臭氧氧化法煙氣脫硝裝置的製作方法
2023-05-15 07:54:26
專利名稱：臭氧氧化法煙氣脫硝裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於煙氣淨化技術領域，特別是涉及一種臭氧氧化法煙氣脫硝裝置。
背景技術：
NOx是一種主要的大氣汙染物，能夠形成酸雨，引起光化學煙霧，破壞大氣臭氧層。大氣氮氧化物汙染問題日益嚴重，而燃料燃燒是NOx的主要來源，我國也制定了嚴格的氮氧化物排放標準並開始徵收相應的排汙費用，高效經濟可行的煙氣脫硝技術將有廣闊的市場前景。按反應時屬於氣相反應還是液相反應來分類，煙氣脫硝技術包括幹法煙氣脫硝技術和溼法煙氣脫硝技術。幹法煙氣脫硝技術主要有選擇性催化還原法(SCR)、選擇性非催化還原法(SNCR)、SNCR/SCR聯合脫硝法、電子束照射法和活性炭聯合脫硫脫硝法。溼法煙氣脫硝技術主要有臭氧氧化吸收法、二氧化氯氧化吸收法、過氧化氫氧化吸收法和高錳酸鉀氧化吸收法。SCR脫硝裝置是利用適當的催化劑，在一定的溫度下，以氨等作為還原氣體，利用還原劑的選擇性，優先 與氮氧化物反生反應，將它還原成氮氣和水，SCR脫硝裝置主要缺點是初投資較大，運行成本高，催化劑需要定期更換且更換成本高。SNCR脫硝裝置不使用催化劑在850_1250°C範圍內還原NOx，在爐內噴射氨、尿素等化學還原劑使之與煙氣中的氮氧化物反應，將其轉化成分子氮(N2)及水(H2O), SNCR脫硝裝置存在還原劑耗量大、NOx脫除效率低，溫度窗口的選擇和控制也比較困難，同時鍋爐類型和負荷狀態的不同需要採用不同的工藝設計和控制策略，設計難度大。SNCR/SCR聯合脫硝裝置在爐內脫硝後之餘氨再進入SCR的催化劑實施再脫硝，此聯合脫硝裝置雖然將SCR、SNCR脫硝裝置的各自缺陷降低，但流場不易控制，缺少大型機組工業試驗。電子束脫硝裝置利用高能電子加速器產生的電子束(500_800kV)輻射處理煙氣，將煙氣中的二氧化硫和氮氧化物轉化為硫酸銨和硝酸氨，該裝置成本高、電子設備運行不穩定、一直未大規模投入商業運行；活性炭聯合脫硫脫硝裝置利用吸附劑(活性炭)選擇性脫除低濃度NOx，但該裝置工藝複雜、設備繁瑣、NOx去除效率低、未大規模投入商業運行。二氧化氯氧化吸收脫硝裝置採用二氧化氯(ClO2)將NO氧化成NO2,然後用Na2SO3水溶液吸收，將NO2還原成N2,但ClO2和NaOH的價格較貴，運行費用高；過氧化氫氧化吸收脫硝裝置採用強氧化劑過氧化氫將NO氧化成NO2,然後用水溶液吸收，但國內目前沒有商業運用案例；高錳酸鉀氧化吸收脫硝裝置採用高錳酸鉀KMnO4將NOx固定為KNO3,但高錳酸鉀價格較貴，使運行成本過高，而且有水汙染的問題，需增加廢水處理系統。
發明內容本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種臭氧氧化法煙氣脫硝
裝置。[0010]本裝置將待處理的煙氣先進行氧化，氧化後的煙氣再進行溼法吸收後淨化排放，不僅可有效提高溼法煙氣脫硝的處理效率，而且還能夠解決現有技術存在的脫硝投資運行成本高、處理效率低、還原劑易逃逸、產生二次汙染等問題。本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所採取的技術方案是:臭氧氧化法煙氣脫硝裝置，包括氧化部分和溼法吸收部分，所述氧化部分包括臭氧發生器和氧化反應器，所述溼法吸收部分包括吸收塔、設置在吸收塔內由上至下依次安裝的噴淋器、除霧器和噴淋器；所述氧化反應器與吸收塔塔體固接，氧化反應器通過管路連接臭氧反生器；還包括設置在吸收塔外部的循環泵，所述循環泵通過管路連通噴淋器和吸收塔；所述吸收塔對應氧化反應器另一側的上部還設置有煙氣出口。本實用新型還可以採用如下技術方案:所述吸收塔內至少安裝有4層噴淋器。所述除霧器設置在第一層噴淋器與第二層噴淋器之間。所述循環泵進口通過管路連通吸收塔下部，循環泵出口通過管路連通噴淋器。所述吸收塔前端的中間部位固裝有氧化反應器。本實用新型具有的優點和積極效果是:由於本實用新型採用上述技術方案，即本裝置是利用臭氧氧化實現煙氣中NOx的脫除，通入臭氧與煙氣中的氮氧化物進行反應，反應後的煙氣用鹼液進行吸收·。臭氧氧化反應產物為無害的02，自身也可以分解為O2，且在脫硝過程中未引入其它雜質，NO氧化後的產物NOx (x> I)大多溶於水，便於吸收和處理。本裝置脫硝效率高，設備簡單，操作方便，佔地面積小；煙氣中NO的氣相臭氧催化氧化，反應條件溫和，氧化反應迅速，經濟成本低。吸收液中的吸收劑與煙氣中的NOx發生化學反應，生產無害的產物，後處理簡單，採用本裝置處理煙氣可達到60 90%的氮氧化物去除效率。
圖1是本實用新型的結構示意圖。圖中:1、臭氧發生器；2、氧化反應器；3、吸收塔；4、噴淋器；5、除霧器；6、循環泵；
7、煙氣出口 ；8、管路。
具體實施方式
為能進一步了解本實用新型的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，並配合附圖詳細說明如下:請參閱圖1，臭氧氧化法煙氣脫硝裝置，包括氧化部分和溼法吸收部分，所述氧化部分包括臭氧發生器I和氧化反應器2，所述溼法吸收部分包括吸收塔3、設置在吸收塔內由上至下依次安裝的噴淋器4、除霧器5和噴淋器4。所述氧化反應器2與吸收塔塔體固接成一體，所述氧化反應器固裝在吸收塔前端的中間部位。該氧化反應器通過管路8連接臭氧反生器1，所述吸收塔對應氧化反應器另一側的上部還設置有煙氣出口 7。本裝置還包括設置在吸收塔3外部的循環泵6，所述循環泵通過管路8連通噴淋器4和吸收塔，本實施例中，所述循環泵進口通過管路連通吸收塔下部，循環泵出口通過管路連通噴淋器。本實施例中，所述吸收塔內至少安裝有4層噴淋器，所述除霧器5設置在第一層噴淋器與第二層噴淋器之間。本實施例中，所述氧化反應器2為臭氧催化氧化反應器。本實用新型的工作原理為:將待處理的煙氣先通過臭氧催化氧化反應器2，對煙氣中的氮氧化物進行氧化，低價的氮氧化物被氧化為高價的氮氧化物，經氧化後的煙氣進入吸收塔3，通過噴淋器進行循環噴淋吸收，與吸收塔內的脫硝吸收劑充分接觸，煙氣中的氮氧化物進入液相被溼法吸收，吸收淨化的煙氣經過除霧器5除霧後經煙氣出口 7排放。在煙氣處理過程中，需隨時補充脫硝吸收劑，由循環泵6送入噴淋器4與煙氣進行逆向接觸，吸收煙氣中的氮氧化物，需不斷排出吸收塔3內產生的脫硝副產物，即排汙，同時還需不斷向吸收塔3內補充工藝水，通過工藝水衝洗除霧器5，以防止除霧器堵塞。本裝置為將氧和臭氧混合氣體注入臭氧催化氧化反應器，將NOx氧化成高價態且易溶於水的N203和N205，形成HN03，然後進行吸收反應。循環噴淋吸收所用的脫硝吸收劑為鹼性吸收劑，所述鹼性吸收劑包括氧化鈣、氧化鎂、氫氧化鈉和氨水。HN03同鹼性吸收劑生成鹽類，最後通過洗滌清理排出系統外。臭氧作為一種清潔的強氧化劑,可以快速有效地將NO氧化到高價態。而且03的生存周期相對較長，將少量氧氣或空氣電離後產生03，然後送入煙氣中，可顯著降低能耗。臭氧脫硝的原理在於臭氧可以將難溶於水的NO氧化成易溶於水的N02、N203、N205等高價態氮氧化·物。低溫條件下，03與NO之間的關鍵反應如下:N0+03 — N02+02(I)N02+03 — N03+02 (2)N03+N02 — N205(3)N0+0+M — N02+M(4)N02+0 —N03(5)
權利要求1.一種臭氧氧化法煙氣脫硝裝置，其特徵在於:包括氧化部分和溼法吸收部分，所述氧化部分包括臭氧發生器和氧化反應器，所述溼法吸收部分包括吸收塔、設置在吸收塔內由上至下依次安裝的噴淋器、除霧器和噴淋器； 所述氧化反應器與吸收塔塔體固接，氧化反應器通過管路連接臭氧反生器； 還包括設置在吸收塔外部的循環泵，所述循環泵通過管路連通噴淋器和吸收塔； 所述吸收塔對應氧化反應器另一側的上部還設置有煙氣出口。
2.根據權利要求1所述的臭氧氧化法煙氣脫硝裝置，其特徵在於:所述吸收塔內至少安裝有4層噴淋器。
3.根據權利要求1所述的臭氧氧化法煙氣脫硝裝置，其特徵在於:所述除霧器設置在第一層噴淋器與第二層噴淋器之間。
4.根據權利要求1所述的臭氧氧化法煙氣脫硝裝置，其特徵在於:所述循環泵進口通過管路連通吸收塔下部，循環泵出口通過管路連通噴淋器。
5.根據權利要求2所述的臭氧氧化法煙氣脫硝裝置，其特徵在於:所述吸收塔前端的中間部位固裝有 氧化反應器。
專利摘要本實用新型涉及一種臭氧氧化法煙氣脫硝裝置，包括氧化部分和溼法吸收部分，氧化部分包括臭氧發生器和氧化反應器，溼法吸收部分包括吸收塔、設置在吸收塔內由上至下依次安裝的噴淋器、除霧器和噴淋器；氧化反應器與吸收塔塔體固接，氧化反應器通過管路連接臭氧反生器；還包括設置在吸收塔外部的循環泵，循環泵通過管路連通噴淋器和吸收塔；優點是本裝置脫硝效率高，設備簡單，操作方便，佔地面積小；煙氣中NO的氣相臭氧催化氧化，反應條件溫和，氧化反應迅速，經濟成本低；吸收液中的吸收劑與煙氣中的NOx發生化學反應，生產無害的產物，後處理簡單，採用本裝置處理煙氣可達到60～90%的氮氧化物去除效率。
文檔編號B01D53/56GK203123795SQ20132009692
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月4日 優先權日2013年3月4日
發明者趙紀柱, 孫雷宇, 錢松飛 申請人:天津曉沃環保工程有限公司