[發明專利]一種臭氧氧化結合噴淋降溫的煙氣脫硝工藝及裝置

有效

• 申請號: 201410038721.1
• 申請日: 2014-01-27
• 公開（公告）號: CN103801176A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 吳忠標;孫承朗;王海強;劉越;翁小樂
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B01D53/75
• 分類號: B01D53/75;B01D53/76;B01D53/78;B01D53/56
• 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

本發明屬于環境保護技術領域，涉及燃煤鍋爐等煙氣的處理工藝，尤其是處理涉及含氮氧化物的燃煤煙氣采用臭氧氣相氧化方法和濕法吸收相結合并附帶噴淋降溫的工藝。

背景技術

煙氣脫硝的主要方法有選擇性催化還原技術（SCR）、選擇性非催化還原技術（SNCR）、濕法絡合吸收技術、氧化－吸收技術等。SCR是目前最常用的脫硝方法，該技術雖然脫硝效率高，但是基礎投資、運行費用昂貴。此外，該技術對中、高硫煤的適應性差，煙氣中的硫組分可降低催化劑壽命，而我國產的煤含硫量普遍較高。因此，從我國目前的國情來看，SCR技術難以在國內大力推廣。

為了開發經濟可行的煙氣脫硝技術，各種氧化－吸收脫硝技術相繼被提出。它們是利用氣相或液相氧化方法將煙氣氮氧化物NO_x中溶解度較小的一氧化氮NO氧化成二氧化氮NO₂、五氧化二氮N₂O₅等，然后再用堿性、氧化性或者還原性的吸收液將其吸收。與SCR技術相比，氧化-吸收脫硝技術的投資、運行費用較低，脫硝效率高，對煤種的適應性較好，可應用于各種規模的鍋爐。

公開號為CN176890的中國發明專利說明書分別公開了一種鍋爐煙氣臭氧氧化脫硝方法。其將堿液作為吸收劑，吸收經過一定程度氧化的氮氧化物，主要思路是利用臭氧O₃、液相強氧化劑或催化氧化手段將一氧化氮部分或全部氧化成二氧化氮時，堿液對氮氧化物吸收的效率并不高；而利用臭氧將一氧化氮全部氧化成五氧化二氮時，脫硝效率能得到極大的提高，但由于五氧化二氮的不穩定性，極易在高溫情況下自行分解，因此在氧化的同時，快速對煙氣進行降溫阻止五氧化二氮的分解是這項脫硝技術的關鍵。

發明內容

本發明提供了一種臭氧氧化結合噴淋降溫的煙氣脫硝工藝及裝置，解決了臭氧氧化脫硝過程中五氧化二氮易分解的技術問題。

一種臭氧氧化結合噴淋降溫的煙氣脫硝工藝，包括如下步驟：

（1）鍋爐煙氣經除塵后進行噴淋降溫，噴淋降溫后的煙氣進入靜態混合器中，同時向靜態混合器中噴入臭氧，鍋爐煙氣與臭氧混合氧化；

（2）混合氧化后的混合氣體從吸收塔底部進入吸收塔內，吸收塔內采用脫硫劑漿液循環噴淋；

（3）噴淋吸收后的煙氣由吸收塔頂部排出，最后由煙囪排入大氣中。

本發明中先經過噴淋降溫將煙氣溫度降至20～120攝氏度，而后在靜態混合器內噴入臭氧，使煙氣和臭氧均勻混合，煙氣中的一氧化氮被完全氧化成易被吸收的五氧化二氮，然后在濕法吸收塔內進行高效脫除。

本發明強化煙氣臭氧氧化同時脫硝技術的脫硝效率問題，提出在臭氧注入點前采用噴淋降溫的方法，使煙氣溫度降至適合五氧化二氮長時間存在的溫度區間，防止五氧化二氮分解，增強五氧化二氮的穩定性，并采用靜態混合器，將臭氧與煙氣混合完全以達到完全混合氧化的目的，二者協同作用提高煙氣的脫硝效率。

作為優選，所述噴淋降溫的吸收液為水、雙氧水、次氯酸溶液和氨水中的至少一種。雙氧水為濃度為0%～30%的雙氧水，氨水采用濃度為0～30%的氨水。

進一步優選，所述噴淋降溫時的液氣比為0.01～3L/m³。進一步優選為1L/m³。降溫煙道內煙氣流速為1～15m/s，進一步優選為3m/s

作為優選，所述臭氧的加入量是NO摩爾系數的1.0～2.5倍。

作為優選，所述臭氧和鍋爐煙氣在靜態混合器中的混合氧化時間為1～5秒。進一步優選為3秒。

本發明還提供一種實現如所述煙氣脫硝工藝的裝置，包括，包括依次連接的鍋爐煙道、除塵器、吸收塔和煙囪，還包括：

設置在除塵器與吸收塔之間的靜態混合器；

與所述靜態混合器連接的臭氧發生器；

連接所述除塵器和靜態混合器的降溫煙道；

與所述降溫煙道連通的噴淋降溫裝置。

作為優選，所述降溫煙道橫置，降溫煙道的底部帶有向下凹陷的集液槽，該集液槽的底部帶有噴淋液回流口。

進一步優選，所述噴淋降溫裝置包括：噴淋液箱；

位于降溫煙道內且位于集液槽上方的噴淋構件，該噴淋構件包括噴淋總管、連通在所述噴淋總管上的若干根噴淋支管以及設置在所述噴淋支管上的若干個噴嘴；

連接所述噴淋液箱和噴淋總管的噴淋泵。