CN203123795U - 臭氧氧化法烟气脱硝装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种臭氧氧化法烟气脱硝装置，包括氧化部分和湿法吸收部分，氧化部分包括臭氧发生器和氧化反应器，湿法吸收部分包括吸收塔、设置在吸收塔内由上至下依次安装的喷淋器、除雾器和喷淋器；氧化反应器与吸收塔塔体固接，氧化反应器通过管路连接臭氧反生器；还包括设置在吸收塔外部的循环泵，循环泵通过管路连通喷淋器和吸收塔；优点是：本装置脱硝效率高，设备简单，操作方便，占地面积小；烟气中NO的气相臭氧催化氧化，反应条件温和，氧化反应迅速，经济成本低；吸收液中的吸收剂与烟气中的NOx发生化学反应，生产无害的产物，后处理简单，采用本装置处理烟气可达到60～90%的氮氧化物去除效率。
Description
技术领域
本实用新型属于烟气净化技术领域，特别是涉及一种臭氧氧化法烟气脱硝装置。
背景技术
NOx是一种主要的大气污染物，能够形成酸雨，引起光化学烟雾，破坏大气臭氧层。大气氮氧化物污染问题日益严重，而燃料燃烧是NOx的主要来源，我国也制定了严格的氮氧化物排放标准并开始征收相应的排污费用，高效经济可行的烟气脱硝技术将有广阔的市场前景。
按反应时属于气相反应还是液相反应来分类，烟气脱硝技术包括干法烟气脱硝技术和湿法烟气脱硝技术。干法烟气脱硝技术主要有选择性催化还原法（SCR）、选择性非催化还原法（SNCR）、SNCR/SCR联合脱硝法、电子束照射法和活性炭联合脱硫脱硝法。湿法烟气脱硝技术主要有臭氧氧化吸收法、二氧化氯氧化吸收法、过氧化氢氧化吸收法和高锰酸钾氧化吸收法。
SCR脱硝装置是利用适当的催化剂，在一定的温度下，以氨等作为还原气体，利用还原剂的选择性，优先与氮氧化物反生反应，将它还原成氮气和水，SCR脱硝装置主要缺点是初投资较大，运行成本高，催化剂需要定期更换且更换成本高。
SNCR脱硝装置不使用催化剂在850-1250℃范围内还原NOx，在炉内喷射氨、尿素等化学还原剂使之与烟气中的氮氧化物反应，将其转化成分子氮（N2）及水（H2O），SNCR脱硝装置存在还原剂耗量大、NOx脱除效率低，温度窗口的选择和控制也比较困难，同时锅炉类型和负荷状态的不同需要采用不同的工艺设计和控制策略，设计难度大。
SNCR/SCR联合脱硝装置在炉内脱硝后之余氨再进入SCR的催化剂实施再脱硝，此联合脱硝装置虽然将SCR、SNCR脱硝装置的各自缺陷降低，但流场不易控制，缺少大型机组工业试验。
电子束脱硝装置利用高能电子加速器产生的电子束（500-800kV）辐射处理烟气，将烟气中的二氧化硫和氮氧化物转化为硫酸铵和硝酸氨，该装置成本高、电子设备运行不稳定、一直未大规模投入商业运行；活性炭联合脱硫脱硝装置利用吸附剂（活性炭）选择性脱除低浓度NOx，但该装置工艺复杂、设备繁琐、NOx去除效率低、未大规模投入商业运行。
二氧化氯氧化吸收脱硝装置采用二氧化氯（ClO2）将NO氧化成NO2,然后用Na2SO3水溶液吸收，将NO2还原成N2，但ClO2和NaOH的价格较贵，运行费用高；过氧化氢氧化吸收脱硝装置采用强氧化剂过氧化氢将NO氧化成NO2,然后用水溶液吸收，但国内目前没有商业运用案例；高锰酸钾氧化吸收脱硝装置采用高锰酸钾KMnO4将NOx固定为KNO3,但高锰酸钾价格较贵，使运行成本过高，而且有水污染的问题，需增加废水处理系统。
发明内容
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种臭氧氧化法烟气脱硝装置。
本装置将待处理的烟气先进行氧化，氧化后的烟气再进行湿法吸收后净化排放，不仅可有效提高湿法烟气脱硝的处理效率，而且还能够解决现有技术存在的脱硝投资运行成本高、处理效率低、还原剂易逃逸、产生二次污染等问题。
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
臭氧氧化法烟气脱硝装置，包括氧化部分和湿法吸收部分，所述氧化部分包括臭氧发生器和氧化反应器，所述湿法吸收部分包括吸收塔、设置在吸收塔内由上至下依次安装的喷淋器、除雾器和喷淋器；
所述氧化反应器与吸收塔塔体固接，氧化反应器通过管路连接臭氧反生器；
还包括设置在吸收塔外部的循环泵，所述循环泵通过管路连通喷淋器和吸收塔；
所述吸收塔对应氧化反应器另一侧的上部还设置有烟气出口。
本实用新型还可以采用如下技术方案：
所述吸收塔内至少安装有4层喷淋器。
所述除雾器设置在第一层喷淋器与第二层喷淋器之间。
所述循环泵进口通过管路连通吸收塔下部，循环泵出口通过管路连通喷淋器。
所述吸收塔前端的中间部位固装有氧化反应器。
本实用新型具有的优点和积极效果是：由于本实用新型采用上述技术方案，即本装置是利用臭氧氧化实现烟气中NOx的脱除，通入臭氧与烟气中的氮氧化物进行反应，反应后的烟气用碱液进行吸收。臭氧氧化反应产物为无害的O2，自身也可以分解为O2，且在脱硝过程中未引入其它杂质，NO氧化后的产物NOx（x＞1）大多溶于水，便于吸收和处理。本装置脱硝效率高，设备简单，操作方便，占地面积小；烟气中NO的气相臭氧催化氧化，反应条件温和，氧化反应迅速，经济成本低。吸收液中的吸收剂与烟气中的NOx发生化学反应，生产无害的产物，后处理简单，采用本装置处理烟气可达到60～90%的氮氧化物去除效率。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中：1、臭氧发生器；2、氧化反应器；3、吸收塔；4、喷淋器；5、除雾器；6、循环泵；7、烟气出口；8、管路。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1，臭氧氧化法烟气脱硝装置，包括氧化部分和湿法吸收部分，所述氧化部分包括臭氧发生器1和氧化反应器2，所述湿法吸收部分包括吸收塔3、设置在吸收塔内由上至下依次安装的喷淋器4、除雾器5和喷淋器4。所述氧化反应器2与吸收塔塔体固接成一体，所述氧化反应器固装在吸收塔前端的中间部位。该氧化反应器通过管路8连接臭氧反生器1，所述吸收塔对应氧化反应器另一侧的上部还设置有烟气出口7。本装置还包括设置在吸收塔3外部的循环泵6，所述循环泵通过管路8连通喷淋器4和吸收塔，本实施例中，所述循环泵进口通过管路连通吸收塔下部，循环泵出口通过管路连通喷淋器。
本实施例中，所述吸收塔内至少安装有4层喷淋器，所述除雾器5设置在第一层喷淋器与第二层喷淋器之间。
本实施例中，所述氧化反应器2为臭氧催化氧化反应器。
本实用新型的工作原理为：
将待处理的烟气先通过臭氧催化氧化反应器2，对烟气中的氮氧化物进行氧化，低价的氮氧化物被氧化为高价的氮氧化物，经氧化后的烟气进入吸收塔3，通过喷淋器进行循环喷淋吸收，与吸收塔内的脱硝吸收剂充分接触，烟气中的氮氧化物进入液相被湿法吸收，吸收净化的烟气经过除雾器5除雾后经烟气出口7排放。
在烟气处理过程中，需随时补充脱硝吸收剂，由循环泵6送入喷淋器4与烟气进行逆向接触，吸收烟气中的氮氧化物，需不断排出吸收塔3内产生的脱硝副产物，即排污，同时还需不断向吸收塔3内补充工艺水，通过工艺水冲洗除雾器5，以防止除雾器堵塞。
本装置为将氧和臭氧混合气体注入臭氧催化氧化反应器，将NOx氧化成高价态且易溶于水的N2O3和N2O5，形成HNO3，然后进行吸收反应。
循环喷淋吸收所用的脱硝吸收剂为碱性吸收剂，所述碱性吸收剂包括氧化钙、氧化镁、氢氧化钠和氨水。
HNO3同碱性吸收剂生成盐类，最后通过洗涤清理排出系统外。
臭氧作为一种清洁的强氧化剂，可以快速有效地将N0氧化到高价态。而且03的生存周期相对较长，将少量氧气或空气电离后产生O3,然后送入烟气中，可显著降低能耗。
臭氧脱硝的原理在于臭氧可以将难溶于水的NO氧化成易溶于水的NO2、N203、N205等高价态氮氧化物。
低温条件下，O3与NO之间的关键反应如下：
N0+03→N02+02 (1)
N02+03→NO3+02 (2)
NO3+N02→N205 (3)
N0+0+M→N02+M (4)
N02+0→NO3 (5)
Claims (5)
1.一种臭氧氧化法烟气脱硝装置，其特征在于：包括氧化部分和湿法吸收部分，所述氧化部分包括臭氧发生器和氧化反应器，所述湿法吸收部分包括吸收塔、设置在吸收塔内由上至下依次安装的喷淋器、除雾器和喷淋器；
所述氧化反应器与吸收塔塔体固接，氧化反应器通过管路连接臭氧反生器；
还包括设置在吸收塔外部的循环泵，所述循环泵通过管路连通喷淋器和吸收塔；
所述吸收塔对应氧化反应器另一侧的上部还设置有烟气出口。
2.根据权利要求1所述的臭氧氧化法烟气脱硝装置，其特征在于：所述吸收塔内至少安装有4层喷淋器。
3.根据权利要求1所述的臭氧氧化法烟气脱硝装置，其特征在于：所述除雾器设置在第一层喷淋器与第二层喷淋器之间。
4.根据权利要求1所述的臭氧氧化法烟气脱硝装置，其特征在于：所述循环泵进口通过管路连通吸收塔下部，循环泵出口通过管路连通喷淋器。
5.根据权利要求2所述的臭氧氧化法烟气脱硝装置，其特征在于：所述吸收塔前端的中间部位固装有氧化反应器。
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Granted publication date: 20130814 Termination date: 20170304 |