[實用新型]一種利用臭氧和噴淋塔進行煙氣脫硝的脫硝系統

有效

• 申請號: 202020200375.3
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN212348291U
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 劉明;張菡英;趙莉;鈐小平
• 申請（專利權）人: 山東師范大學
• 主分類號: B01D53/75
• 分類號: B01D53/75;B01D53/76;B01D53/78;B01D53/56
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張貴賓

本發明公開了一種利用臭氧和噴淋塔進行煙氣脫硝的脫硝系統，包括噴淋塔、臭氧供給系統、可溶性堿液供給系統，噴淋塔中設置噴淋器，可溶性堿液供給系統通過進液管將可溶性堿液輸送至噴淋器，噴淋塔中還設置臭氧分布器，臭氧分布器設置于噴淋器的下部、煙氣進口的上部，臭氧供給系統通過進氣管將臭氧輸送至臭氧分布器。本發明克服了技術偏見，有意想不到的技術效果、巨大的經濟效益和社會效益。

技術領域

本發明涉及煙氣脫硝技術領域，尤其涉及一種利用臭氧和噴淋塔進行煙氣脫硝的脫硝系統。

背景技術

燃煤發電、鋼廠煉鋼以及其他以煤、石油為熱源的工藝是環境中氮氧化物增高的主要來源之一。為減少對環境的影響，各廠家采取了諸多方法來降低燃燒尾氣（本發明所述“煙氣”）中氮氧化物的排放，即對煙氣進行脫硝處理。現有煙氣脫硝技術主要有兩大類，一是催化還原法，第二類是氧化法。相對于催化還原法，氧化法理論上具有工藝簡單、成本低等優點，因而成為目前煙氣脫硝領域探究與研發的方向。臭氧作為一種強氧化劑，生產簡單、又是一種清潔氧化劑，自然成為氧化法中選擇的對象。現有技術披露了諸多用臭氧進行煙氣脫硝的技術方案。如CN109210955A、CN109224820A、CN109173662A、CN108404616A、CN109675421 A、CN 109621662 A等均披露了使用臭氧來進行煙氣脫硝。但是，現有技術也同時指出了用臭氧進行脫硝還存在諸多技術難題，如CN 109621662 A中披露，O₃雖然是一種常見的強氧化劑，但是O₃的直接性氧化反應具有較高的選擇性且反應速率較慢，其利用率也不高。CN108905555A披露，O₃很不穩定，在常溫下慢慢分解，且在200℃時迅速分解。更為關鍵的是，煙氣的實際狀況，如較高的溫度（約為為100--300℃）、較低的壓力（約為千帕級，甚至為負壓）、一氧化氮的低濃度（約為幾十--500mg/m³）、較快的流速（約為1--10m/s）等會大大影響臭氧的存在狀態及其對NO的氧化效果。實際工藝中，臭氧氧化法之所以未能加以大范圍的推廣應用，就是因為其效果不佳。為提高氧化效果，現有技術中通常采用加大臭氧的投放量，而這又會導致成本增高，無法推廣應用。

發明內容

為解決臭氧在煙氣中易分解、氧化效果低的技術問題，本發明提供一種利用臭氧和噴淋塔進行煙氣脫硝的脫硝系統，其內容為：

一種利用臭氧和噴淋塔進行煙氣脫硝的脫硝系統，包括噴淋塔、臭氧供給系統、可溶性堿液供給系統，噴淋塔中設置噴淋器，可溶性堿液供給系統通過進液管將可溶性堿液輸送至噴淋器，其特征在于，噴淋塔中還設置臭氧分布器，臭氧分布器設置于噴淋器的下部、煙氣進口的上部，臭氧供給系統通過進氣管將臭氧輸送至臭氧分布器,噴淋器噴出可溶性堿液，臭氧分布器噴出臭氧，煙氣從煙氣進口進入噴淋塔，可溶性堿液、臭氧與煙氣三者在噴淋塔中混合，反應及傳質。

優選地，其中臭氧分布器與噴淋器相對布置，臭氧分布器的布氣流向與煙氣流向一致，噴淋器噴淋液的流向與煙氣方向相反。

優選地，其中在噴淋器的上方還設置另外一個或者一個以上噴淋器，該噴淋器也連接可溶性堿液的進液管。

優選地，其中噴淋塔的塔殼為一段煙道。

結合現有技術，對上述發明內容闡述如下：

（一）本發明實驗分析及理論分析

1、實驗分析

對比例1（1）與（2）的情況是，臭氧直接通入設置在噴淋塔外部的煙道中的煙氣中。并且，噴淋塔中的噴淋器關閉，無堿液噴出。由結果得出，臭氧直接通入煙氣，其對煙氣中的NO氧化有限，氧化率不超過10%。

對比例1（3）情況是，臭氧直接通入設置在噴淋塔外部的煙道中的煙氣中，但噴淋器能夠將可溶性堿液在噴淋塔中噴灑。NO的降低值有所增大，但是也不超過20%。