一種組合式煙氣多污染物協(xié)同深度凈化工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于大氣污染控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種組合式煙氣多污染物協(xié)同深度凈化工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)存在數(shù)量眾多的玻璃窯爐、陶瓷窯爐、金屬冶煉爐、鋁型材熔煉爐等工業(yè)窯爐。這些窯爐的燃燒煙氣中含有大量的氣體污染物，主要有顆粒物、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、氟化物、氯化物、重金屬等，其中重金屬多達(dá)10余種，砷、汞、鉛、鉻等及其化合物濃度較高。這些窯爐大部分分布在工業(yè)發(fā)達(dá)的珠三角、長(zhǎng)三角、京津冀、長(zhǎng)株潭等“三區(qū)十群”區(qū)域，對(duì)區(qū)域大氣環(huán)境污染的貢獻(xiàn)較大。
[0003]為了改善工業(yè)窯爐突出的大氣污染問(wèn)題，我國(guó)近幾年針對(duì)各細(xì)分行業(yè)陸續(xù)制定了污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，例如《陶瓷工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB25464-2010)、《平板玻璃工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB26453-2011)、《鋁工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 25465-2010)、《稀土工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 26451-2011)、《再生銅、鋁、鉛、鋅工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 31574-2015)等等。隨著2012年開(kāi)始的大范圍灰霾天氣爆發(fā)，我國(guó)又緊急發(fā)布了多項(xiàng)排放標(biāo)準(zhǔn)的修改單，增加了多個(gè)行業(yè)的氮氧化物限值標(biāo)準(zhǔn)及大氣污染物特別排放限值，對(duì)顆粒物、S02、NOx、重金屬等污染物提出了特別排放限值要求。此外，我國(guó)還制定了《重金屬污染綜合防治〃十二五〃規(guī)劃》，有色金屬冶煉等被列入重點(diǎn)管控行業(yè)。
[0004]目前，這些窯爐大多安裝了除塵脫硫，對(duì)顆粒物、SO2排放進(jìn)行了有效控制，但NOx、重金屬、氟化物、氯化物等其它污染物尚未進(jìn)行控制。因此，目前這些窯爐總體上遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，必須開(kāi)展污染物深度治理?，F(xiàn)階段我國(guó)針對(duì)工業(yè)窯爐煙氣的治理技術(shù)仍以除塵脫硫技術(shù)為主，而NOx、重金屬等污染物的傳統(tǒng)控制技術(shù)很難在工業(yè)窯爐中應(yīng)用。選擇性非催化還原(SNCR)脫硝技術(shù)可能會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量，選擇性催化還原(SCR)脫硝技術(shù)難以適應(yīng)工業(yè)窯爐煙氣溫度低、溫度波動(dòng)大、污染物濃度波動(dòng)大、雜質(zhì)含量高等特點(diǎn)，重金屬吸附技術(shù)價(jià)格昂貴難以適用。并且，這些單一污染物控制技術(shù)簡(jiǎn)單串聯(lián)使用，將導(dǎo)致設(shè)備昂貴、系統(tǒng)復(fù)雜、占地面積大等弊端。
[0005]在多污染物協(xié)同控制技術(shù)研究方面，我國(guó)已有一些專利技術(shù)儲(chǔ)備。專利200810047472.7公開(kāi)了一種燒結(jié)機(jī)煙氣多污染物脫除工藝及其系統(tǒng)，其系統(tǒng)主要由用于收集燒結(jié)機(jī)頭尾兩端煙氣的機(jī)頭煙氣聯(lián)箱和機(jī)尾煙氣聯(lián)箱、用于煙氣中多種污染物脫除的SCR脫硝反應(yīng)器、一級(jí)除塵器、循環(huán)流化床脫硫反應(yīng)器和二級(jí)除塵器組成，該工藝能對(duì)燒結(jié)煙氣中的二氧化硫、氮氧化物和粉塵進(jìn)行分類集成處理、高效同步脫除。專利201310310410.1公開(kāi)了一種多污染物聯(lián)合控制裝置，該裝置可以高效凈化脫除煙氣中的S02、N0x、汞、煙塵(含PM2.5)等污染物。專利201110236670.X公開(kāi)了一種陶瓷煙氣多污染物協(xié)同凈化復(fù)合吸收劑及制備方法和應(yīng)用，在同一設(shè)備中通過(guò)吸收、溶解、絡(luò)合、氧化、還原和沉淀等方式，同時(shí)高效凈化去除陶瓷煙氣中的多種污染物。專利201210410620.3公開(kāi)了一種垃圾焚燒煙氣多污染物協(xié)同控制的方法，通過(guò)研制新型復(fù)合吸收液和改進(jìn)現(xiàn)有吸收塔結(jié)構(gòu)，采用“氧化吸收/絡(luò)合+吸附”的兩級(jí)串聯(lián)處理模式在同一設(shè)備中同時(shí)高效脫除垃圾焚燒煙氣中的多種污染物。專利201310461483.0公開(kāi)了一種煙氣多污染物高效協(xié)同凈化方法和在工業(yè)鍋爐、窯爐煙氣污染控制中的應(yīng)用，利用氧化劑將部分煙氣中難溶的MKHgt3等物質(zhì)氧化為NOdPHg2+等，生成的NO2與另一路煙氣中的NO在混合管中反應(yīng)生成易溶于水的N2O3，隨后N203、HF、HCl、S02、Hg2+等在高效吸收塔中被吸收去除。但是現(xiàn)有多污染物協(xié)同控制技術(shù)大多僅是多種單一污染物控制技術(shù)的簡(jiǎn)單組合，或者是利用同一技術(shù)、同一設(shè)備或同一藥劑去除多種污染物，并沒(méi)有涉及組合技術(shù)中各單元間的協(xié)同作用，即既能增強(qiáng)各單元的優(yōu)勢(shì)又能消除各單元的弊端。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足之處，本發(fā)明提供一種組合式煙氣多污染物協(xié)同深度凈化工藝。該工藝以低溫SCR脫硝技術(shù)和濕法吸收技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)優(yōu)化集成，實(shí)現(xiàn)顆粒物、S02、N0x、氟化物、氯化物、重金屬等污染物的協(xié)同深度凈化，具有流程簡(jiǎn)單緊湊、投資運(yùn)行成本低、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，非常適用于玻璃窯爐、陶瓷窯爐、金屬冶煉爐、鋁型材熔煉爐等各種工業(yè)窯爐的煙氣凈化。
[0007]本發(fā)明目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008]—種組合式煙氣多污染物協(xié)同深度凈化工藝，包括如下步驟:
[0009](I)利用現(xiàn)有的除塵設(shè)備，初步除去煙氣中的顆粒物;去除顆粒物后的煙氣進(jìn)入低溫SCR預(yù)處理塔，捕集部分對(duì)低溫SCR脫硝催化劑有毒害作用的物質(zhì)，如鉀、砷等;脫硝還原劑從預(yù)處理塔前端或中部噴入，與煙氣充分混合，部分硫銨鹽沉積在預(yù)處理塔中并緩慢分解；
[0010](2)預(yù)處理后的煙氣進(jìn)入低溫SCR脫硝反應(yīng)器，使NOx得到初步凈化，并且使部分重金屬單質(zhì)被氧化；
[0011](3)步驟(2)處理后的煙氣進(jìn)入濕式吸收塔，在塔內(nèi)與復(fù)合吸收液接觸反應(yīng)，使SO2、Ν0χ、氯化物、氟化物、重金屬(砷、汞、鉛、鉻等及其化合物)等得到協(xié)同控制，凈化后的煙氣排放。
[0012]上述步驟(I)中，低溫SCR預(yù)處理塔內(nèi)布置少量填料，可以捕集煙氣中部分鉀、鈣、鈉、砷等，并且可以捕集S02、氨氣和水反應(yīng)生成的硫銨鹽，因此能緩解低溫SCR脫硝催化劑的中毒。
[0013]上述步驟(I)中，所述脫硝還原劑為氨氣。
[0014]上述步驟(2)中，低溫SCR脫硝反應(yīng)器工作溫度優(yōu)選為150?300°C，脫硝效率為
60%?80%，汞、砷等重金屬單質(zhì)被氧化成氧化物。
[0015]上述步驟(3)中，復(fù)合吸收液按質(zhì)量百分比計(jì)組分優(yōu)選為:尿素2%?15%，堿1%?10%，添加劑0.1%。?2%，余量為水。復(fù)合吸收液配方詳見(jiàn)專利201110236670.X。所述堿優(yōu)選為氫氧化鈉、石灰和石灰石中的一種以上;所述添加劑優(yōu)選為氧化型添加劑或絡(luò)合型添加劑;所述氧化型添加劑優(yōu)選為高錳酸鉀、亞氯酸鈉、次氯酸鈉、次氯酸鈣、雙氧水和過(guò)硫酸鉀中的一種以上;所述絡(luò)合型添加劑優(yōu)選為EDTA亞鐵絡(luò)合物、NTA亞鐵絡(luò)合物和六氨合鉆中的一種。以上復(fù)合吸收劑對(duì)NOx具有高效吸收凈化效果，同時(shí)對(duì)SO2、鹵化物和重金屬等污染物也具有協(xié)同凈化作用。復(fù)合吸收液連續(xù)進(jìn)入吸收液循環(huán)系統(tǒng)，通過(guò)循環(huán)沉淀分離池連續(xù)排出飽和吸收尾液，在經(jīng)過(guò)絮凝沉淀初步處理后廢水進(jìn)入企業(yè)總廢水處理系統(tǒng)處理至達(dá)標(biāo)排放，渣作為固廢處理。
[0016]上述低溫SCR預(yù)處理塔是低溫SCR脫硝反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行的保障，工業(yè)窯爐煙氣溫度低、雜質(zhì)含量高，會(huì)影響低溫SCR脫硝效率，鉀、鈣、砷及其化合物等雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致脫硝催化劑中毒，煙氣溫度低時(shí)硫銨鹽易沉積在催化劑表面導(dǎo)致催化劑中毒。預(yù)處理塔捕集了這些會(huì)導(dǎo)致催化劑中毒的物質(zhì)，因此低溫SCR脫硝反應(yīng)器單位能穩(wěn)定運(yùn)行。
[0017]上述低溫SCR脫硝反應(yīng)器與濕法吸收塔間具有協(xié)同作用。一方面，濕法吸收塔能彌補(bǔ)低溫SCR脫硝反應(yīng)器的部分弊端。工業(yè)窯爐煙氣溫度波動(dòng)大、污染物濃度波動(dòng)大，容易導(dǎo)