用于NOx除去的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于N0J余去的方法及系統(tǒng)。
[0002]該方法可用于從由化石燃料燃燒生成的升高壓力下的煙道氣體除去N0X，例如，在發(fā)電站或工廠中。
【背景技術(shù)】
[0003]SCR為從煙道氣體除去N0X的公知技術(shù)。其包括將試劑如氨或尿素供應(yīng)在待處理的煙道氣體中，并且接著使煙道氣體與催化劑在250到400°C之間的溫度下接觸。所得的反應(yīng)引起N0X轉(zhuǎn)換成N2和水。
[0004]為了得到完全的N0X轉(zhuǎn)換，供應(yīng)到煙道氣體中的試劑的量高于化學(xué)計(jì)算量。
[0005]這引起試劑滑入反應(yīng)產(chǎn)物中，S卩，試劑如氨或尿素在SCR反應(yīng)之后包含在煙道氣體中。
[0006]由于試劑成本及此外的鹽沉淀的風(fēng)險(xiǎn)，故試劑滑移是不合乎需要的。這優(yōu)選在煙道氣體富有C02、H20和02時(shí)在升高的壓力(> 1.5bar絕對(duì)壓力)下發(fā)生。例如，如果氨用作試劑，則SCR反應(yīng)之后包含在煙道氣體中的剩余的氨在煙道氣體變得更冷時(shí)沉淀為碳酸鹽/重碳酸鹽，具有堵塞或腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)。
[0007]所述常規(guī)過程的實(shí)例在下文中闡釋。
[0008]DE102008062495公開了一種具有用于完全除去SCR的煙道氣體處理系統(tǒng)。
[0009]DE102008062496公開了一種用于將N0轉(zhuǎn)換成N02的具有SCR和壓縮機(jī)上游的氧化劑注入的煙道氣體處理系統(tǒng)(實(shí)施例A)。DE102008062496還公開了一種具有在壓縮機(jī)下游的SCR的煙道氣體處理系統(tǒng)，其用于由壓力和包含在煙道氣體中的氧將N0轉(zhuǎn)換成N02。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的方面包括提供一種防止試劑滑移的方法及系統(tǒng)，S卩，SCR反應(yīng)之后的煙道氣體不包含剩余的試劑。
[0011]這些及另外的方面通過提供根據(jù)所附權(quán)利要求的方法及系統(tǒng)來獲得。
【附圖說明】
[0012]另外的特征和優(yōu)點(diǎn)將從系統(tǒng)和方法的優(yōu)選但非排他的實(shí)施例的描述中變得更加顯而易見，該實(shí)施例經(jīng)由附圖中的非限制性實(shí)例示出，在該附圖中:
圖1示出了實(shí)施本發(fā)明的方法的系統(tǒng)的實(shí)例。
[0013]部件列表 1鍋爐
2煙道氣體處理系統(tǒng) 5除塵單元 6除汞單元 7除硫單元 8冷凝器
9用于N0X除去的系統(tǒng)
10試劑供應(yīng)源
11反應(yīng)器
12催化劑
15壓縮機(jī)
16氧化劑供應(yīng)源
17壓縮機(jī)
20除汞單元
21水分離器
22干燥器
23 C02分離器
24管線
25管線
26煙道
27水供應(yīng)源。
【具體實(shí)施方式】
[0014]在下文中，首先描述了用于由SCR從煙道氣體除去系統(tǒng)。
[0015]鍋爐1使燃料如煤與氧化劑如空氣或氧或富氧空氣燃燒，并且生成前進(jìn)至煙道氣體處理系統(tǒng)2的煙道氣體。
[0016]煙道氣體處理系統(tǒng)2可包括除塵單元5，如，過濾器或靜電除塵器、除汞單元6、除硫單元7和用于除去水的冷凝器8。這些構(gòu)件布置的順序與本發(fā)明無關(guān)，并且這些構(gòu)件中的一個(gè)或更多個(gè)的存在也與本發(fā)明無關(guān)。因此，構(gòu)件的順序可不同，并且這些構(gòu)件中的一個(gè)或更多個(gè)可不存在而不影響本發(fā)明。在這些構(gòu)件下游，煙道氣體處理系統(tǒng)2具有用于N0J余去的系統(tǒng)9。
[0017]用于N0X除去的系統(tǒng)9包括用于試劑進(jìn)入煙道氣體中的供應(yīng)源10，以及包括用于供應(yīng)源10下游的SCR反應(yīng)的催化劑12的反應(yīng)器11。
[0018]試劑可為通常用于SCR的試劑中的一種或混合物，如例如氨或尿素。無論如何都可使用其它試劑。催化劑同樣是通常用于SCR的催化劑，并且例如可包括釩、鉬、鎢、沸石等。
[0019]在反應(yīng)器11的下游，用于除去N0X的系統(tǒng)9包括用于最終NO x除去的器件。
[0020]在第一實(shí)例中，用于最終N0J余去的器件包括壓縮機(jī)15，像例如，多級(jí)壓縮機(jī)，其能夠以多個(gè)壓縮級(jí)壓縮煙道氣體；實(shí)際上在考慮平衡時(shí)，
NO + 1/202^ N0 2 [1]
高壓將平衡推至右側(cè)，使得N0轉(zhuǎn)換成N02，其在液體水存在時(shí)形成酸溶液。因此，NOJ^此而言可通過將氣體冷卻至露點(diǎn)下同時(shí)形成水冷凝物來容易地除去。作為備選，還可完成注水來實(shí)現(xiàn)相同效果。
[0021]在第二實(shí)例中，用于最終N0J余去的器件包括氧化劑的供應(yīng)源16。氧化劑可為過氧化氫H202，其它氧化劑無論如何也是可能的。氧化劑根據(jù)反應(yīng)引起N0氧化成N02，
NO + H202 ^ N02 + H20[2]
N02接著像在第一實(shí)施例中那樣利用水除去。
[0022]用于N0J余去的系統(tǒng)9的不同實(shí)施例可設(shè)有壓縮機(jī)15或氧化劑的供應(yīng)源16，或壓縮機(jī)15和氧化劑的供應(yīng)源16兩者。除增大壓力之外，添加氧化劑允許加速反應(yīng)和減少停留時(shí)間。當(dāng)提供壓縮機(jī)15和氧化劑的供應(yīng)源16兩者時(shí)，氧化劑16的供應(yīng)源可位于壓縮機(jī)上游或兩個(gè)壓縮級(jí)之間。自然地，一個(gè)以上的供應(yīng)源16也可設(shè)在兩個(gè)壓縮級(jí)上游和/或其之間。
[0023]此外，根據(jù)用于除去N0X的系統(tǒng)9的優(yōu)選實(shí)施例，壓縮機(jī)17還設(shè)在反應(yīng)器11的上游；壓縮機(jī)17例如可為多級(jí)壓縮機(jī)，其能夠以多個(gè)壓縮級(jí)壓縮煙道氣體。該壓縮機(jī)17允許SCR在相對(duì)高壓力下操作。高壓允許最小化SCR裝備尺寸。此外，有利的是，在該位置處的煙道氣體已經(jīng)具有較低的硫含量和顆粒，因此延長(zhǎng)了催化劑的壽命。
[0024]在反應(yīng)器11下游，并且在提供壓縮機(jī)12、過氧化物注入16或兩者中的任一個(gè)時(shí)，以上反應(yīng)[1]的平衡推至右側(cè)，使得加強(qiáng)了 N0轉(zhuǎn)換成N02，并且N0J余去更有效。
[0025]在反應(yīng)器下游，煙道氣體處理系統(tǒng)2可包括另外的處理步驟，像汞除去單元20、脫水器21以及有條件地還有干燥器22和C02分離器23。從C0 2分離器23，管線24使C0 2前進(jìn)來進(jìn)一步處理或隔離，并且管線25使奪去0)2的煙道氣體前進(jìn)至煙道26。也在該情況中，構(gòu)件的順序可不同，并且這些構(gòu)件中的一個(gè)或更多個(gè)可不存在而不影響本發(fā)明。
[0026]具有用于除去N0X的系統(tǒng)9的煙道氣體處理系統(tǒng)2的操作從所述和所示的內(nèi)容為顯而易見的并且大致如下。
[0027]鍋爐1通過燃燒燃料如煤與氧化劑來生成煙道氣體。煙道氣體通過使其穿過除塵單元5、除萊單元6、除硫單元7來清潔，并且其質(zhì)量流通過使其穿過冷凝器