[發明專利]深度脫除工業尾氣中氮氧化物的系統裝置及方法

有效

• 申請號: 201310356553.6
• 申請日: 2013-08-15
• 公開（公告）號: CN103394279A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 初廣文;桑樂;陳建峰;羅勇;鄒海魁;趙宏
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/56
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張文祎

技術領域

本發明涉及一種工業尾氣的處理裝置及方法，尤其涉及一種深度脫除工業尾氣中氮氧化物的系統裝置及方法；該裝置從氣相以及液相兩方面增大尾氣中氮氧化物的氧化度，故適用于氧化度較低的氮氧化物尾氣脫除。

背景技術

由于煤炭的燃燒量增大和機動車輛數量的迅猛增長，致使我國氮氧化物的排放總量逐年增長。氮氧化物中的NO和NO₂會破壞人體的呼吸系統，造成中毒。同時，氮氧化物可形成硝酸型酸雨酸霧，與碳氫化合物結合形成光化學煙霧，破壞臭氧層，進而對人類與自然帶來極大的危害。目前存在的煙氣脫硝技術，如果按照脫除機理分類，一般可以分為催化還原、吸收和吸附三類；按脫硝介質不同，可分為濕法和干法兩類。濕法脫硝技術包括選擇性催化還原法（SCR）、選擇性非催化還原法（SNCR）、等離子法和吸附法；濕法脫硝技術包括水吸收、酸吸收、堿液吸收、液相還原吸收以及絡合吸收。

為了保護環境，我國于2011年新出臺《火電廠大氣污染物排放指標》，新標準指出，大氣中NO₂的排放標準需低于200mg/m³以下。因此，許多化工企業不得不或對原來氮氧化物脫除設備和技術進行升級改造，新的工廠必須引進新的深度脫除氮氧化物的技術，以使尾氣中的氮氧化物能夠達標排放。但是傳統的脫硝裝置多為大型的塔設備，存在著設備龐大、運行成本高、傳質效果差等問題，很難滿足現在工廠脫硝設備升級改造中對設備體積小、投資小的要求。

超重力技術是一種過程強化技術。在超重力環境中，液體流經旋轉填充床填料時會被切割破碎為小液滴、液膜和液絲，增加氣液接觸面積進而強化了傳遞過程，且該技術可用于處理腐蝕性介質，節省價格昂貴的耐腐蝕性材料。目前，該項技術現已應用于合成氨工藝脫硫、納米材料制備、鍋爐水除氧、生物氧化等領域，將超重力技術應用于深度脫硝有體積小、高效率、成本低等優勢。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種深度脫除工業尾氣中氮氧化物的系統裝置;該系統裝置利用超重力旋轉床尿素濕法脫硝工藝，通過兩級設備串聯的方式，對脫硝工藝流程進行優化，使其達到國家氮氧化物排放標準要求的低于200mg/m³；超重力旋轉床由于具有占地面積小、設備體積小、方便操作等諸多優點，特別適用于空間受限的升級改造工廠；通過兩級串聯設備深度脫硝，將對我國環境污染防治工作將產生極大的推動和促進作用。

本發明要解決的第二個技術問題是提供一種利用上述系統裝置進行深度脫除工業尾氣中氮氧化物的方法。

為解決上述第一個技術問題，作為實現本發明的基本構思是：兩級串聯設備對含有氮氧化物的尾氣進行濕法深度脫硝，所述的兩級串聯設備為吸收塔和單臺超重力旋轉床串聯或兩臺超重力旋轉床串聯。

為解決上述第一個技術問題，作為實現本發明基本構思的第一種技術方案是：一種深度脫除工業尾氣中氮氧化物的系統裝置，包括吸收塔、第一吸收液儲罐、第一輸送泵、配氣罐、超重力旋轉床、液體回收罐、第二吸收液儲罐和第二輸送泵；所述吸收塔下部通過管道與第一吸收液儲罐連接相通，所述第一吸收液儲罐通過第一輸送泵與設置在吸收塔上部內的噴淋頭連接相通；所述吸收塔的氣體出口通過管道與配氣罐連接相通，所述配氣罐通過管道與超重力旋轉床的氣體進口連接相通；所述第二吸收液儲罐通過第二輸送泵與超重力旋轉床的液體進口連接相通，所述超重力旋轉床的液體出口通過管道與液體回收罐連接相通。

優選地，所述第一輸送泵和吸收塔之間的管道上設有第一調節閥；所述第二輸送泵與超重力旋轉床的液體進口之間的管道上設有第二調節閥。

優選地，所述配氣罐外接配氣閥和配氣風機。配氣分機向配氣罐內的配氣是氧化性氣體，例如O₂、O₃等。

優選地，所述液體回收罐通過第三輸送泵與第二吸收液儲罐連接相通，使得第二吸收液儲罐、超重力旋轉床、液體回收罐形成回路，可以充分重復使用吸收液。

優選地，所述第三輸送泵與第二吸收液儲罐之間的管道上設有第三調節閥和采出閥。

為解決上述第一個技術問題，作為實現本發明基本構思的第二種技術方案是：