專利名稱：臭氧氧化法煙氣脫硝裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于煙氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種臭氧氧化法煙氣脫硝裝置。
背景技術(shù)：
NOx是一種主要的大氣污染物，能夠形成酸雨，引起光化學(xué)煙霧，破壞大氣臭氧層。大氣氮氧化物污染問題日益嚴(yán)重，而燃料燃燒是NOx的主要來源，我國也制定了嚴(yán)格的氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)并開始征收相應(yīng)的排污費(fèi)用，高效經(jīng)濟(jì)可行的煙氣脫硝技術(shù)將有廣闊的市場前景。按反應(yīng)時屬于氣相反應(yīng)還是液相反應(yīng)來分類，煙氣脫硝技術(shù)包括干法煙氣脫硝技術(shù)和濕法煙氣脫硝技術(shù)。干法煙氣脫硝技術(shù)主要有選擇性催化還原法(SCR)、選擇性非催化還原法(SNCR)、SNCR/SCR聯(lián)合脫硝法、電子束照射法和活性炭聯(lián)合脫硫脫硝法。濕法煙氣脫硝技術(shù)主要有臭氧氧化吸收法、二氧化氯氧化吸收法、過氧化氫氧化吸收法和高錳酸鉀氧化吸收法。SCR脫硝裝置是利用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?，在一定的溫度下，以氨等作為還原氣體，利用還原劑的選擇性，優(yōu)先 與氮氧化物反生反應(yīng)，將它還原成氮?dú)夂退?，SCR脫硝裝置主要缺點(diǎn)是初投資較大，運(yùn)行成本高，催化劑需要定期更換且更換成本高。SNCR脫硝裝置不使用催化劑在850_1250°C范圍內(nèi)還原NOx，在爐內(nèi)噴射氨、尿素等化學(xué)還原劑使之與煙氣中的氮氧化物反應(yīng)，將其轉(zhuǎn)化成分子氮(N2)及水(H2O), SNCR脫硝裝置存在還原劑耗量大、NOx脫除效率低，溫度窗口的選擇和控制也比較困難，同時鍋爐類型和負(fù)荷狀態(tài)的不同需要采用不同的工藝設(shè)計和控制策略，設(shè)計難度大。SNCR/SCR聯(lián)合脫硝裝置在爐內(nèi)脫硝后之余氨再進(jìn)入SCR的催化劑實施再脫硝，此聯(lián)合脫硝裝置雖然將SCR、SNCR脫硝裝置的各自缺陷降低，但流場不易控制，缺少大型機(jī)組工業(yè)試驗。電子束脫硝裝置利用高能電子加速器產(chǎn)生的電子束(500_800kV)輻射處理煙氣，將煙氣中的二氧化硫和氮氧化物轉(zhuǎn)化為硫酸銨和硝酸氨，該裝置成本高、電子設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定、一直未大規(guī)模投入商業(yè)運(yùn)行；活性炭聯(lián)合脫硫脫硝裝置利用吸附劑(活性炭)選擇性脫除低濃度NOx，但該裝置工藝復(fù)雜、設(shè)備繁瑣、NOx去除效率低、未大規(guī)模投入商業(yè)運(yùn)行。二氧化氯氧化吸收脫硝裝置采用二氧化氯(ClO2)將NO氧化成NO2,然后用Na2SO3水溶液吸收，將NO2還原成N2,但ClO2和NaOH的價格較貴，運(yùn)行費(fèi)用高；過氧化氫氧化吸收脫硝裝置采用強(qiáng)氧化劑過氧化氫將NO氧化成NO2,然后用水溶液吸收，但國內(nèi)目前沒有商業(yè)運(yùn)用案例；高錳酸鉀氧化吸收脫硝裝置采用高錳酸鉀KMnO4將NOx固定為KNO3,但高錳酸鉀價格較貴，使運(yùn)行成本過高，而且有水污染的問題，需增加廢水處理系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種臭氧氧化法煙氣脫硝
裝置。[0010]本裝置將待處理的煙氣先進(jìn)行氧化，氧化后的煙氣再進(jìn)行濕法吸收后凈化排放，不僅可有效提高濕法煙氣脫硝的處理效率，而且還能夠解決現(xiàn)有技術(shù)存在的脫硝投資運(yùn)行成本高、處理效率低、還原劑易逃逸、產(chǎn)生二次污染等問題。本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:臭氧氧化法煙氣脫硝裝置，包括氧化部分和濕法吸收部分，所述氧化部分包括臭氧發(fā)生器和氧化反應(yīng)器，所述濕法吸收部分包括吸收塔、設(shè)置在吸收塔內(nèi)由上至下依次安裝的噴淋器、除霧器和噴淋器；所述氧化反應(yīng)器與吸收塔塔體固接，氧化反應(yīng)器通過管路連接臭氧反生器；還包括設(shè)置在吸收塔外部的循環(huán)泵，所述循環(huán)泵通過管路連通噴淋器和吸收塔；所述吸收塔對應(yīng)氧化反應(yīng)器另一側(cè)的上部還設(shè)置有煙氣出口。本實用新型還可以采用如下技術(shù)方案:所述吸收塔內(nèi)至少安裝有4層噴淋器。所述除霧器設(shè)置在第一層噴淋器與第二層噴淋器之間。所述循環(huán)泵進(jìn)口通過管路連通吸收塔下部，循環(huán)泵出口通過管路連通噴淋器。所述吸收塔前端的中間部位固裝有氧化反應(yīng)器。本實用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:由于本實用新型采用上述技術(shù)方案，即本裝置是利用臭氧氧化實現(xiàn)煙氣中NOx的脫除，通入臭氧與煙氣中的氮氧化物進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后的煙氣用堿液進(jìn)行吸收·。臭氧氧化反應(yīng)產(chǎn)物為無害的02，自身也可以分解為O2，且在脫硝過程中未引入其它雜質(zhì)，NO氧化后的產(chǎn)物NOx (x> I)大多溶于水，便于吸收和處理。本裝置脫硝效率高，設(shè)備簡單，操作方便，占地面積小；煙氣中NO的氣相臭氧催化氧化，反應(yīng)條件溫和，氧化反應(yīng)迅速，經(jīng)濟(jì)成本低。吸收液中的吸收劑與煙氣中的NOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)無害的產(chǎn)物，后處理簡單，采用本裝置處理煙氣可達(dá)到60 90%的氮氧化物去除效率。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1、臭氧發(fā)生器；2、氧化反應(yīng)器；3、吸收塔；4、噴淋器；5、除霧器；6、循環(huán)泵；
7、煙氣出口 ；8、管路。
具體實施方式
為能進(jìn)一步了解本實用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:請參閱圖1，臭氧氧化法煙氣脫硝裝置，包括氧化部分和濕法吸收部分，所述氧化部分包括臭氧發(fā)生器I和氧化反應(yīng)器2，所述濕法吸收部分包括吸收塔3、設(shè)置在吸收塔內(nèi)由上至下依次安裝的噴淋器4、除霧器5和噴淋器4。所述氧化反應(yīng)器2與吸收塔塔體固接成一體，所述氧化反應(yīng)器固裝在吸收塔前端的中間部位。該氧化反應(yīng)器通過管路8連接臭氧反生器1，所述吸收塔對應(yīng)氧化反應(yīng)器另一側(cè)的上部還設(shè)置有煙氣出口 7。本裝置還包括設(shè)置在吸收塔3外部的循環(huán)泵6，所述循環(huán)泵通過管路8連通噴淋器4和吸收塔，本實施例中，所述循環(huán)泵進(jìn)口通過管路連通吸收塔下部，循環(huán)泵出口通過管路連通噴淋器。本實施例中，所述吸收塔內(nèi)至少安裝有4層噴淋器，所述除霧器5設(shè)置在第一層噴淋器與第二層噴淋器之間。本實施例中，所述氧化反應(yīng)器2為臭氧催化氧化反應(yīng)器。本實用新型的工作原理為:將待處理的煙氣先通過臭氧催化氧化反應(yīng)器2，對煙氣中的氮氧化物進(jìn)行氧化，低價的氮氧化物被氧化為高價的氮氧化物，經(jīng)氧化后的煙氣進(jìn)入吸收塔3，通過噴淋器進(jìn)行循環(huán)噴淋吸收，與吸收塔內(nèi)的脫硝吸收劑充分接觸，煙氣中的氮氧化物進(jìn)入液相被濕法吸收，吸收凈化的煙氣經(jīng)過除霧器5除霧后經(jīng)煙氣出口 7排放。在煙氣處理過程中，需隨時補(bǔ)充脫硝吸收劑，由循環(huán)泵6送入噴淋器4與煙氣進(jìn)行逆向接觸，吸收煙氣中的氮氧化物，需不斷排出吸收塔3內(nèi)產(chǎn)生的脫硝副產(chǎn)物，即排污，同時還需不斷向吸收塔3內(nèi)補(bǔ)充工藝水，通過工藝水沖洗除霧器5，以防止除霧器堵塞。本裝置為將氧和臭氧混合氣體注入臭氧催化氧化反應(yīng)器，將NOx氧化成高價態(tài)且易溶于水的N203和N205，形成HN03，然后進(jìn)行吸收反應(yīng)。循環(huán)噴淋吸收所用的脫硝吸收劑為堿性吸收劑，所述堿性吸收劑包括氧化鈣、氧化鎂、氫氧化鈉和氨水。HN03同堿性吸收劑生成鹽類，最后通過洗滌清理排出系統(tǒng)外。臭氧作為一種清潔的強(qiáng)氧化劑,可以快速有效地將NO氧化到高價態(tài)。而且03的生存周期相對較長，將少量氧氣或空氣電離后產(chǎn)生03，然后送入煙氣中，可顯著降低能耗。臭氧脫硝的原理在于臭氧可以將難溶于水的NO氧化成易溶于水的N02、N203、N205等高價態(tài)氮氧化·物。低溫條件下，03與NO之間的關(guān)鍵反應(yīng)如下:N0+03 — N02+02(I)N02+03 — N03+02 (2)N03+N02 — N205(3)N0+0+M — N02+M(4)N02+0 —N03(5)
權(quán)利要求1.一種臭氧氧化法煙氣脫硝裝置，其特征在于:包括氧化部分和濕法吸收部分，所述氧化部分包括臭氧發(fā)生器和氧化反應(yīng)器，所述濕法吸收部分包括吸收塔、設(shè)置在吸收塔內(nèi)由上至下依次安裝的噴淋器、除霧器和噴淋器； 所述氧化反應(yīng)器與吸收塔塔體固接，氧化反應(yīng)器通過管路連接臭氧反生器； 還包括設(shè)置在吸收塔外部的循環(huán)泵，所述循環(huán)泵通過管路連通噴淋器和吸收塔； 所述吸收塔對應(yīng)氧化反應(yīng)器另一側(cè)的上部還設(shè)置有煙氣出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臭氧氧化法煙氣脫硝裝置，其特征在于:所述吸收塔內(nèi)至少安裝有4層噴淋器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臭氧氧化法煙氣脫硝裝置，其特征在于:所述除霧器設(shè)置在第一層噴淋器與第二層噴淋器之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臭氧氧化法煙氣脫硝裝置，其特征在于:所述循環(huán)泵進(jìn)口通過管路連通吸收塔下部，循環(huán)泵出口通過管路連通噴淋器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的臭氧氧化法煙氣脫硝裝置，其特征在于:所述吸收塔前端的中間部位固裝有 氧化反應(yīng)器。
專利摘要本實用新型涉及一種臭氧氧化法煙氣脫硝裝置，包括氧化部分和濕法吸收部分，氧化部分包括臭氧發(fā)生器和氧化反應(yīng)器，濕法吸收部分包括吸收塔、設(shè)置在吸收塔內(nèi)由上至下依次安裝的噴淋器、除霧器和噴淋器；氧化反應(yīng)器與吸收塔塔體固接，氧化反應(yīng)器通過管路連接臭氧反生器；還包括設(shè)置在吸收塔外部的循環(huán)泵，循環(huán)泵通過管路連通噴淋器和吸收塔；優(yōu)點(diǎn)是本裝置脫硝效率高，設(shè)備簡單，操作方便，占地面積小；煙氣中NO的氣相臭氧催化氧化，反應(yīng)條件溫和，氧化反應(yīng)迅速，經(jīng)濟(jì)成本低；吸收液中的吸收劑與煙氣中的NOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)無害的產(chǎn)物，后處理簡單，采用本裝置處理煙氣可達(dá)到60～90%的氮氧化物去除效率。
文檔編號B01D53/56GK203123795SQ20132009692
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月4日
發(fā)明者趙紀(jì)柱, 孫雷宇, 錢松飛 申請人:天津曉沃環(huán)保工程有限公司