一種濕法煙氣脫硝的工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種煙氣脫硝的環(huán)保工藝，其特點(diǎn)為采用定-轉(zhuǎn)子反應(yīng)吸收設(shè)備及脫硝吸收塔相結(jié)合進(jìn)行濕法脫硝的工藝過(guò)程。采用本發(fā)明的工藝方法進(jìn)行工業(yè)煙氣脫硝處理具有成本低，脫除效率高，處理氣量大的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種濕法煙氣脫硝的工藝方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煙氣脫硝的環(huán)保工藝，其特點(diǎn)為采用定-轉(zhuǎn)子反應(yīng)吸收設(shè)備及脫硝吸收塔相結(jié)合進(jìn)行濕法脫硝的工藝過(guò)程無(wú)污染的工藝方法。

【背景技術(shù)】
[0002]氮氧化物(NOx)是造成大氣污染的主要污染源之一，NOx主要包括NO和N02。NOx的排放會(huì)給自然環(huán)境和人類生產(chǎn)生活帶來(lái)嚴(yán)重的危害，多年來(lái)一直是科研人員關(guān)注的重點(diǎn)之一 O
[0003]從污染氣體中脫除氮氧化物(NOx)的手段常被稱之為脫硝，其常規(guī)方法包括干法脫硝和濕法脫硝兩種。
[0004]干法脫硝主要有兩種方式:選擇性催化還原法(SCR)和非選擇性催化還原法(SNCR)。
[0005]SCR技術(shù)是將SCR反應(yīng)器布置在火電機(jī)組鍋爐省煤器和空氣預(yù)熱器之間，煙氣垂直進(jìn)入SCR反應(yīng)器，經(jīng)過(guò)各層催化劑模塊將NOx還原為無(wú)害的N2、H2O0上述反應(yīng)溫度可以在300°C -400°C之間進(jìn)行，脫硝效率約為70%?90%，在大型鍋爐上具有相當(dāng)成熟的運(yùn)行業(yè)績(jī)。
[0006]SNCR技術(shù)是將含有氮的還原劑，噴入爐膛溫度為800_1100°C的區(qū)域，該還原劑迅速熱分解成NH3并與煙氣中的NOx進(jìn)行SNCR反應(yīng)生成N2。
[0007]干法脫硝的特點(diǎn)是氣體處理量大，脫硝效率高。但干法采用的操作溫度高，相對(duì)耗能高，且催化劑有壽命需更換，脫除成本較高。
[0008]濕法脫硝主要采用水溶液吸收氮氧化物，并且可通過(guò)添加氧化劑或者還原劑等來(lái)提高氮氧化物在水溶液中的吸收效果。氮氧化物溶于水的化學(xué)反應(yīng)可以下列反應(yīng)方程表示:
[0009]A.2N0+02 — 2N02
[0010]Β.2Ν02 —N2O4
[0011]C.NCHNO2 — N2O3
[0012]D.N203+H20 — 2HN02
[0013]E.N204+H20 — HN02+HN03
[0014]F.2N02+H20 — HN02+HN03
[0015]其中反應(yīng)方程A?C均為氣相反應(yīng)，D?F為氮氧化物被水吸收的化學(xué)反應(yīng)。從反應(yīng)式中可以看出，如需氮氧化物完全溶于水，需要調(diào)控氮氧化物及氧氣的比例。
[0016]濕法脫除煙氣中的NOx(—般NO占90%以上)的主要障礙是NO在水中溶解度很低，室溫(25°C )其亨利常數(shù)為1.94X10_8mol/L*Pa，液相中的傳質(zhì)阻力較大。通過(guò)改變溫度以及溶液的PH值的方法都不能使NO在水中溶解度明顯提高，但可以通過(guò)強(qiáng)化氣液傳質(zhì)過(guò)程的設(shè)備來(lái)提高氣液傳質(zhì)效果，提高NOx由氣相轉(zhuǎn)移到液相的速率。
[0017]常規(guī)的濕法脫硝方法相對(duì)于干法脫硝來(lái)講，脫硝設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，操作條件溫和(50?60°C )，相對(duì)干法脫硝工藝溫度更低，但是對(duì)于氮氧化物的吸收效果局限在氣液相傳質(zhì)效果上，通常吸收率在60?70%左右，氣體排放量大時(shí)吸收效果更加有限。
[0018]本發(fā)明針對(duì)濕法脫硝處理大量氣體時(shí)效率低，干法脫硝成本高的缺點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出一種低成本、效率高、可處理大氣量的濕法脫硝工藝新方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]工藝設(shè)備及工藝流程:
[0020]本發(fā)明采用強(qiáng)化傳質(zhì)技術(shù)來(lái)改善濕法脫硝效果，工藝方法中采用的主要設(shè)備包括:定-轉(zhuǎn)子吸收器(專利號(hào)ZL200410042631.6)，吸收液儲(chǔ)液罐與吸收塔。
[0021]采用以上主要設(shè)備，其典型的脫硝工藝圖見(jiàn)說(shuō)明書(shū)附圖1。
[0022]如圖1所示，一個(gè)定-轉(zhuǎn)子吸收器與一個(gè)吸收塔串聯(lián)，吸收液儲(chǔ)液罐通過(guò)管路與定-轉(zhuǎn)子吸收器及吸收塔間建立吸收液循環(huán)回路。
[0023]在工藝操作中，含NOx煙氣與吸收液儲(chǔ)液罐(單元C)泵出的吸收液于定-轉(zhuǎn)子吸收器(單元A)中進(jìn)行氣液接觸吸收，產(chǎn)生的吸收中間氣進(jìn)入吸收塔(單元B)。定-轉(zhuǎn)子吸收器中與煙氣混合接觸后的液體回流至吸收液儲(chǔ)液罐。進(jìn)入吸收塔的氣體通過(guò)塔體過(guò)程中與儲(chǔ)液罐(單元C)泵出的噴淋吸收液進(jìn)行逆流接觸吸收-凈化后經(jīng)塔頂排出。整個(gè)工藝流程中，吸收液在設(shè)備單元A、B、C中進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，氣體經(jīng)過(guò)A、B兩個(gè)單元后凈化排出。
[0024]本工藝最基本的流程搭配如圖1所示。除此之外，本工藝還可拓展為多個(gè)操作單元串聯(lián)，并聯(lián)；以及單定-轉(zhuǎn)子吸收器與多個(gè)吸收塔串聯(lián)，或者多個(gè)定-轉(zhuǎn)子吸收器與單吸收塔串聯(lián)。所有搭配方式中必須至少含有一個(gè)定-轉(zhuǎn)子吸收器、一個(gè)吸收塔及一個(gè)吸收液儲(chǔ)液罐。其常見(jiàn)拓展工藝，如定-轉(zhuǎn)子吸收器串聯(lián)雙塔及不同的組合順序見(jiàn)說(shuō)明書(shū)附圖2及圖3。
[0025]工藝參數(shù):
[0026]本發(fā)明克服了常規(guī)濕法脫硝的瓶頸，工藝設(shè)備中采用定-轉(zhuǎn)子吸收器(專利號(hào)ZL200410042631.6)，強(qiáng)化了氣液傳質(zhì)效果，能夠在短時(shí)間內(nèi)處理大量的氣體并達(dá)到良好的脫硝效果。其操作采用的工藝參數(shù)如下:
[0027](A)工業(yè)煙氣進(jìn)入脫硝工藝流程前，如溫度過(guò)高，可經(jīng)噴淋降溫器利
[0028]用吸收液噴淋降溫至溫度低于100°C ；
[0029](B)定-轉(zhuǎn)子吸收器轉(zhuǎn)速范圍為50?3000rpm ；
[0030](c)吸收液可采用一種或多種添加劑，添加劑可為:可溶碳酸鹽、次氯酸鈉、亞硫酸鹽、尿素、堿。添加后吸收液的濃度范圍0.1%?30% ;
[0031](D)吸收塔可采用板式塔或者填料塔結(jié)構(gòu)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1為單定-轉(zhuǎn)子吸收器串聯(lián)單吸收塔的工藝示意圖。
[0033]圖2為單定-轉(zhuǎn)子吸收器串聯(lián)雙吸收塔的工藝示意圖。
[0034]圖3為單定-轉(zhuǎn)子吸收器采用不同順序串聯(lián)雙吸收塔的工藝示意圖。
具體實(shí)施例
[0035]實(shí)施例1
[0036]工藝特點(diǎn):定-轉(zhuǎn)子吸收器串聯(lián)單塔
[0037]工業(yè)煙氣排放量:35000Nm3/h
[0038]煙氣中NOx 濃度:1500 ?1650mg/Nm3
[0039]煙氣處理入口溫度:70?80°C
[0040]吸收液:濃度25 %的尿素溶液
[0041 ]煙氣排放出口 NOx濃度:50?85mg/Nm3
[0042]NOx 去除效率:96%
[0043]實(shí)施例2
[0044]工藝特點(diǎn):定-轉(zhuǎn)子吸收器串聯(lián)雙塔
[0045]工業(yè)煙氣排放量:50000Nm3/h
[0046]煙氣中NOx 濃度:400 ?600mg/Nm3
[0047]煙氣處理入口溫度:60?70°C
[0048]吸收液:濃度30 %的尿素溶液
[0049]煙氣排放出口 NOx濃度:20?30mg/Nm3
[0050]NOx 去除效率:95%
[0051]實(shí)施例3
[0052]工藝特點(diǎn):定-轉(zhuǎn)子吸收器串聯(lián)雙塔
[0053]工業(yè)煙氣排放量:100000Nm3/h
[0054]煙氣中NOx 濃度:500 ?700mg/Nm3
[0055]煙氣處理入口溫度:70?80°C
[0056]吸收液:濃度2 %的碳酸氫銨溶液
[0057]煙氣排放出口 NOx濃度:25?40mg/Nm3
[0058]NOx 去除效率:95%。
【權(quán)利要求】
1.一種濕法脫硝的工藝方法，其特點(diǎn)在于采用以下主要設(shè)備:定-轉(zhuǎn)子吸收器、脫硝吸收塔及吸收液儲(chǔ)液罐；其中一個(gè)定-轉(zhuǎn)子吸收器與一個(gè)吸收塔串聯(lián)，煙氣依次通過(guò)定-轉(zhuǎn)子吸收器與吸收塔，吸收液儲(chǔ)液罐通過(guò)管路為定-轉(zhuǎn)子吸收器及吸收塔提供吸收液，并通過(guò)管路回流經(jīng)過(guò)煙氣吸收后的吸收液；煙氣經(jīng)過(guò)定-轉(zhuǎn)子吸收器與吸收塔后被凈化排空。
2.一種濕法脫硝的工藝方法，其特點(diǎn)在于采用以下主要設(shè)備:定-轉(zhuǎn)子吸收器、脫硝吸收塔及吸收液儲(chǔ)液罐；其中一個(gè)定-轉(zhuǎn)子吸收器與兩個(gè)吸收塔串聯(lián)，煙氣依次通過(guò)定-轉(zhuǎn)子吸收器與兩個(gè)吸收塔，吸收液儲(chǔ)液罐通過(guò)管路為定-轉(zhuǎn)子吸收器及吸收塔提供吸收液，并通過(guò)管路回流經(jīng)過(guò)煙氣吸收后的吸收液；煙氣經(jīng)過(guò)定-轉(zhuǎn)子吸收器與吸收塔后被凈化排空。
3.—種濕法脫硝的工藝方法，其特點(diǎn)在于采用以下主要設(shè)備:定-轉(zhuǎn)子吸收器、脫硝吸收塔及吸收液儲(chǔ)液罐；其中一個(gè)定-轉(zhuǎn)子吸收器與兩個(gè)吸收塔串聯(lián)，煙氣依次通過(guò)第一個(gè)吸收塔、定-轉(zhuǎn)子吸收器與第二個(gè)吸收塔，吸收液儲(chǔ)液罐通過(guò)管路為定-轉(zhuǎn)子吸收器及吸收塔提供吸收液，并通過(guò)管路回流經(jīng)過(guò)煙氣吸收后的吸收液；煙氣經(jīng)過(guò)定-轉(zhuǎn)子吸收器與吸收塔后被凈化排空。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3之一所述的工藝方法，其特征在于工藝操作中采用以下工藝參數(shù): (A)工業(yè)煙氣進(jìn)入脫硝工藝流程前，如溫度過(guò)高，可經(jīng)噴淋降溫器利用吸收液噴淋降溫至溫度低于100 °C ; (B)定-轉(zhuǎn)子吸收器轉(zhuǎn)速范圍為50?3000rpm； (C)吸收液可采用一種或多種添加劑，添加劑可為:可溶碳酸鹽、次氯酸鈉、亞硫酸鹽、尿素、堿；添加后吸收液的濃度范圍0.1%?30% ; (D)吸收塔可采用板式塔或者填料塔結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】B01D53/56GK104338425SQ201310340821
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月7日
【發(fā)明者】宋云華, 劉欣, 陳建銘, 魏玉勝, 李璐 申請(qǐng)人:北京陽(yáng)光欣禾科技有限公司, 北京藍(lán)天欣禾科技有限公司