一種燃?xì)忮仩t煙氣全回收處理方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種燃?xì)忮仩t煙氣全回收處理方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，碳減排成為日益關(guān)注的課題，例如我國(guó)承諾的碳減排目標(biāo):未來(lái)五年中國(guó)碳排量強(qiáng)度下降16%?17%，到2020年單位⑶P的C02排放強(qiáng)度在2005年水平上減少40%?45%。并且國(guó)家極為重視CCUS(碳捕獲、利用與封存)技術(shù)并為其研發(fā)和示范開(kāi)展了一系列工作。因此，目前的碳減排的壓力巨大。
[0003]而天然氣作為清潔能源，現(xiàn)在越來(lái)越多的用于工業(yè)生產(chǎn)中，以代替過(guò)去使用的燃油和燃煤，在一定程度上降低了有害物質(zhì)，如SO# N0亦排放。但使用天然氣作為燃料，并不能顯著減少0)2的排放。
[0004]現(xiàn)有的煙氣處理技術(shù)僅對(duì)煙氣中的SOJP NO x進(jìn)行了處理，如干法、半干法和濕法脫硫，以及SNCR(選擇性非催化還原法)、SCR(選擇性催還還原法)脫硝，而并未對(duì)煙氣中的0)2進(jìn)行處理(即:沒(méi)有實(shí)現(xiàn)碳減排)，導(dǎo)致大氣中C02的含量增加，增加了污染物排放，對(duì)環(huán)境也造成了較大的污染，從而危害生態(tài)環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明了提供了一種燃?xì)忮仩t煙氣全回收處理方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的煙氣處理技術(shù)無(wú)法進(jìn)行碳減排的技術(shù)問(wèn)題。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種燃?xì)忮仩t煙氣全回收處理方法，包括以下步驟:
[0007]S1，降低燃?xì)忮仩t煙氣的排煙溫度，使所述煙氣中的水蒸氣冷凝，以利用冷凝水降低所述煙氣中的有害氣體的含量；
[0008]S2，將經(jīng)過(guò)冷凝降溫后的所述煙氣送入脫硫裝置除去所述煙氣中剩余的S0X;
[0009]S3，將經(jīng)過(guò)脫硫處理的所述煙氣送入C02捕集裝置，利用醇胺溶液對(duì)所述煙氣中的0)2進(jìn)行吸收和解吸，對(duì)所述煙氣中的0)2進(jìn)行捕集；
[0010]S4，將經(jīng)過(guò)C02捕集后的所述送入脫硝裝置進(jìn)行脫硝，以除去所述煙氣中剩余的N0X；
[0011]S5，對(duì)經(jīng)過(guò)脫硝處理后的所述煙氣中的N2進(jìn)行回收。
[0012]優(yōu)選的，在所述S2之后，所述方法還包括:
[0013]利用煙氣冷卻裝置對(duì)所述煙氣進(jìn)行降溫。
[0014]優(yōu)選的，在所述利用醇胺溶液對(duì)所述煙氣中的C02進(jìn)行吸收和解吸之前，所述方法還包括:利用加熱裝置使所述醇胺溶液達(dá)到解吸溫度。
[0015]優(yōu)選的，在所述S4之前，所述方法還包括:對(duì)所述煙氣中的水分進(jìn)行干燥處理。
[0016]本發(fā)明提供了一種燃?xì)忮仩t煙氣全回收處理系統(tǒng)，包括依次連接的燃?xì)忮仩t、煙氣冷凝裝置、脫硫裝置、0)2捕集裝置、脫硝裝置和”2回收裝置；
[0017]其中，所述煙氣冷凝裝置，用于降低燃?xì)忮仩t煙氣的排煙溫度，使所述煙氣中的水蒸氣冷凝，以利用冷凝水降低所述煙氣中的有害氣體的含量；
[0018]所述脫硫裝置，用于在經(jīng)過(guò)冷凝降溫后的所述煙氣送入所述脫硫裝置之后，除去所述煙氣中剩余的sox;
[0019]所述0)2捕集裝置，用于利用醇胺溶液將經(jīng)過(guò)脫硫處理的所述煙氣中的C02進(jìn)行吸收和解吸，對(duì)所述煙氣中的0)2進(jìn)行捕集；
[0020]所述脫硝裝置，用于在經(jīng)過(guò)C02捕集后的所述煙氣送入所述脫硝裝置之后進(jìn)行脫硝，以除去所述煙氣中剩余的N0X;
[0021 ] 所述N2回收裝置，用于對(duì)經(jīng)過(guò)脫硝處理后的所述煙氣中的N 2進(jìn)行回收。
[0022]優(yōu)選的，所述C02捕集裝置連接有加熱裝置，用于對(duì)所述醇胺溶液加熱，使所述醇胺溶液達(dá)到解吸溫度。
[0023]優(yōu)選的，所述0)2捕集裝置連接有C0 2回收裝置；
[0024]所述C02回收裝置包括第一加壓氣態(tài)回收裝置或降溫加壓液態(tài)回收裝置。
[0025]優(yōu)選的，所述N2回收裝置連接有第二加壓氣態(tài)回收裝置或膨脹降溫液態(tài)回收裝置。
[0026]優(yōu)選的，若采用第一脫硝方法進(jìn)行脫硝，所述脫硝裝置連接有NOj#晶器，
[0027]其中，所述第一脫硝方法具體為:N0^凍結(jié)晶+SCR脫硝方法；或者N0身凍結(jié)晶+SNCR脫硝方法；
[0028]優(yōu)選的，若采用吸收吸附脫硝方法進(jìn)行脫硝，所述脫硝裝置連接有NOx吸收吸附
目.ο
[0029]通過(guò)本發(fā)明的一個(gè)或者多個(gè)技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果或者優(yōu)點(diǎn):
[0030]本發(fā)明提供了一種燃?xì)忮仩t煙氣全回收處理方法及系統(tǒng)，先降低燃?xì)忮仩t煙氣的排煙溫度，用以利用冷凝水降低所述煙氣中的有害氣體的含量，然后脫硫裝置除去所述煙氣中剩余的S0x#lj用醇胺溶液對(duì)所述煙氣中的C0 2進(jìn)行回收；除去所述煙氣中剩余的N0X;對(duì)N2進(jìn)行回收。以實(shí)現(xiàn)SO JP N0.等有害物質(zhì)的零排放，并且實(shí)現(xiàn)碳捕集和氮?dú)饣厥眨罱K實(shí)現(xiàn)煙氣全回收處理，具有節(jié)能環(huán)保和降低污染的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中一種燃?xì)忮仩t煙氣全回收處理方法實(shí)施過(guò)程圖；
[0032]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一種燃?xì)忮仩t煙氣全回收處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0033]附圖標(biāo)記說(shuō)明:燃?xì)忮仩t1、煙氣冷凝裝置2、脫硫裝置3、煙氣冷卻裝置4、C02捕集裝置5、煙氣干燥脫水裝置6、脫硝裝置7、隊(duì)回收裝置8、加熱裝置9、C0 2回收裝置10、第一加壓氣態(tài)回收裝置11、降溫加壓液態(tài)回收裝置12、N0X結(jié)晶器13、N0x吸收吸附裝置14、SCR處理裝置15、SNCR處理裝置16、第二加壓氣態(tài)回收裝置17、膨脹降溫液態(tài)回收裝置18。
【具體實(shí)施方式】
[0034]本發(fā)明的目的在于提供一種燃?xì)忮仩t煙氣全回收處理方法及系統(tǒng)，用以實(shí)現(xiàn)S0X (包括S0、S02、S03)和N0X (包括NO^NOJ等有害物質(zhì)的零排放，實(shí)現(xiàn)碳捕集和氮?dú)饣厥?，最終實(shí)現(xiàn)煙氣全回收處理，具有節(jié)能環(huán)保和降低污染的優(yōu)點(diǎn)。
[0035]為了使本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員更清楚地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖，通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作詳細(xì)描述。
[0036]下面請(qǐng)參看圖1，是本發(fā)明提供的燃?xì)忮仩t煙氣全回收處理方法的實(shí)施過(guò)程圖。
[0037]S1，降低燃?xì)忮仩t煙氣的排煙溫度，使所述煙氣中的水蒸氣冷凝，以利用冷凝水降低所述煙氣中的有害氣體的含量。
[0038]在本發(fā)明的實(shí)施過(guò)程中，S1的主要目的是利用煙氣冷凝裝置實(shí)現(xiàn)煙氣冷凝，以降低煙氣中的有害氣體(例如30:!和勵(lì):!等)的含量。具體來(lái)說(shuō)，在S1中，煙氣冷凝裝置可利用待加熱工質(zhì)或助燃空氣與煙氣進(jìn)行換熱。另外，本發(fā)明還可以對(duì)燃?xì)忮仩t煙氣余熱進(jìn)行回收利用。煙氣回收之后，可將煙氣余熱應(yīng)用在本系統(tǒng)中，或者利用在其他系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣的回收利用。
[0039]在利用待加熱工質(zhì)或助燃空氣與煙氣進(jìn)行換熱之后，可以降低排煙溫度，將煙氣的溫度會(huì)降低到冷凝點(diǎn)之下，使煙氣中的水蒸氣冷凝，并且利用冷凝水降低煙氣中SOJP
N0X等有害氣體的含量。
[0040]由于燃?xì)忮仩t煙氣的排煙溫度高，一般在150°C以上，由于燃料在燃燒都會(huì)產(chǎn)生大量的水蒸汽。如果將鍋爐的煙氣直接排出到大氣中，會(huì)造成熱污染，從而危害生態(tài)環(huán)境。因此，本發(fā)明在對(duì)鍋爐煙氣進(jìn)行處理時(shí)，首先利用煙氣冷凝裝置對(duì)煙氣進(jìn)行降溫，以降低排煙溫度，減少排煙損失，提高鍋爐的熱效率，并且利用煙氣冷凝裝置實(shí)現(xiàn)煙氣冷凝之后，利用冷凝水可以降低煙氣中的有害氣體(例如30:!和勵(lì):!等)的含量，減少有害污染物的排放，并且能較大程度上減輕對(duì)環(huán)境的熱污染。
[0041]S2，將經(jīng)過(guò)冷凝降溫后的所述煙氣送入脫硫裝置除去所述煙氣中剩余的S0X。
[0042]由于在S1中已經(jīng)降低了煙氣中SOJP NO x等有害氣體的含量，因此，此處的目的是使用脫硫裝置進(jìn)一步使用吸收、吸附或化學(xué)反應(yīng)的方法，以除去煙氣中剩余的S0X。
[0043]應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明的S2中脫硫的步驟和S3中碳捕集的步驟是有先后順序的，該順序不可更改。其主要原因是:由于有害氣體中包含了 S0X等有害氣體。而有害氣體中的SOJt CO 2的捕集(捕獲、收集)具有影響。因此，需要在捕集C0 2之前對(duì)有害氣體中的S0X進(jìn)行脫除，避免SO x影響C0 2的捕集純度。而有害氣體中的N0 ^寸C0 2的捕集是沒(méi)有影響的，因此，脫硝步驟和碳捕集步驟沒(méi)有順序限制。
[0044]另外，為了進(jìn)一步提高C02的捕集純度，在一種可能的實(shí)施方式中，在煙氣經(jīng)過(guò)脫硫處理后，若煙氣溫度未降到C02捕集的溫度，則需要煙氣冷卻裝置(如冷卻塔)對(duì)煙氣進(jìn)行進(jìn)一步的降溫。
[0045]S3，將經(jīng)過(guò)脫硫處理的所述煙氣送入C02捕集裝置，利用醇胺溶液對(duì)所述煙氣中的0)2進(jìn)行吸收和解吸，將所述煙氣中的C02進(jìn)行捕集。以得到高純度的C02。
[0046]在一種可能的實(shí)施方式中，在C02解吸過(guò)程中，還需要加熱裝置，使醇胺溶液達(dá)到解吸溫度。另外，當(dāng)對(duì)C02進(jìn)行吸收和解吸之后，還會(huì)對(duì)解吸出的C02進(jìn)行回收，降低碳排放量，盡量避免將0)2排放到大氣中，以減輕大氣中的污染物排放。
[0047]S4，將經(jīng)過(guò)C02捕集后的所述送入脫硝裝置進(jìn)行脫硝，以除去所述剩余的NO x。
[0048]而在脫硝之前，還會(huì)對(duì)煙氣中的水分進(jìn)行干燥處理。
[0049]在脫硝的過(guò)程中，將經(jīng)過(guò)C02捕集后的煙氣送入脫硝裝置之后，可以有多種方式脫硝，例如常規(guī)的利用SCR方法或SNCR方法進(jìn)行脫硝。另外，本發(fā)明還研制了本發(fā)明特有的脫硝方法，例如…(^冷凍結(jié)晶+SCR(或SNCR)方法；或吸收吸附+SCR(或SNCR)方法進(jìn)行脫硝，以除去煙氣中剩余的N0X。
[0050]具體來(lái)說(shuō)，在N0X冷凍結(jié)晶+SCR (或SNCR)方法中，則煙氣在脫硝過(guò)程中，脫硝裝置連接有啤結(jié)晶器，利用氣固分離的原理將N2和NOx分離后，再對(duì)結(jié)晶的NO x采用SCR或SNCR方法進(jìn)行脫硝處理。這種脫硝方式和