本发明属于废气处理
技术领域：
，具体涉及一种烟气同时脱硫脱硝的方法。
背景技术：
：工业化的快速发展促进了社会科技进步高速发展，然而人类在享受着科技成果的同时，也在承受着化石燃料所导致的各种环境污染问题。so2和氮氧化物的排放是大气污染的主要来源，是形成酸雨的主要物质，对人类的生存和生活产生严重影响。煤炭燃烧过程中产生的大量so2和氮氧化物，对煤炭燃烧后的烟气净化是控制污染物排放的有效途径。常见的脱硫脱硝技术包括活性炭法、snox工艺、snrb工艺、noxso工艺和电子束法等。但是，目前的脱硫脱硝一体化技术还不够成熟，应用工业化不能完全实现。大部分电厂、工业锅炉仍采用单独脱硫、脱硝方法。燃煤电厂主要采用湿法脱硫技术和选择性催化还原法分别对so2和氮氧化物进行控制治理，但对so2和氮氧化物的脱除效率并不理想，且污染物单独治理工艺存在占地面积大、工艺链长、投资运行成本高、产生二次污染等问题。公告号为cn2712446y和cn2746971y的中国实用新型专利说明书分别提出了一种《烟气脱硫脱硝装置》和《脱硫脱硝一体化烟气净化塔》，但其脱硫脱硝设备均为体积很大的填料装置，且直接采用氨水溶液来吸收烟气中的氮氧化物，不仅使整个脱硫脱硝设备的阻力大幅增加，而且也不能有效地除去烟气中的氮氧化物。这是因为氮氧化物组份中90%以上为no，而no很难溶于水，采用简单的洗涤法很难将no吸收。公告号为cn100496675的中国发明专利公开了一种同时脱硫脱硝的湿式氨法烟气洁净工艺及其系统，提出了一种先行氧化烟气中的no，再利用氨作为吸收剂进行脱硫脱硝的工艺，该方法需消耗大量双氧水，且该方法和装置脱硝时需消耗氨，成本较高。技术实现要素：针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种烟气同时脱硫脱硝的方法，能对烟气中的so2和no进行有效脱除，且运行成本低，不会产生二次污染。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：本发明提供了一种烟气同时脱硫脱硝的方法，由以下工艺步骤组成：（1）预除尘：收集烟气并通过除尘器除去大部分粉尘，形成预除尘烟气；（2）初次氧化：将步骤（1）的预除尘烟气通过流量计送入脱硫塔烟道，将臭氧发生器产生的o3向脱硫塔烟道入口处进行喷射，o3在脱硫塔烟道入口将烟气中的no氧化为高价态氮氧化物；（3）脱硫：将经步骤（2）初次氧化后的烟气送入脱硫塔，在脱硫塔内进行脱硫处理；（4）再次氧化：将经步骤（3）脱硫后的烟气送出脱硫塔，将臭氧发生器产生的o3向脱硫塔烟道出口处进行喷射，o3在脱硫塔烟道出口将烟气中残余的no继续氧化为高价态氮氧化物；（5）湿式钙法吸收：将经步骤（4）再次氧化后的烟气送入盛有质量分数为3%石灰石浆液的玻璃鼓泡反应器中，在50℃条件下进一步对烟气中的so2和高价态氮氧化物进行脱除，脱除过程持续60-80min；（6）将步骤（5）处理过的烟气经硅胶吸附后排放。优选地，步骤（1）所述预除尘烟气中so2含量为2000-4000mg/nm³、no含量为400-600mg/nm³，预除尘烟气流速为3-5m/s、温度为120-140℃。优选地，步骤（1）所述除尘器的末端设置有干燥箱对预除尘烟气进行干燥。预除尘烟气中水蒸气体积占比超过10%时，会使得no的氧化率降低，预除尘烟气中水蒸气体积占比小于10%时，对no的氧化率没有影响，故通过干燥箱后的预除尘烟气中水蒸气的体积占比要控制在10%以内。优选地，步骤（2）通过流量计送入脱硫塔烟道的预除尘烟气流量控制在10-15l/min。优选地，步骤（2）所述向脱硫塔烟道入口处喷射的o3和所述通过流量计送入脱硫塔烟道的预除尘烟气中no的摩尔比为1.2-1.4:1。由于no的氧化率随n（o3）和n（no）的增大而逐渐升高，到达1.2之后升高速率变缓，到达1.4之后不再发生明显变化，若继续增加o3含量对no的氧化率不产生影响，且会因过量o3导致二次污染的发生，故需控制向脱硫塔烟道入口处喷射的o3和所述通过流量计送入脱硫塔烟道的预除尘烟气中no的摩尔比为1.2-1.4:1。优选地，步骤（3）所述烟气在脱硫塔内进行脱硫处理的时间为8-10s。优选地，步骤（4）所述脱硫塔烟道出口处烟气中的so2的浓度控制为3000-4000mg/cm³。当烟气进入盛有质量分数为3%石灰石浆液的玻璃鼓泡反应器中时，由于so2溶于液相可生成so32-，so32-可进一步与no2发生氧化还原反应，促进no2的吸收，提高no2的吸收率，但由于生成的caso3溶解度不高，导致no2的吸收率提高幅度有限，故so2的浓度控制在3000-4000mg/cm³即可。优选地，步骤（2）所述初次氧化的反应时间和步骤（4）所述再次氧化的反应时间为1-2s。优选地，步骤（5）所述质量分数为3%的石灰石浆液中还添加有na2so3或（nh4）2so3。so32-作为一种还原性离子，有助于no2的吸收，但由于生成的caso3溶解度不高，导致no2吸收率提高幅度有限。通过添加与caso3含有相同组分的na2so3或（nh4）2so3可增加溶液中so32-浓度，提高no2的脱除效率。优选地，步骤（6）所述烟气经硅胶吸附前需进行雾化喷淋处理，喷淋的是质量浓度为30%的双氧水的水溶液。本发明具有如下有益效果：（1）本发明对烟气进行同时脱硫脱硝处理前进行了预除尘，在除尘器的末端设置有干燥箱对预除尘烟气进行干燥。由于预除尘烟气中水蒸气体积占比超过10%时，会使得no的氧化率降低，预除尘烟气中水蒸气体积占比小于10%时，对no的氧化率没有影响，故通过干燥箱后的预除尘烟气中水蒸气的体积占比控制在10%以内提高了后续脱硝过程中no的氧化率。（2）本发明的氧化工艺中，向脱硫塔烟道入口处喷射的o3和通过流量计送入脱硫塔烟道的预除尘烟气中no的摩尔比为1.2-1.4:1。由于no的氧化率随n（o3）和n（no）的增大而逐渐升高，到达1.2之后升高速率变缓，到达1.4之后不再发生明显变化，若继续增加o3含量对no的氧化率不产生影响，且会因过量o3导致二次污染的发生，故控制向脱硫塔烟道入口处喷射的o3和所述通过流量计送入脱硫塔烟道的预除尘烟气中no的摩尔比为1.2-1.4:1，既可以达到较高的no氧化率，又节省了成本，避免了二次污染的发生。（3）本发明在脱硫塔烟道出口处烟气中的so2的浓度为3000-4000mg/cm³，当烟气进入盛有质量分数为3%石灰石浆液的玻璃鼓泡反应器中时，烟气中的so2溶于液相可生成so32-，so32-可进一步与no2发生氧化还原反应，促进no2的吸收，提高no2的吸收率。但由于生成的caso3溶解度不高，导致no2吸收率提高幅度有限，故本发明所用石灰石浆液中还添加有na2so3或（nh4）2so3，增加了溶液中so32-浓度，提高no2的脱除效率，nh4+可抑制o2的溶解从而减缓o2对no2吸收的抑制作用，进一步提高了no2的脱除效率。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。实施例1本实施例提供了一种烟气同时脱硫脱硝的方法，由以下工艺步骤组成：（1）预除尘：收集烟气并通过除尘器除去大部分粉尘，形成预除尘烟气，预除尘烟气中so2含量为2000mg/nm³、no含量为400mg/nm³，预除尘烟气流速为3m/s、温度为120℃。除尘器的末端设置有干燥箱对预除尘烟气进行干燥，使得通过干燥箱后的预除尘烟气中水蒸气的体积占比为10%。（2）初次氧化：将步骤（1）的预除尘烟气通过流量计以10l/min的流量送入脱硫塔烟道，将臭氧发生器产生的o3向脱硫塔烟道入口处进行喷射，o3和预除尘烟气中no的摩尔比为1.2:1，o3在脱硫塔烟道入口将烟气中的no氧化为高价态氮氧化物，反应时间为1s；（3）脱硫：将经步骤（2）初次氧化后的烟气送入脱硫塔，在脱硫塔内进行脱硫处理，脱硫处理的时间为8s；（4）再次氧化：将经步骤（3）脱硫后的烟气送出脱硫塔，烟气中的so2的浓度控制为3000mg/cm³，将臭氧发生器产生的o3向脱硫塔烟道出口处进行喷射，o3在脱硫塔烟道出口将烟气中残余的no继续氧化为高价态氮氧化物，反应时间为1s；（5）湿式钙法吸收：将经步骤（4）再次氧化后的烟气送入盛有质量分数为3%石灰石浆液的玻璃鼓泡反应器中，石灰石浆液中还添加有na2so3，并在50℃条件下进一步对烟气中的so2和高价态氮氧化物进行脱除，脱除过程持续60min；（6）将步骤（5）处理过的烟气行雾化喷淋处理，喷淋的是质量浓度为30%的双氧水的水溶液，然后经硅胶吸附后排放。实施例2本实施例提供了一种烟气同时脱硫脱硝的方法，由以下工艺步骤组成：（1）预除尘：收集烟气并通过除尘器除去大部分粉尘，形成预除尘烟气，预除尘烟气中so2含量为3000mg/nm³、no含量为500mg/nm³，预除尘烟气流速为4m/s、温度为130℃。除尘器的末端设置有干燥箱对预除尘烟气进行干燥，使得通过干燥箱后的预除尘烟气中水蒸气的体积占比为8%。（2）初次氧化：将步骤（1）的预除尘烟气通过流量计以13l/min的流量送入脱硫塔烟道，将臭氧发生器产生的o3向脱硫塔烟道入口处进行喷射，o3和预除尘烟气中no的摩尔比为1.3:1，o3在脱硫塔烟道入口将烟气中的no氧化为高价态氮氧化物，反应时间为1.5s；（3）脱硫：将经步骤（2）初次氧化后的烟气送入脱硫塔，在脱硫塔内进行脱硫处理，脱硫处理的时间为9s；（4）再次氧化：将经步骤（3）脱硫后的烟气送出脱硫塔，烟气中的so2的浓度控制为3500mg/cm³，将臭氧发生器产生的o3向脱硫塔烟道出口处进行喷射，o3在脱硫塔烟道出口将烟气中残余的no继续氧化为高价态氮氧化物，反应时间为1.5s；（5）湿式钙法吸收：将经步骤（4）再次氧化后的烟气送入盛有质量分数为3%石灰石浆液的玻璃鼓泡反应器中，石灰石浆液中还添加有（nh4）2so3，并在50℃条件下进一步对烟气中的so2和高价态氮氧化物进行脱除，脱除过程持续70min；（6）将步骤（5）处理过的烟气行雾化喷淋处理，喷淋的是质量浓度为30%的双氧水的水溶液，然后经硅胶吸附后排放。实施例3本实施例提供了一种烟气同时脱硫脱硝的方法，由以下工艺步骤组成：（1）预除尘：收集烟气并通过除尘器除去大部分粉尘，形成预除尘烟气，预除尘烟气中so2含量为4000mg/nm³、no含量为600mg/nm³，预除尘烟气流速为5m/s、温度为140℃。除尘器的末端设置有干燥箱对预除尘烟气进行干燥，使得通过干燥箱后的预除尘烟气中水蒸气的体积占比为6%。（2）初次氧化：将步骤（1）的预除尘烟气通过流量计以15l/min的流量送入脱硫塔烟道，将臭氧发生器产生的o3向脱硫塔烟道入口处进行喷射，o3和预除尘烟气中no的摩尔比为1.4:1，o3在脱硫塔烟道入口将烟气中的no氧化为高价态氮氧化物，反应时间为2s；（3）脱硫：将经步骤（2）初次氧化后的烟气送入脱硫塔，在脱硫塔内进行脱硫处理，脱硫处理的时间为10s；（4）再次氧化：将经步骤（3）脱硫后的烟气送出脱硫塔，烟气中的so2的浓度控制为4000mg/cm³，将臭氧发生器产生的o3向脱硫塔烟道出口处进行喷射，o3在脱硫塔烟道出口将烟气中残余的no继续氧化为高价态氮氧化物，反应时间为2s；（5）湿式钙法吸收：将经步骤（4）再次氧化后的烟气送入盛有质量分数为3%石灰石浆液的玻璃鼓泡反应器中，石灰石浆液中还添加有（nh4）2so3，并在50℃条件下进一步对烟气中的so2和高价态氮氧化物进行脱除，脱除过程持续80min；（6）将步骤（5）处理过的烟气行雾化喷淋处理，喷淋的是质量浓度为30%的双氧水的水溶液，然后经硅胶吸附后排放。对比例本对比例采用公告号为cn100496675的中国发明专利公开的一种同时脱硫脱硝的湿式氨法烟气洁净工艺及其系统对烟气进行处理，烟气中so2含量为4000mg/nm³、no含量为600mg/nm³，预除尘烟气流速为5m/s、温度为140℃。分别检测实施例1、实施例2和实施例3预除尘后烟气中no的浓度和经氧化反应后no的浓度，并计算出no的氧化率，检测排放时烟气中so2和高价态氮氧化物的浓度，计算出so2和高价态氮氧化物的吸收率；检测对比例中处理前和处理后so2和no的浓度，计算出so2和no的去除率。检测和计算的结果如下表1所示：表1项目氧化后no浓度no氧化率高价态氮氧化物吸收率实施例126.4mg/nm³93.4%96.1%实施例224.5mg/nm³95.1%98.5%实施例319.8mg/nm³96.7%98.7%表2项目so2去除率no去除率实施例1100%96.1%实施例2100%98.5%实施例3100%98.7%对比例99.2%94.7%从上表可以看出，实施例1、实施例2和实施例3中no的氧化率逐渐升高，说明o3和预除尘烟气中no的摩尔比在1.2-1.4:1的范围内时，比值越大no的氧化率越高；实施例2和实施例3中高价态氮氧化物吸收率明显大于实施例1中高价态氮氧化物的吸收率，说明在石灰石浆液中添加（nh4）2so3比在石灰石浆液中添加na2so3具有更好的高价态氮氧化物吸收效果。实施例1、实施例2和实施例3的so2去除率都达到100%，对比例中so2去除率为99.2%；实施例1、实施例2和实施例3的no去除率分别比对比例的no去除率高出了1.4%、3.8%和4%，说明本发明的烟气同时脱硫脱硝方法相比现有技术，具有更高的脱硫脱硝效率。以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。当前第1页12