 kg/h，烟气经除尘设备过滤后得到净烟气排出。

实施例14：

燃煤烟气以12m/s的速度送入主烟道，在主烟道内以40m/s的相对速度连续喷入吸收剂干粉，在120℃的温度下将吸收剂干粉与烟气混合后，再将臭氧送入主烟道。

用VPSA制氧装置制得氧气并送入臭氧发生器制备臭氧，可连续制备臭氧，将制备得到的臭氧以24 kg/h的速度连续送入主烟道，在110℃的温度下使臭氧与烟气接触，根据主烟道内烟气的流量控制臭氧的通入量，本实施例中，烟气流速为12 m/s，将臭氧与烟气中NO_X的摩尔比控制在0.28：1。将臭氧与烟气形成的混合烟气送入烟气净化系统，使用碳酸氢钠作为烟气净化系统的吸收剂。

本实施例可采用全干法吸收工艺，使用碳酸氢钠干粉为吸收剂，烟气净化设备可采用空塔，混合烟气以5m/s的速度送入空塔内，与碳酸氢钠干粉接触并反应，碳酸氢钠干粉的喷入量为1620 kg/h，烟气经除尘设备过滤后得到净烟气排出。

实施例15：

燃煤烟气以12m/s的速度送入主烟道，用VPSA制氧装置制得氧气并送入臭氧发生器制备臭氧，可连续制备臭氧，将制备得到的臭氧以17kg/h的速度连续送入主烟道，在120℃的温度下使臭氧与烟气接触，再在主烟道内以40m/s的相对速度连续喷入吸收剂干粉，在110℃的温度下将吸收剂干粉与之混合后，形成混合烟气。

根据主烟道内烟气的流量控制臭氧的通入量，本实施例中，烟气流速为12m/s，将臭氧与烟气中NO_X的摩尔比控制在0.2：1。将臭氧与烟气形成的混合烟气送入烟气净化系统，使用碳酸氢钠作为烟气净化系统的吸收剂。

本实施例可采用湿法吸收工艺，使用碳酸氢钠溶液为吸收剂，烟气净化设备可采用分段式吸收塔，下段为脱除段，上部为除尘除雾段，混合烟气以3m/s的速度送入烟气净化系统的脱除段，与碳酸氢钠溶液接触并反应，液气比控制在3L/m³，烟气经除尘除雾段得到净烟气，由分段式吸收塔顶排出，脱除段的循环浆料为废料。

为降低工艺成本，可对废料进行再处理并回用，例如：将废料与碳酸氢铵送入碱回收再生系统（如复分解反应器和多效蒸发器的组合）制得碳酸氢钠和包含有硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐等无机盐的化肥，其中得到的碳酸氢钠还可回用至烟气净化系统，作为烟气净化系统的吸收剂使用，也可将碳酸氢钠干燥后制得碳酸氢钠干粉，回用至主烟道，作为吸收剂干粉使用。

实施例16：

燃煤烟气以12m/s的速度送入主烟道，在主烟道内以40m/s的相对速度连续喷入吸收剂干粉，在120℃的温度下将吸收剂干粉与烟气混合后，再将臭氧送入主烟道，然后再在主烟道内以40m/s的相对速度第二次喷入吸收剂干粉，形成混合烟气。

用VPSA制氧装置制得氧气并送入臭氧发生器制备臭氧，可连续制备臭氧，将制备得到的臭氧以21kg/h的速度连续送入主烟道，在110℃的温度下使臭氧与烟气接触，根据主烟道内烟气的流量控制臭氧的通入量，本实施例中，烟气流速为12m/s，将臭氧与烟气中NO_X的摩尔比控制在0.25：1。将臭氧与烟气形成的混合烟气送入烟气净化系统，使用碳酸氢钠作为烟气净化系统的吸收剂。

本实施例可采用湿法吸收工艺，使用碳酸氢钠溶液为吸收剂，烟气净化设备可采用分段式吸收塔，下段为脱除段，上部为除尘除雾段，混合烟气以3m/s的速度送入烟气净化系统的脱除段，与碳酸氢钠溶液接触并反应，液气比控制在3L/m³，烟气经除尘除雾段得到净烟气，由分段式吸收塔顶排出，脱除段的循环浆料为废料。

为降低工艺成本，可对废料进行再处理并回用，例如：将废料与碳酸氢铵送入碱回收再生系统（如复分解反应器和多效蒸发器的组合）制得碳酸氢钠和包含有硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐等无机盐的化肥，其中得到的碳酸氢钠还可回用至烟气净化系统，作为烟气净化系统的吸收剂使用，也可将碳酸氢钠干燥后制得碳酸氢钠干粉，回用至主烟道，作为吸收剂干粉使用。

对上述实施例7-14中得到的单位体积的净烟气进行检测，如表2所示。

表2

上述检测结果表明了，在烟气污染物组份相同的连续化工业生产过程中，分别将吸收剂干粉的加入量、臭氧与烟气中NO_X的比值以及烟气净化系统中吸收剂的加入量等工艺控制参数作为变量时，对烟气净化效率的影响最大的因素为臭氧与烟气中NO_X的比值，如实施例8、12、15和16：

实施例8中，臭氧与烟气中NO_X的摩尔比控制在0.05：1，该实施例的净烟气中的NO_X含量不达标；

实施例12中，臭氧与烟气中NO_X的摩尔比控制在0.6：1，该实施例的净烟气中的NO_X含量不达标，净烟气中的NO_X含量与实施例8基本一致，但是臭氧的消耗量是实施例8的一倍多。

实施例15中，增加吸收剂干粉的喷入量，分两次喷入主烟道，同时，将臭氧与烟气中NO_X的摩尔比控制在0.2：1，该实施例的净烟气中的NO_X含量达标；

实施例16中，在主烟道内，使臭氧与烟气混合后再喷入吸收剂干粉，同时，将臭氧与烟气中NO_X的摩尔比控制在0.25：1，该实施例的净烟气中的NO_X含量达标；

综上所述，本发明提供了一种适宜工业化控制和连续生产的烟气净化方法，该方法将烟道喷粉、臭氧、烟气净化系统等技术相融合，比单独将臭氧直接应用于烟气净化系统的方法而言，具有更好的脱除效率，增加的烟道喷粉工段，并没有使其连续化的工业生产变得复杂、不可控，反而在满足臭氧与烟气中NO_X的摩尔比为（0.1-0.5）：1的情况下，即可实现一套完成的烟气净化方法，同时，在增加烟道喷粉工段后，还能增加设备运行长周期的时间。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。