[發明專利]一種氣相氧化結合濕法吸收的脫硝工藝及裝置

有效

• 申請號: 201210272351.9
• 申請日: 2012-08-02
• 公開（公告）號: CN102772990A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 歐自偉;王岳軍;莫建松;劉學炎;梁平;虞廷興;李世遠
• 申請（專利權）人: 浙江天藍環保技術股份有限公司
• 主分類號: B01D53/76
• 分類號: B01D53/76;B01D53/78;B01D53/60
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及煙氣治理技術領域，具體涉及一種氣相氧化結合濕法吸收的脫硝工藝及裝置。

背景技術

隨著國家環保要求的不斷提高，煙氣排放標準日益嚴格，煙氣脫硝成為目前一大熱點。根據新的《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)的規定2014年7月1日起，現有火力發電鍋爐及燃氣輪機組執行的排放限值為100mg/m³。為了應對此排放標準，現有的煙氣脫硝技術皆有一定的不足之處，SNCR技術脫硝效率不高，SCR技術則安裝運行費用較高。

氣相氧化結合濕法吸收煙氣脫硝技術是一種新型的脫硝技術，它利用氣相氧化劑將煙氣中溶解度較小的NO氧化成NO₂、N₂O₅等，然后再用堿性、氧化性或者還原性的吸收液將其吸收。現在許多火電廠已經裝有濕法脫硫系統，即濕法吸收系統。氣相氧化濕法吸收脫硝技術可以充分利用原有的脫硫系統，節約建造成本，符合國家現階段大氣污染控制走煙氣脫硫脫硝除塵脫汞等多種污染物協同控制的趨勢。

公開號為CN1950139A的中國專利中提到了一種利用過氧化氫減少煙道氣流中二氧化硫、氮氧化物和重金屬排放的方法和設備。過氧化氫脫硝的方法，是利用高濃度的過氧化氫溶液熱活化氣相氧化NO，并液相吸收脫除氮氧化物。但該專利發明的工藝復雜，要求用到的設備很多；其次過氧化氫采用熱活化的辦法氧化NO，需要將過氧化氫溶液加熱至500攝氏度左右，消耗大量能量，增加了運行費用。

公開號為CN1768902A的中國專利提到了一種利用臭氧作為氧化劑氧化脫硝的方法。而采用臭氧氧化脫硝，存在以下缺點：(1)副反應的發生，煙氣中除了氮氧化物還有大量的二氧化硫氣體，鉛室制硫酸就是利用NO和NO₂混合氣，催化氧化SO₂生成SO₃來制硫酸的，該反應需要較長的反應時間及高溫濕熱的環境，而臭氧氧化脫硝工藝將一氧化氮氧化成二氧化氮或更高價態的氮氧化物，正好形成這樣一個環境，因此有可能有副反應的發生，浪費氧化劑，生成硫酸酸霧；(2)該工藝雖然將一氧化氮氧化成高價態的氮氧化物，但是在現有的工況條件下脫硫漿液對高價態的氮氧化物的吸收效率仍然有限，導致脫硝效率不能滿足要求。

因此對氣相氧化脫硝技術進行改進，減少副反應的發生，降低氧化劑的用量，提高對氮氧化物的吸收效率，對于該技術投入工業應用有著極其重要的作用。

發明內容

本發明提供了一種氣相氧化結合濕法吸收的脫硝工藝及裝置，降低氧化劑的用量，減少副反應的發生，提高對煙氣中氮氧化物的吸收效率。

一種氣相氧化結合濕法吸收的脫硝工藝，包括：

將除塵后的煙氣通入吸收塔中，臭氧和吸收液通過雙流體噴嘴同時噴入吸收塔中，所述煙氣中大部分的氮氧化物被臭氧氧化后進入吸收液液滴中，所述煙氣中的二氧化硫及余下部分的氮氧化物則經吸收塔中的脫硫劑噴淋吸收，脫硫脫硝后的凈煙氣經除霧干燥后排出。

針對除塵后的鍋爐煙氣，在吸收塔中，利用雙流體噴嘴將臭氧及吸收液噴入煙氣中，氣相氧化將一氧化氮氧化成高價態的氮氧化物后，吸收液迅速吸收生成的高價態氮氧化物，防止副反應的發生。雙流體噴嘴噴出的吸收液液滴，顆粒遠遠小于噴淋層噴出的脫硫劑所形成顆粒，同樣流量的吸收液，具有更大的氣液接觸面積，能夠加強對氮氧化物的吸收。

普通的氣相氧化脫硝工藝，將氧化和吸收相割裂成兩個步驟，除了脫硫吸收塔以外，另設一反應器供臭氧氣相氧化一氧化氮，這部分反應器需要用防腐材料或者采取防腐措施，增加額外的成本，并增加副反應發生的可能性。二氧化氮與二氧化硫發生氧化還原反應生成三氧化硫，三氧化硫會和水汽結合生成硫酸形成大量酸霧，有可能腐蝕煙囪。二氧化氮則還原回不易被吸收的一氧化氮。因此該副反應的發生會降低系統的脫硝效率，加大氧化劑的用量，同時增加煙道煙囪的防腐壓力，副反應的反應式如下：

NO₂+SO₂→NO+SO₃

SO₃+H₂O→H₂SO₄

NO+O₃→NO₂+O₂