本发明一方面根据权利要求1和2中的特征，涉及到一种从热废气中，尤其是锅炉房的热废气中脱氮和脱硫的方法。另一方面，本发明还根据权利要求3的特征，涉及到一种从热废气中，尤其是锅炉房的废气中脱氮和脱硫的装置。 今天，大的火力发电厂在运行时几乎只配备废气脱硫装置。在这种情况下，在燃烧过程中，来自煤中的硫以SO2的形式释放，脱硫装置将SO2从废气中除去，因此，SO2就不会进入大气层中去。如果进入大气层，SO2即在阳光和长期效果的影响下氧化成SO3，SO3再度与大气层中的水蒸汽反应生成硫酸（H2SO4），因此，对于酸对环境的损害（词目：森林损害），SO3在很大程度上也具有责任。
在燃烧过程中除了产生SO2之外，还会直接产生少量SO3，在燃烧装置的内部，SO3与水蒸汽反应可生成H2SO4，与全过程产生地废气混合在一起，释放到环境中。
当SO2在脱硫装置中被大量（最多大约90%）去除时，SO3或者蒸汽状的H2SO4的净化效率就会很差，通常在50%以下。
在大多数情况下，脱硫是用石灰乳或者类似的含有洗涤溶液的吸收剂，通过喷啉或者淋洗含SO2的废气来进行的。
虽然有少量的气体或者大量的蒸汽状的SO3或H2SO4不受阻挠地经过脱硫装置，但它们对环境的影响仍然不大，因为正常燃烧过程释放出来的量很小。
在最近，锅炉房的废气（未净化气体）不仅要经过脱硫处理，而且还要再经过脱氮处理，同样要把废气中含有的和燃烧产生的氮氧化合物（NOX）去除。也就是说，大气层中的NOX在阳光照射下，将会变成酸，所以NOX对环境污染也具有责任。
在脱氮过程中，将氨（NH3）通入废气中，在催化剂内，氨将一氧化氮变成分子氮（N2）和水蒸汽（H2O）。
因为这些催化反应需要的温度比脱硫的温度要高，所以经常把脱氮过程放在脱硫之前进行。要被洗涤的废气直接来自锅炉或燃烧装置，具有大约350℃的足够高的温度，经过脱氮以后，在温度大约不变的情况下，直接送入一种热利用装置。
因此在脱氮和脱硫装置之间设置热利用装置是非常必需的，因为在洗涤过程中脱硫装置要求废气的温度在100℃以下。
经常将一种转动的大容量存贮器作为热利用装置用，废气在流经大容量存贮器的空腔时，热能被提取出并贮存起来，然后再传递给与其相似的或者另外一种气流，尤其是又传递给从脱硫装置出来的净化气体。
当与废气相接触的大容量存贮器的区域温度升高时，该热废气却同时被冷却了。反之，加热冷的净化气体，则与在热交换中的净化气体相接触的大容量存贮器的区域就会冷却。这样一种可转动的大容量存贮器一般被称之为蓄热器。由于它的这个任务，流入的冷的气流再次被重新加热，这种大容量存贮器还被叫作气体预热器，在专业上面称为REGAVO（蓄热式气体预热器）。
因为要被脱硫的废气在脱硫装置之前必须予以冷却，并且在脱硫装置之后的净化后的气体又要被再次加热，以便在烟囱内不致出现水份损失。所以在烟囱附近要使用这种蓄热式气体预热器（REGAVO），也就是说，在脱硫装置之前对废气进行冷却，在脱硫装置之后，对净化了的气体进行再加热。
当前面的脱氮装置运行之后，紧接着向外又把脱硫装置串联起来，此刻废气中含有的大量的SO3与废气中的水蒸汽反应，生成硫酸。在废气中大量的硫酸，使得硫酸的露点变得相当高了，并且在脱硫装置之前，由于在蓄热式气体预热器中废气被冷却，从而析出了液态的硫酸。结果析出的液态硫酸对蓄热式气体预热器会产生很强的腐蚀，与此同时，由于容器中的腐蚀微粒，当通过蓄热式气体预热器时，从脱硫装置出来的净化气体又会被污染。
最近的研究结果表明，由于氮氧化物（NOX）催化剂的催化作用，使SO2气体转变成SO3，从而提高了SO3在废气中的含量。
可以预见到，当高负荷的硫酸流过蓄热式气体预热器时，会对蓄热式气体预热器产生强烈的腐蚀损害，此外，在脱硫装置中，硫酸的浓度会增加。这部分硫酸会进入烟囱，然后再进入大气层。在蓄热式气体预热器中，所析出的其它部分的液态硫酸在净化气体再次被加热时，又一次被蒸发，同样，从蓄热式气体预热器的贮存室直接进入净化气流中，然后通过烟囱进入大气层。
在净化气中高的硫酸含量不仅浪费了前面洗涤废气的运行费用，而且还会在含酸气体流过烟囱迅速冷却时，使少量的酸的液滴迅速析出，由此，与来自蓄热式气体预热器的腐蚀颗粒一起对其邻近的环境产生强烈损害。
现在，虽然理论上人们能够采用完全新型的催化剂来阻止SO3在催化剂中的转化，然而这还需要长期的时间才能实现。此外，这种超高浓度的发展与不可预测的费用是联系在一起的。
本发明以权利要求1、2和3记载的特征为基础，提出了一种以上述热废气中脱氮和脱硫的方法及其装置，该废气尤其指来自锅炉房的热废气，根据本发明的方法和装置可以很简单地使大部分含有以蒸汽状的硫酸的废气得到分离净化。
在权利要求1记载的特征部分中，提出了解决这一问题的合适方法。
通过在未处理的气流进入蓄热装置，尤其是一种转动的大容量存贮器（蓄热式气体预热器）之前，从该未处理的气流中提取掉热量，就能从该未处理的气体中把大部分蒸汽状的硫酸分离出来，并且由此从全过程中去除。
当在催化剂中，SO3具有较高的转化率的情况下，未净化气体中的硫酸的露点大约为130℃，在许多情况下，未净化气体的温度降到大约10℃到20℃范围也是可以的，也能从未净化气体中分离出相当量的硫酸，并且使其远离蓄热式气体预热器。
然而，温度越低，分离出来的硫酸的量越大，可是由于经济上的原因，人们试图把未净化气体中取走的热量予以保留，并且在脱硫装置之后，再传递给净化后的气体。因此，人们同时还必须阻止来自蓄热器（REGAVO）的这部分热量，也就是说，阻止一部分酸再次被气化。
本发明另外一种解决方案描述在权利要求2的特征部分中，在这种方法中，从未净化气中出来的热量全部传到净化后的气体中去，从而使得没有热能损失。在蓄热式气体预热器的前面和后面把热量提取掉后，所析出的液态硫酸必须立刻排走，并从整个系统中除去。
在权利要求3记载的特征部分中，描述了本发明方法所用的装置的具体结构。
随后，再用从未净化气体中提取的热量来加热从脱硫装置中出来的净化气流，这些未净化气流在与蓄热式气体预热器接触之前，进入了一个冷阱。在蓄热式气体预热器前串联一个冷阱，可以避免对该蓄热式气体予热器的损害，因为大部分蒸汽状的硫酸会在冷阱中析出。同时，对预热段再进行处理，该预热段能阻止已经从蓄热式气体预热器分离出来的硫酸液滴再次被蒸发。这时，特别重要的是，那个在未净化气流中，沿着未净化气体的流动方向，被加入在蓄热式气体预热器之前的冷阱，仅仅使该未净化气体冷却一点点，但却大量地去除硫酸。“去除”这个概念在这里简化表示为取走蒸汽状的或者液态的硫酸。在本发明范围内要使冷阱表面保持尽可能地低的温度，这个表面是用能够抗硫酸腐蚀的材料制成的。
当在催化剂中SO3的转化率比较高时，来自锅炉房中的硫酸露点大约在130℃的范围内，在许多情况下，为了从废气中大量地去除硫酸，并防止其进入蓄热式气体预热器，冷阱壁温保持在100℃～120℃的范围内就可以了。但是壁温应当尽可能的低，以便在这种情况下，能够分离出大量的硫酸。然而另一方面，应当尽可能地在蓄热式气体预热器之前将在冷阱中取走的热量留在过程中，在脱硫装置之后，再传给净化的气流。因此，它有这样的优点，即防止这部分热传递必须经过蓄热式气体预热器，也就是说，阻止了一部分酸再次被气化。
在权利要求4的特征中，记载了一种本发明装置的实施例，按照此实施例，在未净化气流中，沿着未净化气体的流动方向，仅在蓄热式气体予热器之前插入一个冷阱，该冷阱与加热段通过流体传导联连在一起，同样，在净化气流中，沿净化气体流动的方向，在蓄热式气体预热器前也安装一个冷阱，此时，在未净化气流中安置的冷阱应为更大些，冷阱将接收到的热能传导给净化气体，自己温度降低，而使净化气体从50℃增加到70℃。净化气流中的加热段，其温度大约在105℃左右，未净化气流中的冷阱，其温度大约在85℃左右，其温度由冷却的净化气流决定。
在权利要求5的特征部分中，描述了另外一种较好的实施例。在这种形式中，在总设备效率相同的情况下，蓄热式气体预热器的许多温度是不稳定的，只在吸热区域内为75℃和在放热区域内为115℃之间。在这实施例中，全部输出耦合热再一次在两个冷阱中，传导给净化气体，该冷阱是在蓄热式气体预热器的前与后并入未净化气流中的，因此这部分热能并没有被损失。在本结构系列的情况下，在蓄热式气体预热器前后由流体传导把冷阱和加热段相互连接在一起的表面温度，在蓄热式气体预热器之前在115℃和125℃之间，在蓄热式气体预热器后面的温度是在65℃和75℃之间。
根据权利要求6，冷阱与加热段的大小相同。
权利要求7规定了一种本发明的结构形式，在该结构形式中，冷阱比净化气流中设置的加热段要小些。
在权利要求8中同样描述了一种结构形式，该结构形式规定了大小不同的冷阱和加热段。在这种结构形式中，在蓄热式气体预热器前面，沿未净化气流动的方向被插入该未净化气流中的冷阱，比在蓄热式气体预热器后面，沿净化气体流动方向插入该净化气流中的加热段要小些，而在蓄热式气体预热器后面被插入未净化气流中的冷阱却要比在蓄热式气体预热器前面被插入净化气流中的加热段要大，也就是说，与加热段呈反比例。在冷阱与加热段之间这种大小不同的结构，对冷阱的温度产生了所希望的作用，其中这些结构都处在热接收接点内。在蓄热式气体预热器之前设置的小的冷阱，与在净化气体流中的蓄热式气体予热器后面设置的大的加热段一起，导致了在蓄热式气体预热器之前冷阱温度的下降，以及在蓄热式气体加热器后面用于该冷阱和加热段的相同大小装置的温度的升高。
权利要求9描述了冷阱连接法不同时的结构形式，在这种结构中，通过一个附加的外部散热，使得冷阱的温度很低，以便能够从未净化气体中去除大量的硫酸。另外在蓄热式气体予热器之前，将被插入在蓄热式气体预热器前面的未净化气流中的常用的冷阱与另一个冷阱串联在一起，而上述另一个冷阱又与一个外部冷却设备相连，当冷阱的温度在60℃～70℃时，原冷阱使得未净化气体从140℃冷却到130℃，冷阱的这一温度是在蓄热式气体预热器前面区域内从冷的净化气流中得到的，在那里，净化后的气流从50℃被加热到60℃。该另一个冷阱使得未净化气从130℃被冷却到125℃，同时，在那里冷阱的温度在25℃～27℃的范围内，该温度是由外部冷却设备得到的。
但是，从总系统中，如此长时间持续地散热是不经济的，因此，本发明设计了一个与通常的冷阱串联的可能的方法，使得只有在未净化气体酸度非常不利的情况下，才需要使用外部冷却设备。
该冷却设备可以由如冷却塔，尤其是一个湿式冷却塔组成（根据权利要求10）。
权利要求11特征部分描述了另一种冷阱连接法的实施例，所说的该连接法不仅可以作为纯粹内部冷阱，与整体散热一起在预热一侧工作，而且也可以作为混合接通，使其在预热段循环回一部分热量，又在一个外部冷却设备和湿式冷却塔中放出一部分热量。
根据权利要求12和13特征部分所描述的特征，使用了一个非常好的排走粘性硫酸的排泄管，并用它来保持热交换表面的清洁，在这里使用了一种具有很强反粘附特征的塑料，这里只需要少量必需的水，就能随时将表面清洗干净。连来自未净化气体自己的湿气冷凝物也常常够用。
根据权利要求14的特征，冷阱、加热段以及冷阱与加热段之间的传送管道通过热管道连接在一起。
下面结合附图更详细地说明本发明的结构。
图1未净化气体的脱氮和脱硫设备图。
图2按图1绘出的设备温度图
图3未净化气体脱氮和脱硫的设备的第二张详细实施形式图
图4按图3绘出的设备温度图
图5未净化气体脱氮与脱硫的设备的第三张详细实施图
图6按图5所绘出的设备温度图
图7未净化气体脱氮与脱硫设备的第四张详细实施形式图
图8，按图7绘出的设备的温度图
在图1-8中未净化气流称为ROG，例如在火电厂燃烧工艺过程中产生的未净化气。未净化气流ROG将通过图1，3，5和7中1-4全部设备，经脱氮装置5以及预热气体的蓄热室的吸热段6，这一部分简称为蓄热式气体预热器7，接着未净化气流ROG进入脱硫装置8，然后经由脱硫装置8排出净化气流REG，它再流过蓄热式气体预热器7的放热段9，然后送入远处指定的烟囱中，从那里再排入环境。
在图1和图2的详细实施图中，在脱氮装置5与蓄热式气体预热器7的吸热段6之间加设一冷阱10，它由聚四氟乙烯材质的软管或管子构成。置入未净化气流ROG中的冷阱10通过聚四氟乙烯材质的传送管道11同一加热段12连通，该加热段12顺着蓄热式气体预热器7之后的净化气流动方向被置入净化气流REG中。加热段12也可由聚四氟乙烯材质的软管或管子做成。
此外，从图1与2中还看到，另外一个冷阱13沿着未净化气流ROG的流动方向被设置在蓄热式气体预热器7的吸热段6与脱硫装置8之间。它仍然是由聚四氟乙烯材质的软管和管子做的。冷阱13通过聚四氟乙烯材质的传送管道11同加热段14流动传导式地接通。该加热段14位于脱硫装置8和蓄热式气体预热器7放热段9之间的净化气流REG中。该加热段14也可用聚四氟乙烯材质的管子或软管做成。
此外，从图1与图2总体观察可以得出，从脱氮装置5出来的未净化气流ROG以温度约为140℃供气给冷阱10，离开该冷阱10后温度约为130℃。然后未净化气流ROG给蓄热式气体预热器7供气。在那里热量被贮存起来，以便从该净化气流ROG中抽走其热量，并且该未净化气流从蓄热式气体预热器7排出时的温度约为90℃左右。
未净化气流ROG再以约90℃的温度给冷阱13供气，在该冷阱中再次损失热量，于是未净化气流ROG以约80℃的温度离开冷阱13，并以此温度进入脱硫装置。
净化气流REG以约50℃的温度从脱硫装置8流出，经加热段14被加热到60℃，然后以此温度流过蓄热式气体预热器的放热段9。在蓄热式气体预热器7中净化气流REG被加热到100℃左右。净化气流REG以此温度对加热段12供气，净化气流在此处被加热到约110℃并以此温度送入远处设置的烟囱中。
从图1和图2还可了解到，位于蓄热式气体预热器7之前的冷阱温度为115℃左右，在蓄热式气体预热器7后的冷阱温度为65℃左右，而沿着净化气体流动方向在该蓄热式气体予热器7之前的加热段14的温度约为75℃，在蓄热式气体预热器7之后，该加热段12的温度则约为125℃。
蓄热式气体预热器7的温度在吸热段6约为75℃，到放热段9则变到115℃。
通过在蓄热式气体预热器7之前和之后设置冷阱10与13，可使大量蒸汽状的硫酸在冷阱10、13沉淀，从而防止对蓄热式气体预热器7产生腐蚀，同时也没有有害的硫酸随同净化气流REG排入大气。
在图1和2的实施例中，冷阱10、13和加热段12、14的尺寸大小完全一样。
对照图3与图4中的设备2可看到，不仅沿未净化气体流动方向在蓄热式气体预热器7之前被置入未净化气流ROG中的冷阱15，而且沿净化气流的流动方向在蓄热式气体预热器7之前被置入该净化气流REG中的冷阱16各自要比通过传送管道11与冷阱15、16流动传导连通的加热段17、18的尺寸小。加热段17、18沿未净化气流ROG流动方向或净化气流REG的流动方向设置在蓄热式气体预热器7的后面。
不同大小的冷阱15、16与加热段17、18的关系可以通过所要求的冷阱温度来调剂。
冷阱15、16与加热段17、18以及传送管道11可以同图1与图2实施例中的相应部分的构造一样。
在图5与图6的设备中有冷阱19，它沿着未净化气体ROG的流动方向被装置在脱氮装置5和蓄热式气体预热器7的吸热段6之间。
冷阱19通过传送管道11同加热段20流动传导相接，该加热段沿净化气流的流动方向接入脱硫装置8和蓄热式气体预热器7的放热段9之间的净化气流中。
在此实施例中，不仅冷阱19，而且可能加热段20也都是用聚四氟乙烯材质的软管或管子装备而成的。介于冷阱19和加热段20之间的传送管道11，同样也是聚四氟乙烯材质的。和前面描述的设备1与设备2一样，在冷阱19/加热段20中循环的热交换介质是水。
来自脱氮装置5的未净化气流ROG以约140℃的温度进入冷阱19（见图5与6）。由冷阱19流出时，未净化气流ROG的温度约为120℃。从现在开始，通过蓄热式气体预热器7的吸热段6，此温度下降到80℃，未净化气流ROG以此温度进入脱硫装置8。
净化气流REG离开脱硫装置时温度约为50℃。在同加热段20进行热交换时，净化气流被加热到70℃左右，再以此温度进入蓄热式气体预热器7的放热段9，并获得另一个大约110℃的上升温度，然后，净化气流以此温度送往远处指定的烟囱中排入大气层中。
此外，由图5和图6还可以看到，蓄热式气体预热器7在吸热段6的温度约为75℃，在放热段9约为115℃。
冷阱19的温度在85℃左右摆动，而加热段20的温度则为105℃。
冷阱19以及加热段20的尺寸可以相同。不过也可以同图3与4的实施例中的设备2一样，将冷阱19设计得比加热段20小些。
最后，图7与图8表示设备4中冷阱接通线路，首先它仍然和图5和图6中的实施例一样，冷阱19位于脱氮装置5与蓄热式气体预热器7的吸热段6之间的未净化气流ROG中，以及介于脱硫装置8与蓄热式气体预热器7放热段9之间的通过流动传导连接的加热段20。冷阱19与加热段20同样借助于传送管道11彼此靠流动传导接通。
此外，设备4中还有一个冷阱21，沿未净化气流ROG方向，介于脱氮装置之后布置的冷阱19和蓄热式气体预热器7的吸热段6之间。此附加的冷阱21，通过传送管道22与例如一座湿式冷却塔23相连接。在传送管道22中装设隔离阀24。
由图看出，连接到冷阱21和湿式冷却塔23之间的连通管道22上的连接管25是和标准的冷阱19接通的。在连接管25上也要装隔离阀。
根据隔离阀24的配置，就可以使图7与图8中的设备4既可以做为清洁的内部冷阱以完全将热传给加热段20的方式工作，也可以混合接通，只把一部分热量传给加热段20，另外的部分传给外部的湿式冷却塔23。
图7与图8中的冷阱19、21和前面介绍的冷阱一样，也是由聚四氟乙烯材质的管子或软管构成的。介于冷阱19和加热段20之间的传送管道以及连接冷阱21和湿式冷却塔23之间的传送管道，同样都可使用聚四氟乙烯材质的管子。
最后，由图7与图8还可看出，未净化气流ROG以温度约140℃进入冷阱19。由冷阱19流出的未净化气流ROG温度约为130℃，接着进入另一个冷阱21，然后以125℃温度从其流出。
紧接着未净化气流ROG进入蓄热式气体预热器7的吸热段6，离开蓄热式气体预热器7的温度约为80℃，这也就是未净化气流ROG进入脱硫装置8的温度。
从脱硫装置出来的净化气流REG的温度约为50℃，再以此温度进入加热段20。从该加热段出来的净化气流温度约为60℃。
接着，净化气流REG流经蓄热式气体预热器7的放热段9，并以约110℃的温度流出，然后，从此温度送入远处指定的烟囱里，随之排入大气中。
冷阱19的温度约为60℃，而与冷阱19靠流动传导相连的加热段20的温度则为70℃。
蓄热式气体预热器7的温度在吸热段6约为75℃和放热段9约为118℃之间摆动。
冷阱21的最低壁温约为25℃，而湿式冷却塔23中冷却水的水温约为20℃左右，可加热到22℃。
从完整性考虑，还要提到，在图1、3、5和7中有26个热量断路，它使未净化气流ROG的温度达到140℃
装置标号
1-装置
2-装置
3-装置
4-装置
5-脱氮装置
6-装置7的吸热段
7-蓄热式气体预热器
8-脱硫装置
9-装置7的放热段
10-冷阱
11-传送管道
12-加热段
13-冷阱
14-加热段
15-冷阱
16-冷阱
17-加热段
18-加热段
19-冷阱
20-加热段
21-冷阱
22-传导管道
23-湿式冷却塔
24-阀门
25-连接管道
26-热量断路
ROG-未净化气流
REG-净化气流