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CN105435604A - 一种锅炉烟气处理方法 - Google Patents

一种锅炉烟气处理方法 Download PDF

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CN105435604A CN201510826911.4A CN201510826911A CN105435604A CN 105435604 A CN105435604 A CN 105435604A CN 201510826911 A CN201510826911 A CN 201510826911A CN 105435604 A CN105435604 A CN 105435604A
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梁杰锋
张亮
吴巧丽
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Abstract

本发明公开一种锅炉烟气处理方法，包括以下步骤：打开紫外线灯管(2)开关，使紫外线灯管(2)处于工作状态，将温度为50-70℃的烟气通过烟气管道(1)，同时分别通过过氧化氢入口(3)喷入雾化的过氧化氢溶液、通过氧气入口(4)通入氧气、通过溶液A入口(5)喷入雾化的溶液A，与烟气混合反应。本发明还公开了一种用于锅炉烟气处理方法的装置：在烟气管道(1)中设置紫外线灯管(2)，在靠近烟气入口的烟气管道(1)的管壁上，分别设置过氧化氢入口(3)、氧气入口(4)、溶液A入口(5)。本发明的锅炉烟气处理方法，能同时脱硫脱硝，且操作简单，效率高。

Description

一种锅炉烟气处理方法
技术领域
本发明属于燃煤烟气处理领域，具体涉及一种锅炉烟气处理方法。
背景技术
我国煤炭资源丰富，是主要的能量来源之一，但是随着煤炭的使用，环境问题凸显，煤炭的燃烧向外排放烟气，烟气中含有大量的SOx、SO2、N2O等污染气体。据统计大气污染物中SOx的90％、CO的71％、CO2的85％、NOx的70％和烟尘的70％都来自原煤的直接燃烧，因此燃煤烟气是形成我国大气污染的主要原因。为进一步改善城市环境空气质量,加强燃煤蒸汽锅炉污染治理，急需寻找一种高效的烟气脱硫脱硝方法。而现有技术中，多数都是重视烟气的脱硫，不能同时进行脱硫脱销，且操作繁琐。
NOX在阳光的作用下会引起光化学反应，形成光化学烟雾，从而造成严重的大气污染，因此烟气脱硝与脱硫同样不容忽视。烟气脱硝，是指把已生成的NOx还原，从而脱除烟气中的NOx，按治理工艺可分为湿法脱硝和干法脱硝。主要包括：氧化吸收法、选择性非催化还原法、吸附法、离子体活化法等。在氧化吸收法中，将NO转换为NOx的难度较大，所以此类方法氧化剂的选择和制备是研究的核心。目前研究较多的氧化剂有HClO3、NaClO2、O3、H2O2和KMnO4等。由于过氧化氢无毒且无二次污染，对它的研究更多。但是现有技术中，利用过氧化氢处理烟气的技术还存在效率不高，操作复杂等问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种高效的锅炉烟气处理方法，能同时脱硫脱硝。
本发明的技术方案如下：
一种锅炉烟气处理方法，包括以下步骤：打开紫外线灯管开关，使紫外线灯管处于工作状态，将温度为50-70℃的烟气通过烟气管道，同时分别通过过氧化氢入口喷入雾化的过氧化氢溶液、通过氧气入口通入氧气、通过溶液A入口喷入雾化的溶液A，与烟气混合反应；所述溶液A由浓度为5-10ppm的硫酸铁溶液和浓度为5-10ppm的硫酸钾溶液按照3：2的体积比组成。
所述紫外线灯管的紫外线波长为310-360nm。
所述过氧化氢溶液浓度为10-15ppm。
所述氧气的纯度为99％以上，如：医用氧气等。控制氧气在烟气管道中的浓度为0.1-0.3mol/L。
一种用于以上所述锅炉烟气处理方法的装置，在烟气管道中设置紫外线灯管，在靠近烟气入口的烟气管道的管壁上，分别设置过氧化氢入口、氧气入口、溶液A入口。
所述烟气管道中设置的紫外线灯管根据需要在烟气管道内壁不同位置设置多条，优选在烟气管道中设置4条紫外线灯管，分别位于烟气管道内部管壁的上方、下方、左方、右方。
工作时，排放的烟气经过烟气降温器降温至50-70℃后，在烟气管道内设置的紫外线灯管的照射中，将过氧化氢溶液、溶液A通过雾化喷嘴喷入管道内与烟气混合，同时通入适量的氧气调节氧的浓度，溶液A中的金属离子起催化作用。在强氧化的作用下，烟气中的NO转化为NOx，例如NO2等，进而再将NOx与H2O反应生成NO3-；另外，在强氧化的作用下，将SO2氧化为硫酸，其化学反应方程式为：H2O2+SO2＝H2SO4。回收时，加入氢氧化钠溶液，NO3-和SO4 2-与氢氧化钠反应，生成硫酸钠和碳酸钠进行回收，同时对烟气进行脱硫脱销。
本发明的有益效果为：
1.本发明的锅炉烟气处理方法，能同时脱硫脱硝，通过加入氧气并控制了适合的浓度，加入金属离子起催化作用，大大提高了脱硫脱销效率，脱硫率90％以上，脱硝率95％以上，有效减少烟气对大气的污染；
2.本发明的锅炉烟气处理方法，处理后生成硫酸钠和碳酸钠等产物，能进行回收利用；
3.本发明的锅炉烟气处理方法，操作步骤不繁琐，成本低，容易推广应用。
附图说明
图1为烟气管道结构示意图。
图2为烟气管道截面示意图。
图中：1.烟气管道、2.紫外线灯管、3.过氧化氢入口、4.氧气入口、5.溶液A入口
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，但不限制本发明的保护范围和应用范围：
实施例1
一种锅炉烟气处理方法，包括以下步骤：打开紫外线灯管(2)开关，使紫外线灯管(2)处于工作状态，将温度为50℃的烟气通过烟气管道(1)，同时分别通过过氧化氢入口(3)喷入雾化的过氧化氢溶液、通过氧气入口(4)通入氧气、通过溶液A入口(5)喷入雾化的溶液A，与烟气混合反应；所述溶液A由浓度为5ppm的硫酸铁溶液和浓度为10ppm的硫酸钾溶液按照3：2的体积比组成。
所述紫外线灯管(2)的紫外线波长为310nm。
所述过氧化氢溶液浓度为10ppm。
所述氧气为纯氧气，控制氧气在烟气管道(1)中的浓度为0.1mol/L。
用于上述锅炉烟气处理方法的装置：在烟气管道(1)中设置紫外线灯管(2)，在靠近烟气入口的烟气管道(1)的管壁上，分别设置过氧化氢入口(3)、氧气入口(4)、溶液A入口(5)。
所述烟气管道(1)中设置4条紫外线灯管(2)，分别位于烟气管道(1)内部管壁的上方、下方、左方、右方。
经测定，本实施例的脱硫率为91.56％，脱硝率为95.12％。
实施例2
一种锅炉烟气处理方法，包括以下步骤：打开紫外线灯管(2)开关，使紫外线灯管(2)处于工作状态，将温度为70℃的烟气通过烟气管道(1)，同时分别通过过氧化氢入口(3)喷入雾化的过氧化氢溶液、通过氧气入口(4)通入氧气、通过溶液A入口(5)喷入雾化的溶液A，与烟气混合反应；所述溶液A由浓度为10ppm的硫酸铁溶液和浓度为5ppm的硫酸钾溶液按照3：2的体积比组成。
所述紫外线灯管(2)的紫外线波长为360nm。
所述过氧化氢溶液浓度为15ppm。
所述氧气的纯度为99.5％，控制氧气在烟气管道(1)中的浓度为0.3mol/L。
用于上述锅炉烟气处理方法的装置：在烟气管道(1)中设置紫外线灯管(2)，在靠近烟气入口的烟气管道(1)的管壁上，分别设置过氧化氢入口(3)、氧气入口(4)、溶液A入口(5)。
所述烟气管道(1)中设置4条紫外线灯管(2)，分别位于烟气管道(1)内部管壁的上方、下方、左方、右方。
经测定，本实施例的脱硫率为91.87％，脱硝率为95.98％。
实施例3
一种锅炉烟气处理方法，包括以下步骤：打开紫外线灯管(2)开关，使紫外线灯管(2)处于工作状态，将温度为55℃的烟气通过烟气管道(1)，同时分别通过过氧化氢入口(3)喷入雾化的过氧化氢溶液、通过氧气入口(4)通入氧气、通过溶液A入口(5)喷入雾化的溶液A，与烟气混合反应；所述溶液A由浓度为8ppm的硫酸铁溶液和浓度为8ppm的硫酸钾溶液按照3：2的体积比组成。
所述紫外线灯管(2)的紫外线波长为350nm。
所述过氧化氢溶液浓度为12ppm。
所述氧气的纯度为99.5％，控制氧气在烟气管道(1)中的浓度为0.2mol/L。
用于上述锅炉烟气处理方法的装置：在烟气管道(1)中设置紫外线灯管(2)，在靠近烟气入口的烟气管道(1)的管壁上，分别设置过氧化氢入口(3)、氧气入口(4)、溶液A入口(5)。
所述烟气管道(1)中设置4条紫外线灯管(2)，分别位于烟气管道(1)内部管壁的上方、下方、左方、右方。
经测定，本实施例的脱硫率为95.14％，脱硝率为97.23％。
实施例4
一种锅炉烟气处理方法，包括以下步骤：打开紫外线灯管(2)开关，使紫外线灯管(2)处于工作状态，将温度为60℃的烟气通过烟气管道(1)，同时分别通过过氧化氢入口(3)喷入雾化的过氧化氢溶液、通过氧气入口(4)通入氧气、通过溶液A入口(5)喷入雾化的溶液A，与烟气混合反应；所述溶液A由浓度为9ppm的硫酸铁溶液和浓度为6ppm的硫酸钾溶液按照3：2的体积比组成。
所述紫外线灯管(2)的紫外线波长为320nm。
所述过氧化氢溶液浓度为13ppm。
所述氧气为纯氧气，控制氧气在烟气管道(1)中的浓度为0.2mol/L。
用于上述锅炉烟气处理方法的装置：在烟气管道(1)中设置紫外线灯管(2)，在靠近烟气入口的烟气管道(1)的管壁上，分别设置过氧化氢入口(3)、氧气入口(4)、溶液A入口(5)。
所述烟气管道(1)中设置4条紫外线灯管(2)，分别位于烟气管道(1)内部管壁的上方、下方、左方、右方。
经测定，本实施例的脱硫率为95.09％，脱硝率为96.98％。

Claims (6)

1.一种锅炉烟气处理方法，其特征在于，包括以下步骤：打开紫外线灯管（2）开关，使紫外线灯管（2）处于工作状态，将温度为50-70℃的烟气通过烟气管道（1），同时分别通过过氧化氢入口（3）喷入雾化的过氧化氢溶液、通过氧气入口（4）通入氧气、通过溶液A入口（5）喷入雾化的溶液A，与烟气混合反应；所述溶液A由浓度为5-10ppm的硫酸铁溶液和浓度为5-10ppm的硫酸钾溶液按照3：2的体积比组成。
2.根据权利要求1所述的锅炉烟气处理方法，其特征在于：所述紫外线灯管（2）的紫外线波长为310-360nm。
3.根据权利要求1所述的锅炉烟气处理方法，其特征在于：所述过氧化氢溶液浓度为10-15ppm。
4.根据权利要求1所述的锅炉烟气处理方法，其特征在于：所述氧气的纯度为99%以上，控制氧气在烟气管道（1）中的浓度为0.1-0.3mol/L。
5.一套用于权利要求1所述锅炉烟气处理方法的装置，其特征在于：在烟气管道（1）中设置紫外线灯管（2），在靠近烟气入口的烟气管道（1）的管壁上，分别设置过氧化氢入口（3）、氧气入口（4）、溶液A入口（5）。
6.根据权利要求5所述锅炉烟气处理方法的装置，其特征在于：所述烟气管道（1）中设置4条紫外线灯管（2），分别位于烟气管道（1）内部管壁的上方、下方、左方、右方。
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