一種改進廢氣處理過程中所生成的副產品的方法技術

一種改進在凈化含ＳＯ－［Ｘ］和／或ＮＯ－［Ｘ］廢氣處理過程的副產品的方法，包括步驟：把廢氣引入輻照區，在輻照前、中或后，通過集塵器收集所得副產品（硫酸銨和／或硝酸銨），把凈化的廢氣排入大氣中。所加ＮＨ－［３］的量選定得小于根據目標脫硫和脫氮效率計算出的量，以便盡管廢氣成分改變仍減小氨的漏放。將不包括氨在內的堿性物質在集塵器或其進氣側施加于廢氣，以便將收集的副產品的ｐＨ調節至６或大于６（最好是７或大于７），由此抑制氨基磺酸雜質的副作用。（*該技術在2008年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種處理含有毒氣體成分(如SOx和/或NOx)的廢氣的方法。附圖說明圖1是一個流程圖，示意地表明了一種典型的處理來自重油燃燒爐等含SOx和/或NOx的廢氣以使廢氣變得無害的方法。更確切地說，將鍋爐1產生的廢氣(一般在130℃或更高的溫度)經過廢氣管2引入冷卻塔3，在冷卻塔3依靠從冷卻水供應管4噴出的冷卻水冷卻廢氣，這樣，氣體溫度便在露點到100℃的范圍內，然后，將冷卻的廢氣管5引入反應器7中。在管5的中部氨通過流量控制閥6施加到廢氣中。引入到反應器7中的廢氣用來自電子束發生器9的電子束輻照，這樣，廢氣中含有的SOx和/或NOx便與氨發生反應，變成硫酸銨和/或硝酸銨，然后依靠集塵器11除下硫酸銨和/或硝酸銨，被凈化廢氣再從煙囪13排入大氣中。從廢氣中除下的硫酸銨和/或硝酸銨通過排放管12作為副產品被收集。應該注意到，為了控制由于電子束輻射而產生的熱和由于伴隨脫硫和/或脫氮而產生的熱所引起的廢氣溫度升高由此使廢氣保持在最佳溫度，利用冷卻水噴淋裝置8在反應器7中，在輻照區內及其進氣、排氣側這三個位置中的至少一個位置用冷卻水對廢氣進行噴淋。最后是在輻照后用冷卻水噴淋廢氣(與此相關的專利技術如日本專利申請第308，887/1987)。集塵器11可包括或靜電沉淀器(EP)或袋過濾器或包括這二者。在只用袋過濾器的情況下，由于在短時間內廢氣壓力損失增大，為了保證工作穩定，必須使用相當大容量的袋過濾塵器，而這便導致了費用的增加。圖1中的參考數字14，15和16分別表示SOx分析器NOx分析器和廢氣流量計。氨(NH3)的添加量可根據廢氣流率(2Nm3/h)、SOx濃度(〔SOx〕ppm)。NOx濃度(〔NOx〕ppm)、目標脫硫效率(ηSOx)和目標脫氮效率(ηNOx)計算如下(NH3)＝217.0322.41·10-6(2〔SOx〕·ηSOx+〔NOx〕πNOX)Kg/h……(1)為了減少有毒成分的排放，最近要求廢氣處理設備要達到非常嚴格的排放標準，即脫硫效率為90%或高于90%;脫氮效率為80%或高于80%;漏放氮為10ppm或少于10ppm。期望將來排放標準越來越嚴格。然而，上述先有技術方法具有蔽端，即難以控制氨的漏放，另一問題是針對副產品而引起的。下面將更具體地說明這一問題。圖2是說明在燃燒煤的廢氣中SOx與NOx濃度變化的典型曲線。SOx濃度相對平均值1500ppm有大約±100ppm的變化量，而NOx濃度相對平均值300ppm有大約±20ppm的變化量。在目標脫硫效率為90%，目標脫氮效率為80%的方法中加到廢氣中的氮的量可由公式(1)計算如下要添加的氮的最高濃度＝2×1600×0.9+340×0.8＝3136ppm要添加氮的最低濃度＝2×1400×0.9+260×0.8＝2744ppm要添加的氮的平均濃度＝2×1500×0.9+300×0.8＝2940ppm假如可允許漏放的氨濃度是上述水平，即10ppm，則必須使供給的廢氣具有范圍在2744至3136ppm的氨濃度，同時控制氨的漏放量在±10ppm的可允許范圍，即從0.3到0.4%(即從10/3136至10/2744)。所需控制精確值要比目前可達到精確值(即全部比例(thefullscale)的1-2%)明顯低，所以目前難以把氨的漏放量控制到10ppm或小于10ppm。主要由硫酸銨和硝酸銨構成的副產品提供了一種有用的氨肥，但當廢氣中CO的濃度低于SOx濃度的十倍時，就會產生有害于作物的氨基磺酸，盡管其含量很低(即百分之幾)，由副產品形成的肥料也會阻礙作物生長〔本申請人已提交了一項有關依靠熱裂法去除氨基磺酸化合物的方法的申請，即日本專利申請61-279791。(1986)號〕。為了在既不降低脫硫效率，又不降低脫氮效率的同時改進副產品和減少氨的漏放，本專利技術人進行了各種研究。結果，本專利技術人發現，可以依靠施加比達到目標脫硫和脫氮效率時所需氨量更少的氨量，并依靠再施加不包括氨在內的堿性物質，可以達到去除那些由于缺氨而尚未反應的SOx和NOx的目的，由此，在使整個脫硫和脫氮效率保持在高水平的同時，使副產品得到改進。還可以依靠把收集到的副產品的PH調節到6或大于6(最好是7或大于7)的方法，抑制氨基磺酸雜質的副作用。本專利技術提供一種依靠用輻射輻照來處理廢氣的方法，該方法包括步驟把含有硫氧化物(SOx和/或氮氧化物(NOx)的廢氣引入輻照區，在輻照區或在其進氣或排氣側把氨(NH3)加到廢氣中;依靠集塵器收集所得硫酸銨和/或硝酸銨;把已凈化的廢氣排入大氣中，其中，改進步驟包括在集塵器內或在其進氣側將小于化學當量的氨量和不包括氨在內的堿性物施加到廢氣中。圖1是說明先有技術的流程圖。圖2是說明廢氣中SOx和NOx濃度變化的曲線。圖3是說明本專利技術一個實施例的流程圖。圖4是說明本專利技術另一實施例的流程圖。圖5是說明在具有相當大的濃度變化的廢氣中SOx和NOx濃度變化的曲線。圖6是說明Ca(OH)2含量和副產品的PH之間關系的曲線。圖7A是一個曲線圖，表示根據本專利技術的第一實施例，實際上在袋過濾器中的廢氣的壓力損失沒有任何增加。圖7B是一個曲線圖，表示在與之比較的一例中，在袋過濾器中的廢氣的壓力損失的增加。圖3是說明本專利技術方法的一個實施例的流程圖，其中，把靜電沉淀器和袋過濾器結合起來用作集塵器(見美國專利申請序號第055，969號，1987年6月)。要添加的氨化學當量濃度由前述的公式(1)計算得出，但根據SOx和NOx濃度變化圖形，所加氨的實際濃度范圍是65%至100%。更確切地說，大部分脫硫和脫氮基本上受具有相當高反應速度的氨的作用。要添加的氨量最好根據各濃度變化圖形中的最低濃度來選定。在圖2所示濃度變化圖形的情況下，SOx的最低濃度是1400ppm，NOx的最低濃度是280ppm，由此，要添加的氨的最低濃度是2744ppm(如上所述)。另一方面，相對SOx和NOx最高濃度的化學當量濃度是3136ppm。因此，所施加氨的實際濃度與化學當量濃度之比在87.5%至100%的范圍內(即2744/3136至2744/2744)。圖5是說明在具有相當大濃度變化的廢氣中SOx和NOx濃度變化的曲線，其中，SOx和NOx的最高濃度分別是1200ppppm和320ppm，而SOx和NOx的最低濃度分別是800ppm和280ppm，假設目標脫硫效率是90%，而目標脫氮效率是80%，要添加的氨的濃度由公式(1)計算如下最高化學當量濃度＝2×1200×0.9+320×0.8＝2416(ppm)最低化學當量濃度＝2×800×0.9+280×0.8＝1644(ppm)因此，如果根據最低化學當量濃度添加氨，則添加氨的實際濃度與化學當量濃度之比在68.9%至100%的范圍內(即1664/2416到1664/1664)。在本專利技術中，不包括氨在內的堿性物質的加入量在集塵器內或在其進氣側進行的。添加的堿性物質主要在集塵器中與未反應的SOx和NOx起反應，由此除去這些有毒氣體成分。作為上述堿性物質，最好使用一種選自物質由鈣、鈉、鉀和鎂形成的無機鹽(具體地說是Ca(OH)2、CaO、CaCO3、Na2CO3、NaHCO3、Mg(OH)2等或其混合物)的物質，添加的堿性物質的最好選定得等于或大于根據未本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種改進廢氣處理過程的副產品的方法，包括步驟：把含有硫氧化物（ＳＯｘ和／或氮氧化物（ＮＯｘ）的廢氣引入輻射輻照區，在輻照前、中或后將氨（ＮＨ↓［３］）施加于廢氣，通過利用靜電沉淀器（ＥＰ）和袋過濾器組的集塵器收集所得副產品（硫酸銨和／或硝酸銨），并把凈化的廢氣排放到大氣中，其特征在于：在所述集塵器和袋過濾器之間將不包括氨在內的堿性物質施加于廢氣，或將不包括氨在內的堿性物質施加于收集的副產品，這樣，把收集的副產品的ｐＨ調節到等于或大于６（最好是等于或大于７），由此抑制氨基磺酸雜質的副作用。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：青木慎治，平山洋郎，前章彥，
申請(專利權)人：株式會社荏原制作所，
類型：發明
國別省市：JP[日本]