一种高铝煤烟气净化中污染物综合回收工艺
专利汇可以提供一种高铝煤烟气净化中污染物综合回收工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种高 铝 煤 烟气 净化 中污染物综合 回收利用 工艺，采用物理 吸附 法、 化学吸附 法脱除烟气中的SO2；采用 氧 化+吸附法脱除烟气中的NOx；采用 水 溶浸渍法将两种吸附质脱附；通过脱附液与烟气混合转化吸收 烟尘 中的AL2O3\Fe2O3并转化为AL2(SO4)2\AL(NO3)3\Fe(NO3)3\AL(NO3)3；根据各成分 溶解度 的差异采取分步结晶法将 硫酸 铝和硫酸 铁 分离；通过加 氨 复分解法将硫酸铝、 硝酸 铝分解为氢氧化铝、硫酸铵、硝酸铵；通过氢氧化钠液相融合法在高速搅拌反应釜内将提取铝、铁后排出的杂质进行再度吸收转化，使杂质中的 二氧化 硅 与之融合转 化成 偏 硅酸 钠，以此完成 粉煤灰 最大化的回收利用。，下面是一种高铝煤烟气净化中污染物综合回收工艺专利的具体信息内容。
1.一种高铝煤烟气净化中污染物综合回收利用工艺，该工艺包括：a、通过对烟气的余热利用生产热风、蒸发浓缩脱附液、分解液；b、通过物理吸附、化学吸附脱除烟气中的硫氧化物、氮氧化物；c、通过水溶法脱除吸附质；d、通过脱附液在气雾对流式除尘的过程中吸收烟尘中的氧化铝、氧化铁；e、通过再氧化+再吸附使脱硝效果最大化；f、通过溶解度的差异将硫酸铝和硫酸铁分离；g、通过对硫酸铝、硝酸铝加氨复分解制取氢氧化铝；h、通过氢氧化钠在高速搅拌反应釜内与二氧化硅融合制取偏硅酸钠；r、该工艺同样适合于任何煤质燃烧产生的烟气净化。
2.根据权利要求1所述的一种高铝煤烟气净化中污染物综合回收利用工艺，所述的余热利用是通过间接换热系统生产热风并浓缩脱附液；
所述的生产热风是锅炉烟气在第一单元内进行气气换热得到热风；其特征是：在气气换热器内，风管横向排列，自然风在风机吹送力或引力的作用下在风管内流动，热烟气从管与管的空隙横向穿越，在穿越的同时与管内的自然风换热，自然风通过管壁的传热作用吸收烟气的热量并呈S形在换热器内蜿蜒前行，经多次重复受热后温度达到要求标准；
所述的浓缩脱附液，是锅炉烟气在换热器第二个单元内经过气液换热以实现脱附液、分解液浓缩；其特征是在气液换热器内管道纵向排列，脱附液、分解液在管内通过管壁的传热向烟气吸收热量，高温烟气横向切入通过列管散失热量，脱附液、分解液在换热的作用下蒸发浓缩；在蒸发过程中产生的水蒸汽或氨气通过相应管道通入吸附流程中吸附质的脱附或分解系统，浓缩液从底部放料口间断排出进入下一个流程。
3.根据权利要求1所述的一种高铝煤烟气净化中污染物综合回收利用工艺，所述的通过物理吸附、化学吸附脱除烟气中的硫氧化物、氮氧化物，是通过两个方式实现的，其一是通过错格式吸附净化方式完成初步脱硫脱硝；其特征是将烟气送入错格式串绕吸附净化段，通过密布的净化器经中心筒穿过夹层内的吸附剂向外扩散，烟气在穿越吸附剂(特制活性炭表面)做串绕式运动时，烟气中的水分子与活性炭表面的活性层产生复杂的电离反应生成羟基官能团(-OH)，即：H2O→-OH*+H+，(*表示吸附态，-OH表示羟基官能团)，同时烟气中的氧分子也被活性炭表面的活化能催化分解成氧原子，即O2→2O*；羟基官能团与氧原子的产生，给活性炭表面的活性中心生成了多位活性配合物，即：-OH*、O*，烟气中一氧化氮分子在多位活性配合物的作用下迅速得到氧原子而生成二氧化氮，即：NO+O*→NO2；由于二氧化氮、二氧化硫分子的沸点高(NO2＝21.1℃，SO2＝-10℃)，极性强，属酸性分子，又由于净化系统中的吸附剂是一种经过表面改性并具有碱性官能团表面吸附位的特制活性炭，因此当烟气穿越吸附层与吸附剂载体接触时双方产生酸碱亲和力而被迅速吸附，当吸附剂吸附了酸性分子后，吸附剂表面产生酸性官能团，又对碱性分子产生亲和力，因此，该实施方式通过蒸氨系统摄入碱性分子：NH3→-NH2*+H+(-NH2表示氨基官能团)；氨水在蒸氨器内受热分解：NH3H2O→NH3+H2O，氨分子随烟气进入净化系统，在穿越吸附净化层时受酸性官能团亲和力的作用被吸附剂迅速吸附：-OH*+M++X-＝-OM*+H++X-，碱性分子在吸附孔中覆盖了酸性分子，使吸附剂载体表面生成碱性官能团，碱性官能团对酸性分子产生亲和力，在亲和力的作用下迅速吸附酸性分子：-NH2*+H++X-＝-NH3X*，以此反复，使该系统的净化形成了酸碱分子的对叠吸附净化，以此实现氮氧化物与硫氧化物在化学吸附下的迅速脱除；烟气依照第一节串绕方式在装置主体内由下而上逐节穿行，上下两节内的净化筒错格分布，在穿行过程中通过密布的净化器做相同的串绕式吸附，烟气中的SO2由于极性、沸点、活性高于其他分子而被优先吸附(物理吸附)，部分NO在吸附层表面活性配合物的作用下氧化成NO2，烟气通过若干节叠置净化层的净化达到第一级净化目的；
其二是通过再氧化+再吸附实现氮氧化物的最大化脱除，所述的再氧化是将烟气通入氧化箱，氧化箱内按一定规格安装着开孔式泡沫玻璃制成的催化载体，氧化段与串绕式吸附净化段组成复合式净化结构；
所述的再氧化实现的方式是：在再氧化段内通过喷淋方式向催化载体浇注氧化剂，氧化剂在催化载体内部流动中成为泡沫玻璃球壁的液膜，当烟气穿越催化载体时，烟气中的一氧化氮与球壁的氧化剂接触，迅速吸收其中的氧原子被氧化成二氧化氮，二氧化氮在穿越串绕式吸附系统时被吸附剂吸附(物理吸附)；
所述的氧化剂是包括但不限于次氯酸钠、亚氯酸钠、稀硝酸等，其使用浓度范围是5％-
25％。
4.根据权利要求1所述的一种高铝煤烟气净化中污染物综合回收利用工艺，所述的通过水溶法脱除吸附质，一是通过气态水分子渗透溶解分路净化系统的吸附质，二是通过液态水分子团冲淋溶解主体叠置净化系统内的吸附质；其特征是：水蒸气经过蒸汽分配器交替通入分路净化器，在其扩散力的作用下浸入活性炭的吸附孔内，与吸附质溶合转化，使新*
生的分子在生成过程中产生膨胀力的作用下将自身推出吸附孔再溶解于水分子团，即：SO2+O*＝SO3*，H2O+SO3*＝H2SO4，H2SO4+2NH3＝(NH4)2SO4，2NH3+2NO2+H2O→NH4NO3+NH4NO2，NH4NO2→N2+2H2O，以此实现脱附并生成硝硫基铵盐；二是将液态水经过高压水管的输送分别打入主体各节净化层，通过脱附环管的喷射眼向对应的净化单元喷洒，依照上述原理将吸附质脱附。
5.根据权利要求1所述的一种高铝煤烟气净化中污染物综合回收利用工艺，所述的通过脱附液在气雾对流式除尘的过程中吸收烟尘中的氧化铝、氧化铁，是通过气液对流吸收法在气雾对流除尘段实现的，其方式是：烟气通过烟气分布器的分布使气压均衡的上行至第一级气雾对流除尘段与高压喷嘴雾化的脱附液产生对流接触，烟尘溶于脱附液并顺流至集液区，烟气与雾化了的脱附液在对流接触中，脱附液中的稀硫酸或稀硝酸吸收烟尘中的三氧化二铝和三氧化二铁，产生如下化学反应：3H2SO4+AL2O3＝AL2(SO4)3+3H2O；2AL2O3+
12HNO3＝4AL(NO3)3+6H2O；3H2SO4+Fe2O3＝Fe2(SO4)3+3H2O；3HNO3+Fe2O3＝2Fe(NO3)3+3H2O。
6.根据权利要求1所述的一种高铝煤烟气净化中污染物综合回收利用工艺，所述的气雾对流除尘段是一体化净化装置中实现湿式除尘并吸收烟尘中有效成分的由若干段组成的一个系统，在该系统内，不同成分的脱附液吸收烟尘内的有效成分分别运行；该装置的结构特征是：顶部是高压雾化装置，底部是烟气分布系统，烟气通过底部的烟气分布系统上行与顶部雾化液滴作对流接触运动；烟气分布系统的特征是：气雾对流除尘段底盘上按一定比例分布着若干个蘑菇帽布风器，下部的烟气从中心管进入蘑菇帽再从周圈出风管排出，其作用一方面是为了均布烟气，另一方面是为了避免上部的喷淋液流入下部装置。
7.根据权利要求1所述的一种高铝煤烟气净化中污染物综合回收利用工艺，所述的通过溶解度的差异将硫酸铝和硫酸铁分离，其目的是为了尽量使再生物纯度提高，采取的方法是采用溶解度差异分离法将硫酸铁从硫酸铁与硫酸铝的混合液中分离；本方法是通过将混合液降温至10℃-55℃来实现两种成分分离的，根据硫酸铝、硫酸铁溶液在25℃时的溶解度观察：AL2(SO4)3：38.5g/100ml，Fe2(SO4)3：20g/100ml，两种成分在溶液中溶解度的变化特征是：当溶液温度保持到25℃时，两种成分的溶解度差异大于18.5g/100ml，当温度大于25℃时，两种成分的溶解度随温度的升高而逐渐变小，当温度小于25℃时，两种成分的溶解度随温度的降低而逐渐变小，因此本发明方法采用将混合溶液的温度保持到10℃-55℃，优选
20℃-30℃，将混合溶液的浓度保持在20g/100ml-25g/ml，以此将硫酸铁从混合溶液中分离出来，进一步分别结晶制成硫酸铝、硝酸铝、硫酸铁、硝酸铁成品；或将分离出硫酸铁后的硫酸铝溶液及硝酸铝、硝酸铁混合液成为复分解处理的母液。
8.根据权利要求书1所述的一种高铝煤烟气净化中污染物综合回收利用工艺，所述的通过对硫酸铝、硝酸铝加氨复分解制取氢氧化铝的依据是根据化学反应原理：AL2(SO4)3+
6NH3.H2O＝2AL(OH)3+3(NH4)2SO4；AL(NO3)3+3NH3H2O＝3NH4NO3+AL(OH)3；Fe2O3+6HNO3＝2Fe(NO3)3+3H2O；Fe(NO3)3+3NH3H2O＝3NH4NO3+Fe(OH)3；其方法是将间接换热器蒸氨系统产生的氨气通入前面流程生成的硫酸铝溶液或硝酸铝、硝酸铁混合液中进行复分解；在酸性环境下，溶解在水中的氨分子电离出铵根离子和氢氧根离子，弱碱性的铵根离子与强酸性的硫酸根离子或硝酸根离子结合生成硫酸铵或硝酸铵，氢氧根离子与铝离子、铁离子结合生成氢氧化铝、氢氧化铁；
进一步的将混合溶液在冷凝器内降温将氢氧化铝或氢氧化铁沉淀与硫酸铵或硝酸铵溶液分离；更进一步的将氢氧化铝或氢氧化铁加工制成成品；
将硫酸铵、硝酸铵溶液经加温分解驱出氨分子，含硫酸或硝酸的清液重复实施气雾对流方式吸收烟尘中的三氧化二铝、三氧化二铁；氨分子溶于混合液持续复分解，依此循环以实现粉煤灰中三氧化二铝的提取。
9.根据权利要求书1所述的一种高铝煤烟气净化中污染物综合回收利用工艺，所述的通过氢氧化钠在高速搅拌反应釜内与二氧化硅融合制取偏硅酸钠，是通过氢氧化钠溶液与二氧化硅在高速搅拌反应釜内强力搅拌融合实现的，其依据是根据化学反应式：2NaOH+SIO2＝NaSIO3+H2O的化学反应原理；其方法是将二氧化硅与氢氧化钠按比例1∶1.33配量，(根据产物模数要求的不同另行调整)；其步骤是将混合液经澄清后沉淀出的烟尘杂质与氢氧化钠在高速搅拌反应釜内混合，通过搅拌方式，使搅拌速度保持在大于100r/sim的转速下反应40-60分钟，釜内的氢氧化钠与二氧化硅在强制接触的环境下融合转化成偏铝酸钠。
10.根据权利要求1所述的一种高铝煤烟气净化中污染物综合回收利用工艺，该工艺同样适合于任何燃煤产生的烟气净化。
一种高铝煤烟气净化中污染物综合回收工艺
技术领域
背景技术
发明内容
NH3→-NH2*+H+(-NH2表示氨基官能团)。氨水在蒸氨器内受热分解：NH3H2O→NH3+H2O，氨分子随烟气进入净化系统，在穿越吸附净化层时受酸性官能团亲和力的作用被吸附剂迅速吸附：-OH*+M++X-＝-OM*+H++X-，碱性分子在吸附孔中覆盖了酸性分子，使吸附剂载体表面生成碱性官能团，碱性官能团对酸性分子产生亲和力，在亲和力的作用下迅速吸附酸性分子：-NH2*+H++X-＝-NH3X*，以此反复，使该系统的净化形成了酸碱分子的对叠吸附净化，以此实现氮氧化物与硫氧化物的迅速脱除。
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