[發明專利]一種沼氣富氧燃燒-沼液脫硝系統及方法

在審

• 申請號: 201910178608.6
• 申請日: 2019-03-11
• 公開（公告）號: CN110064295A
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 李法社;隋猛;王華;王霜;陳勇;張小輝;張逸水
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/56;C02F1/72;F23L7/00;F23J15/02;C05G1/00;C02F101/16
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本發明涉及一種沼氣富氧燃燒?沼液脫硝系統及方法，屬于沼氣煙氣脫硝技術領域。本發明沼氣富氧燃燒?沼液脫硝方法將沼氣富氧燃燒獲得高燃值并生成燃燒煙氣，燃燒煙氣的氮氧化物主要成分為NO和NO₂，燃燒煙氣的NO在逆流接觸的微堿性沼液溶解下與沼液中溶解的氧氣反應，將部分NO進一步轉化為NO₂，微堿性沼液液滴逆流接觸吸收煙氣中的NO₂和NO等氣體生成無機酸根離子。本發明沼氣富氧燃燒?沼液脫硝系統及方法的流程工藝簡單、易操作、成本低、脫硝率較高、運行穩定、無污染物排放，可降低沼氣煙氣的脫硝運行成本和投資費用。

技術領域

本發明涉及一種沼氣富氧燃燒-沼液脫硝系統及方法，屬于沼氣煙氣脫硝技術領域。

背景技術

NO_X在陽光的作用下會引起光化學反應，形成光化學煙霧，從而造成嚴重的大氣污染。

NOx的主要機理有燃料型、熱力型和快速型三種，其中快速型NOx生成量很少，可以忽略不計。熱力型NO_x的生成是由空氣中氮在高溫條件氧化而成，生成量取決于溫度。當T＜1500℃時，NO的生成量很少，而當T＞1500℃時，溫度每增加100℃，反應速率增大6~7倍。當溫度總夠高時，熱力型NO_x占總生成量的20%。燃料型NO_x是燃料中氮化合物在燃燒過程中熱分解且氧化而成的，與火焰附近氧濃度密切相關，占總生成量的80%以上。快速型NO_x是碳氫化合物燃料燃燒時，如果燃料濃度較大，在反應區附近會快速生成NO_x，在通常爐溫下，生成強度微不足道。

沼氣在沼氣發電機組的內燃機中燃燒溫度高于1500℃，很容易產生NO，而NO很難溶于水，難以實現沼氣煙氣脫硝。

發明內容

本發明針對現有技術存在的問題，提供一種沼氣富氧燃燒-沼液脫硝系統及方法，本發明系統能夠實現沼氣的高燃值、有效脫出沼氣煙氣中氮氧化物，并將氮氧化物資源化為氮肥。本發明沼氣富氧燃燒-沼液脫硝系統及方法的流程工藝簡單、易操作、成本低、脫硝率較高、運行穩定、無污染物排放，可降低沼氣煙氣的脫硝運行成本和投資費用。

沼氣富氧燃燒-沼液脫硝方法，沼氣富氧燃燒獲得高燃值并生成燃燒煙氣，燃燒煙氣的氮氧化物主要成分為NO和NO₂，燃燒煙氣的NO在逆流接觸的微堿性沼液溶解下與沼液中溶解的氧氣反應，將部分NO進一步轉化為NO₂，微堿性沼液液滴逆流接觸吸收煙氣中的NO₂和NO等氣體生成無機酸根離子，化學反應為

富氧燃燒過程：N₂+O₂→NO ；NO+O₂→NO₂

沼液溶解下NO與氧氣反應：NO+O₂→NO₂

沼液脫硝過程：NO+NO₂+NH₃?H₂O+O₂→NH₄NO₃

一種沼氣富氧燃燒-沼液脫硝系統，包括沼氣發電機組7、脫硝罐2、壓縮空氣瓶4、沼液儲存罐5，沼氣通過沼氣輸送管道通入沼氣發電機組7，燃燒煙氣通過換熱器換熱后再通過煙氣管道通入脫硝罐2的底部，壓縮空氣瓶4的出口通過空氣管道與脫硝罐2的底端空氣入口連通，脫硝罐2頂部設置有霧化噴頭3，脫硝罐2頂端設置煙氣出口且煙氣出口位于霧化噴頭3上方，脫硝罐2底部液體出口通過液體輸送管道與沼液儲存罐5的底部液體入口連通，脫硝罐2中部設置有沼液輸送出口Ⅰ，沼液輸送出口Ⅰ通過沼液輸送管道與脫硝罐2頂部的霧化噴頭3連通，沼液輸送管道上設置有沼液泵6，沼液儲存罐5頂端設置有沼液注入口，沼液儲存罐5的底部設置有沼液排出管1。