本发明公开了一种资源回收型膜法烟气同时脱硫脱硝装置，包括有至少一级的疏水性中空纤维膜吸收器；其工艺是：先使烟气中的一氧化氮进行氧化反应生成二氧化氮，烟气和碱性吸收剂分别进入所述疏水性中空纤维膜吸收器的壳程和管程；烟气中的SO2和NOX透过该膜壁微孔与碱性吸收剂发生快速界面反应，从而实现烟气的净化，碱性吸收剂经循环使用形成高浓度的制盐母液，后经处理制成硫酸盐和硝酸盐。该工艺气液两相的流速独立控制，操作范围宽；烟气和吸收剂非直接接触可避免烟尘和烟气中重金属进入吸收剂，资源化回收烟气中的污染物，获得高附加值的高纯度副产物；工艺过程自动化程度高、经济高效、无二次污染。
1.一种资源回收型膜法烟气同时脱硫脱硝装置，包括至少一级疏水性中空纤维膜吸收器，其特征在于：
还包括PLC、中间箱(7)、吸收剂补给装置(8)、第一水泵(9)和氧化塔(11)及通过管路依次连接至所述疏水性中空纤维膜吸收器的气相进口的增压风机(3)、氧化剂喷射装置(4)和超温保护装置(5)；
所述增压风机(3)的进口处、所述氧化剂喷射装置(4)的出口处及所述疏水性中空纤维膜吸收器的气相出口处均分别设有一烟气组分连续监测装置，所述超温保护装置(5)前后两端的管段上分别设有温度传感器作为温度监测点；
所述吸收剂补给装置(8)与所述中间箱(7)相连，所述吸收剂补给装置(8)向所述中间箱(7)输送碱性吸收剂，所述中间箱(7)分别通过循环泵与各级所述疏水性中空纤维膜吸收器的液相进口相连，碱性吸收剂分别通过循环泵进入各级所述疏水性中空纤维膜吸收器的管程；
所述疏水性中空纤维膜吸收器的液相出口连接至所述中间箱(7)，所述中间箱(7)还通过所述第一水泵(9)与所述氧化塔(11)相连，所述氧化塔(11)的出口依次连接至第二水泵(12)、结晶器(13)、脱水器(14)和干燥器(15)；所述氧化塔(11)连接有一空气进给装置(10)；
各温度监测点和各烟气组分连续监测装置将监测数据传输至PLC，所述PLC根据获得的监测数据对所述循环泵、吸收剂补给装置(8)、氧化剂喷射装置(4)、和超温保护装置(5)进行实时调节控制。
2.一种资源回收型膜法烟气同时脱硫脱硝工艺，其特征在于，利用如权利要求1所述资源回收型膜法烟气同时脱硫脱硝装置，其工艺如下：烟气(2)通过增压风机(3)进入氧化剂喷射装置(4)，所述氧化剂喷射装置(4)采用双氧水或臭氧作为氧化剂，以空气作为雾化介质，从而将氧化剂均匀喷射到烟气中，使烟气中的一氧化氮与双氧水或一氧化氮与臭氧发生化学反应生成二氧化氮气体，所述PLC结合各烟气组分连续监测装置的监测数值对氧化剂喷射装置(4)中氧化剂的喷射量进行实时调节控制；
氧化后的烟气进入超温保护装置(5)，通过超温保护装置(5)中的喷淋流体介质使烟气降温，然后再进入所述疏水性中空纤维膜吸收器的壳程，所述PLC结合各温度监测点的监测数值对所述超温保护装置(5)中喷淋流体介质的流量进行实时调节控制；
碱性吸收剂经吸收剂补给装置(8)进入中间箱(7)，然后通过循环泵进入所述疏水性中空纤维膜吸收器的管程，所述PLC结合设置在所述氧化剂喷射装置(4)后端管段上的烟气组分连续监测装置(17)及设置在所述疏水性中空纤维膜吸收器的气相出口处的烟气组分连续监测装置(20)的监测数值对进入中间箱(7)的碱性吸收剂补给量和通过循环泵进入所述疏水性中空纤维膜吸收器管程的碱性吸收剂的循环流量进行实时调节控制；
气液两相在疏水性中空纤维膜吸收器的膜壁微孔处形成反应界面，氧化后烟气中的SO2和NO2透过该膜壁微孔与碱性吸收剂发生化学反应，生成含有亚硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐的混合溶液，实现烟气的同时脱硫脱硝；脱硫脱硝后的烟气(21)从疏水性中空纤维膜吸收器的气相出口排出；脱硫脱硝后生成的亚硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐混合溶液从疏水性中空纤维膜吸收器的液相出口排出返回至中间箱(7)，所述亚硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐混合溶液分别经各循环泵进入每一级疏水性中空纤维膜吸收器的管程循环吸收烟气中的SO2和NO2；
所述中间箱(7)中的亚硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐混合溶液经由第一水泵(9)排至氧化塔(11)，所述氧化塔(11)中采用空气作为氧化剂，所述空气经空气给进装置(10)进入氧化塔(11)，将氧化剂喷射到所述亚硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐混合溶液中，使所述混合溶液与空气中的氧气发生充分的氧化反应，生成硫酸盐和硝酸盐混合物，硫酸盐和硝酸盐混合物经由第二水泵(12)进入结晶器(13)形成硫酸盐和硝酸盐晶体，经脱水器(14)脱水后送入干燥器(15)干燥，从而回收得到硫酸盐和硝酸盐。
3.根据权利要求2所述资源回收型膜法烟气同时脱硫脱硝工艺，其中，所述PLC对氧化剂喷射装置(4)中氧化剂的喷射量进行实时调节控制的步骤如下：根据增压风机(3)进口处的烟气组分连续监测装置(16)显示出的烟气来源中NO的数值，设定所述氧化剂喷射装置(4)氧化剂喷射量初值，根据位于所述氧化剂喷射装置(4)后端管段上的烟气组分连续监测装置(17)显示出的经过氧化后的烟气中NO的含量是否趋零进一步动态调整所述氧化剂喷射装置(4)氧化剂喷射量。
4.根据权利要求2所述资源回收型膜法烟气同时脱硫脱硝工艺，其中，所述PLC对所述超温保护装置(5)中喷淋流体介质的流量进行实时调节控制的步骤如下；
若监测到的位于所述超温保护装置(5)前端管段上的温度监测点(18)的温度高于
150℃时，启动降温模式，调节超温保护装置(5)中喷淋流体介质的流量，同时，根据监测到的位于超温保护装置(5)后端管段上的温度监测点(19)的温度，进一步微调超温保护装置(5)中喷淋流体介质的流量，使得氧化降温后的烟气的温度趋于150℃；
若监测到的位于所述超温保护装置(5)前端管段上的温度监测点(18)的温度等于或小于150℃时，关闭降温模式。
5.根据权利要求2所述资源回收型膜法烟气同时脱硫脱硝工艺，其中，所述PLC对进入中间箱(7)的碱性吸收剂补给量和通过循环泵进入所述疏水性中空纤维膜吸收器管程的碱性吸收剂的循环流量进行实时调节控制步骤如下：根据位于所述氧化剂喷射装置(4)后端管段上的烟气组分连续监测装置(17)显示的烟气中二氧化硫和二氧化氮含量的数值，设定所述吸收剂补给装置(8)向中间箱中补入碱性吸收剂的补给量及经循环泵进入所述疏水性中空纤维膜吸收器管程中碱性吸收剂的流量；根据设置在所述疏水性中空纤维膜吸收器的气相出口处的烟气组分连续监测装置(20)测得的二氧化硫和二氧化氮残余量数值，反复微调确定向中间箱中补入碱性吸收剂的补给量和循环泵的流量，直至二氧化硫和二氧化氮残余量数值趋于排放限值，以满足烟气排放标准。
6.根据权利要求2资源回收型膜法烟气同时脱硫脱硝工艺，其特征在于，在一个循环过程中，同时脱除烟气中的SO2和NOX，所述碱性吸收剂流经所述疏水性中空纤维膜吸收器的管程，烟气流经所述疏水性中空纤维膜吸收器的壳程流动，气液两相分布均匀，气液两相分别在各自独立的空间内不直接接触。
7.根据权利要求2资源回收型膜法烟气同时脱硫脱硝工艺，其特征在于，所述疏水性中空纤维膜吸收器选用管式膜吸收器、箱式气液接触膜吸收器和罐式气液接触膜吸收器中的一种。
8.根据权利要求2资源回收型膜法烟气同时脱硫脱硝工艺，其特征在于，所述疏水性中空纤维膜吸收器的膜材料选自聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚砜、聚醚砜、聚芳醚砜、聚醚酮、聚芳醚酮、聚醚砜酮、聚芳醚砜酮、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、硅橡胶中的一种，或其中两种以上聚合物共混或复合的膜材料。
9.根据权利要求2资源回收型膜法烟气同时脱硫脱硝工艺，其特征在于，所述疏水性中空纤维膜，其多孔膜平均直径范围为100μm～4000μm，壁厚为10μm～1500μm，孔隙率为30％～95％，其膜壁微孔的最大孔径范围为0.01μm～10.0μm。
10.根据权利要求2资源回收型膜法烟气同时脱硫脱硝工艺，其特征在于，所述烟气是
经过除尘后的燃煤烟气或含SO2和NOX的工业废气；烟气中SO2的浓度为50mg/m ～5000mg/
m，烟气中NOX的浓度50mg/m ～3000mg/m。
资源回收型膜法烟气同时脱硫脱硝装置及其工艺
技术领域
[0001] 本发明属于大气污染控制技术与膜科学技术应用的交叉领域，具体涉及一种采用膜吸收技术，以碱性吸收剂吸收剂，在一个过程同时脱除烟气中二氧化硫及氮氧化合物，并且获得可资源化利用的高品质硫酸盐和硝酸盐化肥副产品的工艺。
背景技术
[0002] 大气中的二氧化硫与氮氧化合物主要来自于工业废气、煤和石油等化石燃料的燃烧。在我国目前乃至未来相当长的时期内，仍需通过燃煤提供热源和电力资源。
[0003] 目前，工业化SO2/NOX联合脱除工艺多数为先采用石灰石—石膏法烟气脱硫系统脱硫，再采用选择性催化还原脱硝技术（SCR）脱硝，脱硫脱硝率分别在90%和80%以上。然而，催化剂中毒、表面结垢导致脱硝率降低及换热器堵塞腐蚀是该工艺存在的主要问题。此外，与可在一个工艺过程实现烟气SO2和NOX同时脱除的同时脱硫脱硝技术相比，SO2/NOX联合脱除工艺还存在设备复杂，占地面积大，基建投资多，运行管理不便等不足。
[0004] 同时脱硫脱硝技术被国际上公认为是最具发展前途的新一代烟气治理技术，与固相吸收再生、气/固催化、高能电子活化氧化、碱性喷雾干燥等同时脱硫脱硝方法相比，氧化吸收湿式脱除技术因具有烟气浓度处理范围宽，对SO2和NOX及有毒重金属脱除率高，可常温操作等优点，成为烟气同时脱硫脱硝技术领域的研究热点之一。
[0005] 公开号CN101053747A，其公开日2007年10月17日的中国发明专利申请中公开了《同时脱硫脱硝的湿式氨法烟气洁净工艺及其系统》，其工艺是先使烟气中的一氧化氮进行氧化反应生成二氧化氮，然后使烟气中的二氧化硫和二氧化氮分别与碱性吸收剂进行反应生成亚硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐，再使其中的亚硫酸盐和亚硝酸盐发生氧化反应生成副产品硫酸盐和硝酸盐，同时获得洁净烟气。然而，该工艺所采用的装置为传统气体吸收设备（喷淋塔），仍然无法摆脱湿法烟气脱硫脱硝的共性问题：烟气吸收过程气液两相完全混合，两种流体流速调节范围有限，难以抵御高浓度SO2和NOX的冲击，排放的烟气中含有大量水蒸气及酸雾，设备腐蚀问题严重。同时，该工艺回收的副产物无机盐掺杂着从烟气带来的烟尘和重金属，品质差且存在二次污染的问题。
发明内容
[0006] 针对上述现有技术，本发明提供一种资源回收型膜法烟气同时脱硫脱硝工艺。其中采用碱性吸收剂，应用膜吸收技术，以疏水性中空纤维膜吸收器组成膜吸收装置，在一个工艺过程实现烟气同时脱硫脱硝。本发明工艺气液两相非直接接触，两相独立操作，在膜表面形成不可逆反应层，反应产物被吸收液及时带走，传质速率快，脱硫脱硝效率高，而且排放的烟气中水蒸气含量低，大大减轻因气液直接接触而导致的设备腐蚀；同时资源化回收烟气中的污染物，获得高纯度副产物，过程经济高效，无二次污染。
[0007] 为实现上述目的，本发明资源回收型膜法烟气同时脱硫脱硝装置，包括至少一级疏水性中空纤维膜吸收器，还包括PLC、中间箱、吸收剂补给装置、第一水泵和氧化塔及通过管路依次连接至所述疏水性中空纤维膜吸收器的气相进口的增压风机、氧化剂喷射装置和超温保护装置；所述增压风机的进口处、所述氧化剂喷射装置的出口处及所述疏水性中空纤维膜吸收器的气相出口处均分别设有一烟气组分连续监测装置，所述超温保护装置前后两端的管段上分别设有温度传感器作为温度监测点；所述吸收剂补给装置与所述中间箱相连，所述吸收剂补给装置向所述中间箱输送碱性吸收剂，所述中间箱分别通过循环泵与各级所述疏水性中空纤维膜吸收器的液相进口相连，碱性吸收剂分别通过循环泵进入各级所述疏水性中空纤维膜吸收器的管程；所述疏水性中空纤维膜吸收器的液相出口连接至所述中间箱，所述中间箱还通过所述第一水泵与所述氧化塔相连，所述氧化塔的出口依次连接至第二水泵、结晶器、脱水器和干燥器；所述氧化塔连接有一空气进给装置；各温度监测点和各烟气组分连续监测装置将监测数据传输至PLC，所述PLC根据获得的监测数据对所述循环泵、吸收剂补给装置、氧化剂喷射装置、和超温保护装置进行实时调节控制。
[0008] 本发明资源回收型膜法烟气同时脱硫脱硝工艺如下：
[0009] 烟气通过增压风机进入氧化剂喷射装置，所述氧化剂喷射装置采用双氧水或臭氧作为氧化剂，以空气作为雾化介质，从而将氧化剂均匀喷射到烟气中，使烟气中的一氧化氮与双氧水或一氧化氮与臭氧发生化学反应生成二氧化氮气体，所述PLC结合各烟气组分连续监测装置的监测数值对氧化剂喷射装置中氧化剂的喷射量进行实时调节控制，该过程化学反应的方程式如下：
[0010] NO+H2O2→NO2+H2O或者NO+O3→NO2+O2
[0011] 该过程将烟气中绝大部分的一氧化氮NO氧化成为二氧化氮NO2。但同时也会将部分二氧化硫SO2氧化成为三氧化硫SO3。其化学反应的方程式如下：
[0012] SO2+H2O2→SO3+H2O或者SO2+O3→SO3+O2
[0013] 氧化后的烟气进入超温保护装置，通过超温保护装置中的喷淋流体介质使烟气降温，然后再进入所述疏水性中空纤维膜吸收器的壳程；
[0014] 所述PLC结合各温度监测点的监测数值对所述超温保护装置中喷淋流体介质的流量进行实时调节控制；
[0015] 碱性吸收剂经吸收剂补给装置进入中间箱，然后通过循环泵进入所述疏水性中空纤维膜吸收器的管程，所述PLC结合设置在所述氧化剂喷射装置后端管段上的烟气组分连续监测装置及设置在所述疏水性中空纤维膜吸收器的气相出口处的烟气组分连续监测装置的监测数值对进入中间箱的碱性吸收剂补给量和通过循环泵进入所述疏水性中空纤维膜吸收器管程的碱性吸收剂的循环流量进行实时调节控制；
[0016] 气液两相在疏水性中空纤维膜吸收器的膜壁微孔处形成反应界面，氧化后烟气中的SO2和NO2透过该膜壁微孔与碱性吸收剂发生化学反应，生成含有亚硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐的混合溶液，实现烟气的同时脱硫脱硝；该过程硫氧化物和氮氧化物主要的化学反应方程式如下：
[0017] 3NO2+H2O+2OH-→2NO3-+2H2O+NO
[0018] NO+NO2+2OH-→2H2O+2NO2-
[0019] SO2+OH-→HSO3-
[0020] SO3+2OH-→2H2O+SO42﹣
[0021] 脱硫脱硝后的烟气从疏水性中空纤维膜吸收器的气相出口排出；脱硫脱硝后生成的亚硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐混合溶液从疏水性中空纤维膜吸收器的液相出口排出返回至中间箱，所述亚硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐混合溶液分别经各循环泵进入每一级疏水性中空纤维膜吸收器的管程循环吸收烟气中的SO2和NO2；
[0022] 所述中间箱中的亚硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐混合溶液经由第一水泵排至氧化塔，所述氧化塔中采用空气作为氧化剂，所述空气经空气给进装置进入氧化塔，将氧化剂喷射到所述亚硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐混合溶液中，使所述混合溶液与空气中的氧气发生充分的氧化反应，生成硫酸盐和硝酸盐混合物，硫酸盐和硝酸盐混合物经由第二水泵进入结晶器形成硫酸盐和硝酸盐晶体，经脱水器脱水后送入干燥器干燥，从而回收得到硫酸盐和硝酸盐，该过程化学反应的方程式如下：
[0023] 2SO32-+O2→2SO42-
[0024] 2NO2-+O2→2NO3-
[0025] 进一步讲，所述PLC对氧化剂喷射装置（4）中氧化剂的喷射量进行实时调节控制的步骤如下：根据增压风机（3）进口处的烟气组分连续监测装置（16）显示出的烟气来源中NO的数值，设定所述氧化剂喷射装置（4）氧化剂喷射量初值，根据位于所述氧化剂喷射装置（4）后端管段上的烟气组分连续监测装置（17）显示出的经过氧化后的烟气中NO的含量是否趋零进一步动态调整所述氧化剂喷射装置（4）氧化剂喷射量。
[0026] 进一步讲，所述PLC对所述超温保护装置（5）中喷淋流体介质的流量进行实时调节控制的步骤如下；若监测到的位于所述超温保护装置（5）前端管段上的温度监测点（18）的温度高于150℃时，启动降温模式，调节超温保护装置（5）中喷淋流体介质的流量，同时，根据监测到的位于超温保护装置（5）后端管段上的温度监测点（19）的温度，进一步微调超温保护装置（5）中喷淋流体介质的流量，使得氧化降温后的烟气的温度趋于150℃；若监测到的位于所述超温保护装置（5）前端管段上的温度监测点（18）的温度等于或小于150℃时，关闭降温模式。
[0027] 进一步讲，所述PLC对进入中间箱（7）的碱性吸收剂补给量和通过循环泵进入所述疏水性中空纤维膜吸收器管程的碱性吸收剂的循环流量进行实时调节控制步骤如下：根据位于所述氧化剂喷射装置（4）后端管段上的烟气组分连续监测装置（17）显示的烟气中二氧化硫和二氧化氮含量的数值，设定所述吸收剂补给装置（8）向中间箱中补入碱性吸收剂的补给量及经循环泵进入所述疏水性中空纤维膜吸收器管程中碱性吸收剂的流量；根据设置在所述疏水性中空纤维膜吸收器的气相出口处的烟气组分连续监测装置（20）测得的二氧化硫和二氧化氮残余量数值，反复微调确定向中间箱中补入碱性吸收剂的补给量和循环泵的流量，直至二氧化硫和二氧化氮残余量数值趋于排放限值，以满足烟气排放标准。
[0028] 与联合脱硫脱硝工艺方法及传统吸收塔式气体吸收设备相比，本发明的有益效果是：
[0029] （1）本发明可在一个过程实现烟气二氧化硫和氮氧化合物的同时脱除，无催化剂中毒现象，气液两相独立操作、调节范围宽，可有效抵御高浓度SO2和NOX的冲击，脱硫脱硝效率高，运行稳定。
[0030] （2）本发明采用膜吸收技术，烟气与吸收剂不直接接触，大大减轻烟气携带大量水蒸气，减轻烟气排放系统尾部设备的腐蚀。同时还可以阻止烟气中悬浮物以及重金属进入吸收剂，避免副产物污染，获得高品质硫酸盐和硝酸盐副产品，从而降低烟气治理成本。
[0031] （3）本发明采用疏水性中空纤维膜吸收器可以模块化集成放大，易于与大、中、小型锅炉和其它产生废气的设备匹配，适用范围广。
[0032] 综上所述，本发明工艺简单，操作维护简便，脱硫脱硝效率高，运行稳定，适用范围广等特点。
附图说明
[0033] 附图为资源回收型膜法烟气同时脱硫脱硝工艺流程图。
具体实施方式
[0034] 下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。
[0035] 如附图所示，本发明资源回收型膜法烟气同时脱硫脱硝装置，包括至少一级疏水性中空纤维膜吸收器1-1、1-2、……、1-n，还包括PLC、中间箱7、吸收剂补给装置8、第一水泵9和氧化塔11及通过管路依次连接至所述疏水性中空纤维膜吸收器1-1、1-2、……、1-n的气相进口的增压风机3、氧化剂喷射装置4和超温保护装置5。
[0036] 所述增压风机3的进口处设有一烟气组分连续监测装置16，所述氧化剂喷射装置4的出口处设有一烟气组分连续监测装置17，所述疏水性中空纤维膜吸收器1-1、1-2、……、1-n的气相出口处设有一烟气组分连续监测装置20，所述超温保护装置5前后两端的管段上分别设有温度传感器形成了温度监测点18和温度监测点19。
[0037] 所述吸收剂补给装置8与所述中间箱7相连，所述吸收剂补给装置8向所述中间箱7输送碱性吸收剂，所述中间箱7分别通过6-1、6-1、……、6-n循环泵与对应的各级所述疏水性中空纤维膜吸收器1-1、1-2、……、1-n的液相进口相连，碱性吸收剂分别通过循环泵进入各级所述疏水性中空纤维膜吸收器1-1、1-2、……、1-n的管程。
[0038] 所述疏水性中空纤维膜吸收器的液相出口连接至所述中间箱7，所述中间箱7还通过所述第一水泵9与所述氧化塔11相连，所述氧化塔11的出口依次连接至第二水泵12、结晶器13、脱水器14和干燥器15；所述氧化塔11连接有一空气进给装置10。
[0039] 各温度监测点和各烟气组分连续监测装置将监测数据传输至PLC，所述PLC根据获得的监测数据对所述循环泵、吸收剂补给装置8、氧化剂喷射装置4、和超温保护装置5进行实时调节控制。
[0040] 本发明资源回收型膜法烟气同时脱硫脱硝工艺如下：
[0041] 烟气2通过增压风机3进入氧化剂喷射装置4，所述氧化剂喷射装置4采用双氧水或臭氧作为氧化剂，以空气作为雾化介质，从而将氧化剂均匀喷射到烟气中，使烟气中的一氧化氮与双氧水或一氧化氮与臭氧发生化学反应生成二氧化氮气体，所述PLC结合各烟气组分连续监测装置的监测数值对氧化剂喷射装置4中氧化剂的喷射量进行实时调节控制；
[0042] 氧化后的烟气进入超温保护装置5，通过超温保护装置5中的喷淋流体介质使烟气降温，然后再进入所述疏水性中空纤维膜吸收器的壳程，所述PLC结合各温度监测点的监测数值对所述超温保护装置5中喷淋流体介质的流量进行实时调节控制；
[0043] 碱性吸收剂经吸收剂补给装置8进入中间箱7，然后通过循环泵进入所述疏水性中空纤维膜吸收器的管程，所述PLC结合设置在所述氧化剂喷射装置4后端管段上的烟气组分连续监测装置17及设置在所述疏水性中空纤维膜吸收器的气相出口处的烟气组分连续监测装置20的监测数值对进入中间箱7的碱性吸收剂补给量和通过循环泵进入所述疏水性中空纤维膜吸收器管程的碱性吸收剂的循环流量进行实时调节控制；
[0044] 气液两相在疏水性中空纤维膜吸收器的膜壁微孔处形成反应界面，氧化后烟气中的SO2和NO2透过该膜壁微孔与碱性吸收剂发生化学反应，生成含有亚硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐的混合溶液，实现烟气的同时脱硫脱硝；脱硫脱硝后的烟气21从疏水性中空纤维膜吸收器的气相出口排出；脱硫脱硝后生成的亚硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐混合溶液从疏水性中空纤维膜吸收器的液相出口排出返回至中间箱7，所述亚硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐混合溶液分别经各循环泵进入每一级疏水性中空纤维膜吸收器的管程循环吸收烟气中的SO2和NO2；
[0045] 所述中间箱7中的亚硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐混合溶液的质量百分浓度达到15%-30%，该混合溶液经由第一水泵9排至氧化塔11，所述氧化塔11中采用空气作为氧化剂，所述空气经空气给进装置10进入氧化塔11，将氧化剂喷射到所述亚硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐混合溶液中，使所述混合溶液与空气中的氧气发生充分的氧化反应，生成硫酸盐和硝酸盐混合物，硫酸盐和硝酸盐混合物经由第二水泵12进入结晶器13形成硫酸盐和硝酸盐晶体，经脱水器14脱水后送入干燥器15干燥，从而回收得到硫酸盐和硝酸盐。该过程需同时通过吸收剂补给装置8向中间箱7补给碱性吸收剂，以保证对烟气中的SO2和NOx脱除效果。
[0046] 本发明的一个循环过程中，同时脱除烟气中的SO2和NOx，所述碱性吸收剂流经所述疏水性中空纤维膜吸收器管程，即中空纤维膜中孔内，烟气流经所述疏水性中空纤维膜吸收器壳程，即中空纤维膜外壁流动，气液两相分布均匀，独立控制气液两相的流速，气液两相不直接接触。
[0047] 本发明工艺中，所述疏水性中空纤维膜吸收器选用管式膜吸收器、箱式气液接触膜吸收器和罐式气液接触膜吸收器中的一种，已有成熟产品及工艺，在此不作赘述。
[0048] 本发明工艺中，所述结晶器可选用冷析结晶器或多效蒸发结晶器，以最大限度地降低能耗，已有成熟产品及工艺，在此不作赘述。
[0049] 本发明工艺中，其特征在于，所述疏水性中空纤维膜吸收器的膜材料选自聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚砜、聚醚砜、聚芳醚砜、聚醚酮、聚芳醚酮、聚醚砜酮、聚芳醚砜酮、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、硅橡胶中的一种，或其中两种以上聚合物共混或覆合的膜材料。
[0050] 本发明工艺中，所述疏水性中空纤维膜，其多孔膜平均直径范围为100μm～4000μm，壁厚为10μm～1500μm，孔隙率为30%～95%，其膜壁微孔的最大孔径范围为
0.01μm～10.0μm。优选其多孔膜平均直径范围为100μm～3000μm，壁厚为20μm～
300μm，孔隙率为30%～80%，其膜壁微孔的最大孔径范围为0.01μm～2.0μm。所述多孔膜不仅提供巨大的有效气液接触面积，而且可以在气液两相独立操作的情况下，使烟气中SO2和NOX与吸收剂快速反应，并被及时带走，在膜表面形成不可逆反应层，气液传质速率快，脱硫脱硝效率高，并可以大大减轻因气液直接接触而导致的设备腐蚀。
[0051] 本发明工艺中，所述烟气是经过除尘后的燃煤烟气或含SO2和NOX的工业废气；烟3 3 3 3
气中SO2的浓度为50mg/m ～5000mg/m，烟气中NOX的浓度50mg/m ～3000mg/m。
[0052] 本发明工艺中，所述烟气2通过增压风机3进入氧化剂喷射装置4，采用双氧水或臭氧作为氧化剂，以空气作为雾化介质，将其均匀喷射到烟气中，使烟气中的一氧化氮与双氧水或臭氧发生化学反应，生成二氧化氮气体，是通过PLC控制实现的：所述氧化剂双氧水或臭氧的喷射量通过PLC控制系统结合烟气组分连续监测装置16和烟气组分连续监测装置17的监测数值，进行实时调节控制。根据烟气组分连续监测装置16测得的一氧化氮含量数值大小，对应调节氧化剂的喷入量的多少；根据烟气组分连续监测装置17测得的一氧化氮残余量数值，微调确定氧化剂的喷入量，使得烟气组分连续监测装置17测得的一氧化氮残余量数值变化趋于零，从而保证烟气中的一氧化氮全部转化生成二氧化氮，进而为提高整个工艺的脱硫脱硝效率打下基础。另一方面，精确控制氧化剂的喷入量，能够有效防止多余氧化剂对所述疏水性中空纤维膜吸收器中疏水性中空纤维膜的破坏，同时也避免氧化剂的浪费。
[0053] 本发明工艺中，所述氧化后的烟气进入超温保护装置5，其超温保护过程是通过喷淋流体介质使超温的烟气降温，其超温保护程序是通过PLC控制实现的：所述超温保护装置5中喷淋流体介质的流量通过PLC控制系统结合温度监测点18和另一温度监测点19的监测数值，进行实时调节控制。所述疏水性中空纤维膜吸收器温度最高稳定运行耐受温度为150℃。当氧化后的烟气温度高于150℃时，PLC控制系统启动降温模式，根据温度监测点18测得烟气温度数值的高低，对应调节降温介质的流量，根据温度监测点19测得的降温后烟气温度数值的高低，微调确定降温介质的流量，使得降温后烟气的温度趋于150℃；当氧化后的烟气温度不高于150℃时，PLC控制系统不启动降温模式，氧化后的烟气不经降温直接进入所述疏水性中空纤维膜吸收器1的壳程。
[0054] 本发明工艺中，所述碱性吸收剂可采用市售碱性吸收剂或废弃的碱性吸收剂，可以是氨水、NaOH、KOH、Ca(OH)2、Na2CO3、NaHCO3、NH4HCO3中一种。
[0055] 在上述工艺中，所述碱性吸收剂经吸收剂补给装置8进入中间箱7，后通过循环泵6进入所述疏水性中空纤维膜吸收器1的管程，所述碱性吸收剂经吸收剂补给装置8进入中间箱7的补给量和所述通过循环泵6进入所述疏水性中空纤维膜吸收器1管程的碱性吸收剂的循环流量是通过PLC控制实现的：所述碱性吸收剂的补给量和循环流量是通过PLC控制系统结合烟气组分连续监测装置17和烟气组分连续监测装置20的监测数值，进行实时调节控制。根据烟气组分连续监测装置17显示的烟气中二氧化硫和二氧化氮含量的监测数值大小，对应调节控制碱性吸收剂的补给量和循环流量的大小。根据烟气组分连续监测装置18测得的二氧化硫和二氧化氮残余量数值，微调确定碱性吸收剂的补给量和循环流量，使得烟气组分连续监测装置18测得的二氧化硫和二氧化氮残余量数值变化趋于排放限值。
[0056] 在上述工艺中，所述烟气2通过增压风机3进入氧化剂喷射装置4，采用双氧水或臭氧作为氧化剂，以空气作为雾化介质，将其均匀喷射到烟气中，使烟气中的一氧化氮与双氧水或臭氧发生化学反应，生成二氧化氮气体，是通过PLC控制实现的：所述氧化剂双氧水或臭氧的喷射量通过PLC控制系统结合烟气组分连续监测装置16和烟气组分连续监测装置17的监测数值，进行实时调节控制。根据烟气组分连续监测装置16测得的一氧化氮含量数值大小，对应调节氧化剂的喷入量的多少；根据烟气组分连续监测装置17测得的一氧化氮残余量数值，微调确定氧化剂的喷入量，使得烟气组分连续监测装置17测得的一氧化氮残余量数值变化趋于零，从而保证烟气中的一氧化氮全部转化生成二氧化氮，进而为提高整个工艺的脱硫脱硝效率打下基础。另一方面，精确控制氧化剂的喷入量，能够有效防止多余氧化剂对所述疏水性中空纤维膜吸收器中疏水性中空纤维膜的破坏，同时也避免氧化剂的浪费。
[0057] 在上述工艺中，所述氧化后的烟气进入超温保护装置5，其超温保护过程是通过喷淋流体介质使超温的烟气降温，其超温保护程序是通过PLC控制实现的：所述超温保护装置5中喷淋流体介质的流量通过PLC控制系统结合温度监测点18和另一温度监测点19的监测数值，进行实时调节控制。所述疏水性中空纤维膜吸收器温度最高稳定运行耐受温度为150℃。当氧化后的烟气温度高于150℃时，PLC控制系统启动降温模式，根据温度监测点18测得烟气温度数值的高低，对应调节降温介质的流量，根据温度监测点19测得的降温后烟气温度数值的高低，微调确定降温介质的流量，使得降温后烟气的温度趋于150℃；当氧化后的烟气温度不高于150℃时，PLC控制系统不启动降温模式，氧化后的烟气不经降温直接进入所述疏水性中空纤维膜吸收器1的壳程。
[0058] 在上述工艺中，所述碱性吸收剂经吸收剂补给装置8进入中间箱7，后通过循环泵6进入所述疏水性中空纤维膜吸收器1的管程，所述碱性吸收剂经吸收剂补给装置8进入中间箱7的补给量和通过循环泵6进入所述疏水性中空纤维膜吸收器1管程的碱性吸收剂的循环流量是通过PLC控制实现的：所述碱性吸收剂的补给量和循环流量是通过PLC控制系统结合烟气组分连续监测装置17和烟气组分连续监测装置20的监测数值，进行实时调节控制。根据烟气组分连续监测装置17显示的烟气中二氧化硫和二氧化氮含量的监测数值大小，对应调节控制碱性吸收剂的补给量和循环流量的大小。根据烟气组分连续监测装置
20测得的二氧化硫和二氧化氮残余量数值，微调确定碱性吸收剂的补给量和循环流量，使得烟气组分连续监测装置20测得的二氧化硫和二氧化氮残余量数值变化趋于排放限值。
试验结果表明，通过独立调节海水基吸收剂，可以抵御高浓度SO2和NOX的冲击，使烟气的脱硫效率在95％以上，脱硝效率在90％以上，同时满足烟气排放标准。
[0059] 本发明工艺中，所述疏水性中空纤维膜吸收器采用自动在线反向冲洗工艺通过PLC控制实现。所述在线反洗操作采用液相定时正反向交替进出操作控制模式，防止吸收剂中的杂质污染堵塞膜吸收器进水端面。
[0060] 以下通过实施例讲述本发明的详细过程，提供实施例是为了理解的方便，绝不是限制本发明。
[0061] 实施例：采用如附图所示的资源回收型膜法烟气同时脱硫脱硝工艺，其装置的脱硫脱硝核心部分由3级罐式膜接触膜器1-1、1-2和1-3竖直串联装配而成。每级膜吸收2
器中空纤维膜填充面积500m，膜填充密度约10%；采用经静电除尘预处理实际燃煤烟气，
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其SO2浓度为1500mg/Nm，NO浓度600mg/m，NO2浓度50mg/m，烟尘浓度100mg/Nm，温度
3 -1
110℃～120℃，烟气处理量1000Nm/h。烟气组分连续监测装置选用型号为SWG300 烟气在监测系统。氧化剂采用质量百分浓度为30%的过氧化氢溶液，氧化后的烟气经增压风机
3依次水平流经氧化剂喷射装置4、超温保护装置5竖直向上流经3级膜吸收器壳程，并垂直纤维轴方向流过中空纤维膜外壁。采用质量百分浓度为7%的废氨水为吸收剂，分别由3独立水泵进入3级膜吸收器，碱性吸收剂流经中空纤维膜壳程中孔。稳定运行后，氧化剂喷
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射装置4中过氧化氢溶液喷入量为3.0kg/h，超温保护装置5无开启，氨水循环流量为10m/h，氨水补给量为17kg/h。烟气在膜吸收器中压力0.2kPa，液相压力0.01MPa，脱硫脱硝后
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的烟气21SO2浓度为100mg/Nm，NOX浓度为100mg/m，烟气中残余氨含量小于10mg/m。PLC采用吸收剂正向/反冲洗运行模式交替运行。中间箱7出口亚硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐
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混合溶液中质量百分浓度为20%-24%(相对密度1.10-1.14)。氧化空气喷入量：3m/h。副产品硫酸铵和硝酸铵产量：5.0kg/h，纯度＞99%。
[0062] 尽管上面结合图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。
