專利名稱：基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
燃煤、天然氣、重油等在利用過程中以及一些化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的氮氧化物和硫氧化物對(duì)大氣環(huán)境造成了嚴(yán)重危害。目前對(duì)大氣污染治理普遍采取的脫硫技術(shù)有干法、半干法和濕法等幾類。干法和半干法存在脫硫效率不高的缺點(diǎn)。石灰石/石膏法、氨法、氧化鎂法，雙減法等濕法是目前廣泛采用的方法，但這幾種技術(shù)在脫硝方面就顯得無能為力了。氮氧化物脫除方法主要有兩類一類是通過燃燒過程控制氮氧化物的產(chǎn)生，效率在30 50%左右，此法效率低，并且容易造成爐內(nèi)管道結(jié)渣。第二類煙氣脫硝技術(shù)是歐美、 日本等國(guó)家廣泛應(yīng)用的選擇性催化還原技術(shù)SCR，脫硝效率一般在60%，但該法在高溫段， 煙氣中粉塵較多，易引起催化劑的堵塞、磨損，粉煤灰中的重金屬還會(huì)引起催化劑中毒，運(yùn)行和投資費(fèi)用非常昂貴，因此，低成本高效率的脫硝技術(shù)的開發(fā)勢(shì)在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有脫硫脫硝技術(shù)存在的上述不足，提供一種基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)及方法。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)包括煙氣產(chǎn)生裝置，通過煙道和所述煙氣產(chǎn)生裝置相連的除塵器，通過煙道和所述除塵器相連的吸收塔，所述吸收塔的頂部連接有煙 ，所述吸收塔的底部連接有氧化風(fēng)機(jī)和液態(tài)除塵裝置，所述液態(tài)除塵裝置上連接有鹽液濃縮結(jié)晶裝置，所述鹽液濃縮結(jié)晶裝置上連接有成品包裝裝置，所述煙道上連接有過氧化氫汽化系統(tǒng)，所述過氧化氫汽化系統(tǒng)用于提供過氧化氫氣體。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。進(jìn)一步，所述吸收塔內(nèi)設(shè)有堿性溶液，所述吸收塔的底部連接有供給泵，所述供給泵上連接有多個(gè)溶液噴頭；所述堿性溶液為NaOH、KOH、Ca (OH)2, CaO、MgO, CaCO3> NH3 · H2O, NH4HCO3和海水中的一種或多種的混合物。進(jìn)一步，所述吸收塔內(nèi)設(shè)有重量比為1:1的堿性溶液和有機(jī)催化劑的混合物；所述有機(jī)催化劑為以色列Lextran公司生產(chǎn)的產(chǎn)品LEXFINE，所述堿性溶液為NaOH、KOH、 Ca (OH)2, CaO、MgO, CaCO3> NH3 · H2O, NH4HCO3和海水中的一種或多種的混合物。進(jìn)一步，所述煙道上設(shè)有反應(yīng)倉，所述反應(yīng)倉包括第一空心圓柱體和套設(shè)在所述第一空心圓柱體內(nèi)的第二空心圓柱體，所述第二空心圓柱體的長(zhǎng)度小于第一空心圓柱體的長(zhǎng)度，所述第一空心圓柱體的一端和第二空心圓柱體的一端分別連接在一空心圓臺(tái)側(cè)壁的兩端，所述第一空心圓柱體的另一端和第二空心圓柱體的另一端分別連接在另一空心圓臺(tái)側(cè)壁的兩端；所述過氧化氫汽化系統(tǒng)包括第一進(jìn)氣口、第二進(jìn)氣口、第三進(jìn)氣口和出氣口 ； 所述第一進(jìn)氣口通過第一管道連接在煙氣產(chǎn)生裝置和除塵器之間的煙道上，所述第一管道上設(shè)有第一控制閥；所述第二進(jìn)氣口通過第二管道連接在除塵器和吸收塔之間的煙道上， 所述第二管道上設(shè)有第二控制閥；所述第三進(jìn)氣口通過第三管道外接外界空氣，所述第三管道上設(shè)有第三控制閥；所述出氣口通過第四管道連接在煙氣產(chǎn)生裝置和除塵器之間的煙道上，或者連接在除塵器和吸收塔之間的煙道上。進(jìn)一步，所述過氧化氫汽化系統(tǒng)包括過濾裝置、風(fēng)機(jī)、加熱裝置和過氧化氫儲(chǔ)罐； 所述過濾裝置的一端分別與第一管道、第二管道和第三管道相連，另一端和風(fēng)機(jī)相連；所述風(fēng)機(jī)的另一端和加熱裝置相連，所述加熱裝置的另一端連接有第五管道，所述第五管道和第四管道的一端相連，所述第四管道的另一端連接有氣體分布裝置；所述第五管道內(nèi)設(shè)有霧化噴頭，所述霧化噴頭上連接有第四控制閥，所述第四控制閥上連接有單向閥，所述單向閥上連接有供給泵，所述供給泵上連接有過氧化氫儲(chǔ)罐。進(jìn)一步，所述氣體分布裝置設(shè)置于煙氣產(chǎn)生裝置和除塵器之間的煙道內(nèi)，所述反應(yīng)倉設(shè)置在氣體分布裝置和除塵器之間。進(jìn)一步，所述氣體分布裝置設(shè)置于除塵器和吸收塔之間的煙道內(nèi)，所述反應(yīng)倉設(shè)置在氣體分布裝置和吸收塔之間。進(jìn)一步，所述過氧化氫汽化系統(tǒng)包括汽化裝置和過氧化氫儲(chǔ)罐；所述汽化裝置和過氧化氫儲(chǔ)罐相連，所述汽化裝置通過第四管道連接有氣體分布裝置；所述汽化裝置內(nèi)設(shè)有霧化噴頭，所述霧化噴頭上連接有第四控制閥，所述第四控制閥上連接有單向閥，所述單向閥上連接有供給泵，所述供給泵上連接有過氧化氫儲(chǔ)罐。進(jìn)一步，所述氣體分布裝置設(shè)置于煙氣產(chǎn)生裝置和除塵器之間的煙道內(nèi)，所述反應(yīng)倉設(shè)置在氣體分布裝置和除塵器之間。進(jìn)一步，所述氣體分布裝置設(shè)置于除塵器和吸收塔之間的煙道內(nèi)，所述反應(yīng)倉設(shè)置在氣體分布裝置和吸收塔之間。進(jìn)一步，所述汽化裝置為超聲波汽化雙氧水裝置、電加熱汽化雙氧水裝置或者油浴加熱汽化雙氧水裝置。本發(fā)明還提供一種解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝方法包括以下步驟首先、將過氧化氫汽化系統(tǒng)提供的過氧化氫氣體噴入煙道內(nèi)，使煙氣產(chǎn)生裝置產(chǎn)生并進(jìn)入煙道內(nèi)煙氣中的低價(jià)態(tài)氮氧化物氧化成易溶于水的高價(jià)態(tài)氮氧化物，二氧化硫氧化生成三氧化硫；接著，被氧化后的煙氣進(jìn)入吸收塔，由塔內(nèi)堿性溶液進(jìn)行洗滌吸收，同時(shí)吸收煙氣中的被氧化后的氮氧化物和硫氧化物后經(jīng)煙囪排入大氣；最后，吸收塔內(nèi)部的吸收液經(jīng)反復(fù)循環(huán)吸收，當(dāng)吸收液中的鹽分的重量百分比濃度達(dá)到35% 40%后，從吸收塔底部出來依次進(jìn)行液態(tài)除塵、濃縮結(jié)晶和干燥，再進(jìn)行包裝或者排棄。進(jìn)一步，所述方法包括以下步驟首先、將外界空氣、煙道產(chǎn)生裝置和除塵器之間的煙道內(nèi)的煙氣、除塵器和吸收塔之間的煙道內(nèi)的煙氣中的一個(gè)氣體或者多個(gè)氣體引入過濾裝置；接著，經(jīng)過過濾裝置過濾后的氣體通過風(fēng)機(jī)進(jìn)入加熱裝置進(jìn)行加熱至溫度大于或者等于170°C后，進(jìn)入第五管道；接著，過氧化氫儲(chǔ)罐內(nèi)的過氧化氫溶液抽取后通過霧化噴頭噴入第五管道內(nèi)，使其在溫度大于或者等于170°C的氣體的作用下汽化形成過氧化氫氣體，過氧化氫氣體再進(jìn)入第四管道通過氣體分布裝置噴入煙氣產(chǎn)生裝置和除塵器之間的煙道內(nèi)，從而將煙氣產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的煙氣中低價(jià)態(tài)氮氧化物氧化成易溶于水的高價(jià)態(tài)氮氧化物，二氧化硫氧化生成三氧化硫，其中噴入的過氧化氫氣體和煙氣中的氮氧化物摩爾比>0. 5，反應(yīng)時(shí)間> 0. 3秒；接著，煙氣和過氧化氫氣體同時(shí)進(jìn)入反應(yīng)倉進(jìn)行進(jìn)一步的氧化，從而保證煙氣內(nèi)的低價(jià)態(tài)氮氧化物完全氧化成易溶于水的高價(jià)態(tài)氮氧化物，二氧化硫完全氧化生成三氧化硫；接著，被氧化后的煙氣進(jìn)入除塵器除塵后再進(jìn)入吸收塔，由塔內(nèi)堿性溶液進(jìn)行洗滌吸收，同時(shí)吸收煙氣中的被氧化后的氮氧化物和硫氧化物后經(jīng)煙 排入大氣；最后，吸收塔內(nèi)部的吸收液經(jīng)反復(fù)循環(huán)吸收，當(dāng)吸收液中的鹽分的重量百分比濃度達(dá)到 35% 40%后，從吸收塔底部出來依次進(jìn)行液態(tài)除塵、濃縮結(jié)晶和干燥，再進(jìn)行包裝或者排棄。進(jìn)一步，所述方法包括以下步驟首先、煙氣產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入除塵器進(jìn)行除塵；接著，將外界空氣、煙道產(chǎn)生裝置和除塵器之間的煙道內(nèi)的煙氣、除塵器和吸收塔之間的煙道內(nèi)的煙氣中的一個(gè)氣體或者多個(gè)氣體引入過濾裝置；接著，經(jīng)過過濾裝置過濾后的氣體通過風(fēng)機(jī)進(jìn)入加熱裝置進(jìn)行加熱至溫度大于或者等于170°C后，進(jìn)入第五管道；接著，過氧化氫儲(chǔ)罐內(nèi)的過氧化氫溶液抽取后通過霧化噴頭噴入第五管道內(nèi)，使其在溫度大于或者等于170°C的氣體的作用下汽化形成過氧化氫氣體，過氧化氫氣體再進(jìn)入第四管道通過氣體分布裝置除塵器和吸收塔之間的煙道內(nèi)，從而將煙氣產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的煙氣中低價(jià)態(tài)氮氧化物氧化成易溶于水的高價(jià)態(tài)氮氧化物，二氧化硫氧化生成三氧化硫，其中噴入的過氧化氫氣體和煙氣中的氮氧化物摩爾比>0. 5，反應(yīng)時(shí)間> 0. 3秒；接著，除塵后的煙氣和過氧化氫氣體同時(shí)進(jìn)入反應(yīng)倉進(jìn)行進(jìn)一步的氧化，從而保證除塵后的煙氣內(nèi)的低價(jià)態(tài)氮氧化物完全氧化成易溶于水的高價(jià)態(tài)氮氧化物，二氧化硫完全氧化生成三氧化硫；接著，被氧化后的煙氣進(jìn)入吸收塔，由塔內(nèi)堿性溶液進(jìn)行洗滌吸收，同時(shí)吸收煙氣中的被氧化后的氮氧化物和硫氧化物后經(jīng)煙囪排入大氣；最后，吸收塔內(nèi)部的吸收液經(jīng)反復(fù)循環(huán)吸收，當(dāng)吸收液中的鹽分的重量百分比濃度達(dá)到35% 40%后，從吸收塔底部出來依次進(jìn)行液態(tài)除塵、濃縮結(jié)晶和干燥，再進(jìn)行包裝或者排棄。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)，在煙氣(或化工氣體)中加入氣態(tài)過氧化氫，對(duì)煙氣中的低價(jià)態(tài)氮氧化物、二氧化硫和一氧化碳進(jìn)行氧化，能使煙氣達(dá)到85%以上的脫硝率和95%以上的脫硫率，該套系統(tǒng)投資成本低廉，能量消耗低且使用便捷，是SCR法和臭氧氧化法脫硝法所不能比擬的。


圖1為本發(fā)明基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明反應(yīng)倉的主視圖； 圖5為本發(fā)明反應(yīng)倉的側(cè)視圖6為本發(fā)明基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為本發(fā)明基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為本發(fā)明基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9為本發(fā)明基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖10為本發(fā)明基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)實(shí)施例7的結(jié)構(gòu)示意圖11為本發(fā)明基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)實(shí)施例8的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。燃煤鍋爐煙氣的氮氧化物中，一氧化氮占90%以上，其他的是二氧化氮等，一氧化氮是較難處理的污染物質(zhì)之一，當(dāng)其被氧化為高價(jià)態(tài)的二氧化氮，三氧化二氮，五氧化二氮后能與水反應(yīng)生成硝酸和亞硝酸，極易被濕法吸收裝置脫除，通過在煙道里加入汽態(tài)的過氧化氫，過氧化氫和一氧化氮的摩爾比大于0. 5，可將一氧化氮氧化為高價(jià)態(tài)氮氧化物，用濕法吸收塔進(jìn)行脫除，同時(shí)部分二氧化硫也可以被氧化成三氧化硫，而三氧化硫比二氧化硫更容易溶于水，因此在汽態(tài)過氧化氫氧化后的尾部配合濕法吸收裝置，就可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)脫硫脫硝。脫硝效率與噴入的汽態(tài)過氧化氫量有關(guān)，對(duì)于已經(jīng)配備濕法脫硫裝置(或水膜除塵器)的系統(tǒng)，則可以對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)改造，與本發(fā)明的方法配套，節(jié)約投資成本。吸收液為堿液，循環(huán)使用，富集的硫酸鹽和硝酸鹽經(jīng)過除塵、濃縮、結(jié)晶即可出售或進(jìn)一步處理，本發(fā)明與現(xiàn)有的有機(jī)催化法(即吸收塔內(nèi)使用堿性溶液和有機(jī)催化劑的混合物)結(jié)合，更可防止亞硫酸根和亞硝酸根的分解和氨法中和后的氨逃逸。如圖1所示，所述基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)包括煙氣產(chǎn)生裝置1，通過煙道和所述煙氣產(chǎn)生裝置1相連的除塵器3，通過煙道和所述除塵器3相連的吸收塔4，所述吸收塔4的頂部連接有煙@ 5，所述吸收塔4的底部連接有氧化風(fēng)機(jī)9和液態(tài)除塵裝置6，所述液態(tài)除塵裝置6上連接有鹽液濃縮結(jié)晶裝置7，所述鹽液濃縮結(jié)晶裝置7 上連接有成品包裝裝置8，所述煙道上連接有過氧化氫汽化系統(tǒng)100，所述過氧化氫汽化系統(tǒng)100用于提供過氧化氫氣體。所述氧化風(fēng)機(jī)9有助于未被氧化的SO/—及NO2-的強(qiáng)制氧化。所述吸收塔4上部設(shè)有除霧器，下部設(shè)有儲(chǔ)液槽，所述儲(chǔ)液槽內(nèi)設(shè)有堿性溶液，所述吸收塔4的底部連接有循環(huán)吸收泵，所述循環(huán)吸收泵上連接有多個(gè)溶液噴頭。所述堿性溶液為 Na0H、K0H、Ca(0H)2、Ca0、Mg0、CaC03、NH3 · H20、NH4HC03 和海水中的一種或多種的混合物。 所述煙道上設(shè)有反應(yīng)倉2，所述過氧化氫汽化系統(tǒng)100包括第一進(jìn)氣口、第二進(jìn)氣口、第三進(jìn)氣口和出氣口；所述第一進(jìn)氣口通過第一管道連接在煙氣產(chǎn)生裝置1和除塵器3之間的煙道上，所述第一管道上設(shè)有第一控制閥；所述第二進(jìn)氣口通過第二管道連接在除塵器3 和吸收塔4之間的煙道上，所述第二管道上設(shè)有第二控制閥；所述第三進(jìn)氣口通過第三管道外接外界空氣，所述第三管道上設(shè)有第三控制閥；所述出氣口通過第四管道連接在煙氣產(chǎn)生裝置1和除塵器3之間的煙道上，或者連接在除塵器3和吸收塔4之間的煙道上。實(shí)施例1
如圖2所示，在本實(shí)施例中，所述煙氣產(chǎn)生裝置1為鍋爐，所述過氧化氫汽化系統(tǒng)包括過濾裝置11、風(fēng)機(jī)12、加熱裝置13和過氧化氫儲(chǔ)罐10 ；所述過濾裝置11的一端分別與第一管道、第二管道和第三管道相連，另一端和風(fēng)機(jī)12相連；所述風(fēng)機(jī)12的另一端和加熱裝置13相連，所述加熱裝置13的另一端連接有第五管道，所述第五管道和第四管道的一端相連，所述第四管道的另一端連接有氣體分布裝置；所述第五管道內(nèi)設(shè)有霧化噴頭，所述霧化噴頭上連接有第四控制閥，所述第四控制閥上連接有單向閥，所述單向閥上連接有供給泵，所述供給泵上連接有過氧化氫儲(chǔ)罐10。所述氣體分布裝置設(shè)置于煙氣產(chǎn)生裝置1和除塵器 3之間的煙道內(nèi)。使用實(shí)施例1的系統(tǒng)進(jìn)行脫硫脫硝操作時(shí)，其中，過氧化氫氣體噴入量的摩爾數(shù)為一氧化氮摩爾數(shù)的1. 1倍，氧化時(shí)間0.5秒，在本實(shí)施例中，第二控制閥和第三控制閥是關(guān)閉的，第一控制閥是開啟的，使得鍋爐和除塵器之間煙道內(nèi)煙氣進(jìn)入加熱裝置，鍋爐和除塵器之間的煙道內(nèi)煙氣的溫度為175°C，從加熱裝置出來的氣體的溫度為200°C，其中， 煙氣中的氮氧化物和二氧化硫采用的檢測(cè)儀器是N0VA2000，煙氣產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的煙氣中 NOx 326 mg/ m3 ；SO2 :813mg/ m3，吸收塔出口檢測(cè)到的NOx 15 mg/ m3 ；SO2 =Omg/ m3，脫硝效率為95. 40%,脫硫效率為100%。吸收塔配濕法氨法工藝，吸收液為NH3 · H2O循環(huán)使用，煙氣被吸收洗滌后，送入煙囪，吸收后的鹽液硫酸銨和硝酸銨富集后經(jīng)除塵、濃縮、結(jié)晶、脫水即為成品化肥，氮含量在 25% 左右，該實(shí)例的吸收劑也可以是海水、NaOH、KOH、Ca (OH)2, CaO、CaCO3> NH3 · H2O, NH4HCO3 等其中一種或多種。實(shí)施例2
如圖3所示，和實(shí)施例1不同之處在于，所述氣體分布裝置和除塵器3之間的煙道上設(shè)有反應(yīng)倉2，如圖4及5所示，所述反應(yīng)倉包括第一空心圓柱體14和套設(shè)在所述第一空心圓柱體14內(nèi)的第二空心圓柱體15，所述第二空心圓柱體15的長(zhǎng)度小于第一空心圓柱體的長(zhǎng)度14，所述第一空心圓柱體14的一端和第二空心圓柱體15的一端分別連接在一空心圓臺(tái)側(cè)壁16的兩端，所述第一空心圓柱體14的另一端和第二空心圓柱體15的另一端分別連接在另一空心圓臺(tái)17側(cè)壁的兩端。使用實(shí)施例2的系統(tǒng)進(jìn)行脫硫脫硝操作時(shí)，其中，過氧化氫氣體噴入量的摩爾數(shù)為一氧化氮摩爾數(shù)的0. 8倍，氧化時(shí)間0. 5秒，在本實(shí)施例中，第二控制閥和第三控制閥是關(guān)閉的，第一控制閥是開啟的，使得鍋爐和除塵器之間煙道內(nèi)煙氣進(jìn)入加熱裝置，鍋爐和除塵器之間的煙道內(nèi)煙氣的溫度為169°C，從加熱裝置出來的氣體的溫度為180°C，其中， 煙氣中的氮氧化物和二氧化硫采用的檢測(cè)儀器是N0VA2000，煙氣產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的煙氣中 NOx 318 mg/ m3 ；SO2 :821mg/ m3，吸收塔出口檢測(cè)到的 NOx 7 mg/ m3 ；SO2 =Omg/ m3，脫硝效率為97. 80%,脫硫效率為100%。吸收塔配濕法氨法工藝，吸收液為NH3 · H2O循環(huán)使用，煙氣被吸收洗滌后，送入煙囪，吸收后的鹽液硫酸銨和硝酸銨富集后經(jīng)除塵、濃縮、結(jié)晶、脫水即為成品化肥，氮含量在 25% 左右，該實(shí)例的吸收劑也可以是海水、NaOH、KOH、Ca(OH)2, CaO、CaCO3> NH3 · H2O, NH4HCO3 等其中一種或多種，該實(shí)施例使用反應(yīng)倉后，即使在比實(shí)施例1在較低的溫度下，脫硝脫硫效率明顯高于實(shí)施例1未使用反應(yīng)倉的情況，這是因?yàn)樵摲磻?yīng)倉在瞬間能使反應(yīng)物充分混合，并成倍增大反應(yīng)動(dòng)力，不僅適用于化工過程中的氣-氣反應(yīng)場(chǎng)合，還適用于化工過程中的氣-液反應(yīng)場(chǎng)合。實(shí)施例3
如圖6所示，和實(shí)施例1不同之處在于，所述氣體分布裝置設(shè)置于除塵器3和吸收塔4 之間的煙道上。使用實(shí)施例3的系統(tǒng)進(jìn)行脫硫脫硝操作時(shí)，其中，過氧化氫氣體噴入量的摩爾數(shù)為一氧化氮摩爾數(shù)的1. 8倍，氧化時(shí)間0. 5秒，在本實(shí)施例中，第一控制閥和第三控制閥是關(guān)閉的，第二控制閥是開啟的，使得除塵器和吸收塔之間煙道內(nèi)煙氣進(jìn)入加熱裝置，除塵器和吸收塔之間的煙道內(nèi)煙氣的溫度為110°C，從加熱裝置出來的氣體的溫度為250°C，其中，煙氣中的氮氧化物和二氧化硫采用的檢測(cè)儀器是N0VA2000，煙氣產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的煙氣中 NOx 322 mg/ m3 ；SO2 :815mg/ m3，吸收塔出口檢測(cè)到的 NOx 22 mg/ m3 ；SO2 =Omg/ m3，脫硝效率為93. 17%，脫硫效率為100%。吸收塔配濕法氨法工藝，吸收液為NH3 · H2O循環(huán)使用，煙氣被吸收洗滌后，送入煙囪，吸收后的鹽液硫酸銨和硝酸銨富集后經(jīng)除塵、濃縮、結(jié)晶、脫水即為成品化肥，氮含量在 25% 左右，該實(shí)例的吸收劑也可以是海水、NaOH、KOH、Ca(OH)2, CaO、CaCO3> NH3 · H2O, NH4HCO3 等其中一種或多種。實(shí)施例4
如圖7所示，和實(shí)施例3不同之處在于，所述氣體分布裝置和吸收塔4之間的煙道上設(shè)有反應(yīng)倉2，該反應(yīng)倉2的結(jié)構(gòu)和實(shí)施例2中的反應(yīng)倉結(jié)構(gòu)是一樣的。使用實(shí)施例4的系統(tǒng)進(jìn)行脫硫脫硝操作時(shí)，其中，過氧化氫氣體噴入量的摩爾數(shù)為一氧化氮摩爾數(shù)的1. 5倍，氧化時(shí)間0. 5秒，在本實(shí)施例中，第一控制閥和第三控制閥是關(guān)閉的，第二控制閥是開啟的，使得除塵器和吸收塔之間煙道內(nèi)煙氣進(jìn)入加熱裝置，除塵器和吸收塔之間的煙道內(nèi)煙氣的溫度為105°C，從加熱裝置出來的氣體的溫度為200°C，其中，煙氣中的氮氧化物和二氧化硫采用的檢測(cè)儀器是N0VA2000，煙氣產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的煙氣中 NOx 315 mg/ m3 ；SO2 :799mg/ m3，吸收塔出口檢測(cè)到的 NOx 15 mg/ m3 ；SO2 =Omg/ m3，脫硝效率為95. 24%,脫硫效率為100%。吸收塔配濕法氨法工藝，吸收液為NH3 · H2O循環(huán)使用，煙氣被吸收洗滌后，送入煙囪，吸收后的鹽液硫酸銨和硝酸銨富集后經(jīng)除塵、濃縮、結(jié)晶、脫水即為成品化肥，氮含量在 25% 左右，該實(shí)例的吸收劑也可以是海水、NaOH、KOH、Ca (OH)2, CaO、CaCO3> NH3 · H2O, NH4HCO3 等其中一種或多種，該實(shí)施例使用反應(yīng)倉后，即使在比實(shí)施例3在較低的溫度下，脫硝脫硫效率明顯高于實(shí)施例3未使用反應(yīng)倉的情況。實(shí)施例5
如圖8所示，在本實(shí)施例中，所述煙氣產(chǎn)生裝置1為鍋爐，所述過氧化氫汽化系統(tǒng)包括汽化裝置18和過氧化氫儲(chǔ)罐10 ；所述汽化裝置18和過氧化氫儲(chǔ)罐10相連，所述汽化裝置 18通過第四管道連接有氣體分布裝置；所述汽化裝置內(nèi)設(shè)有霧化噴頭，所述霧化噴頭上連接有第四控制閥，所述第四控制閥上連接有單向閥，所述單向閥上連接有供給泵，所述供給泵上連接有過氧化氫儲(chǔ)罐10。所述氣體分布裝置設(shè)置于煙氣產(chǎn)生裝置1和除塵器3之間的煙道內(nèi)。所述汽化裝置18為油浴加熱汽化雙氧水裝置。使用實(shí)施例5的系統(tǒng)進(jìn)行脫硫脫硝操作時(shí)，其中，過氧化氫氣體噴入量的摩爾數(shù)為一氧化氮摩爾數(shù)的2. 0倍，氧化時(shí)間0. 5秒，鍋爐和除塵器之間的煙道內(nèi)煙氣的溫度為 300°C，其中，煙氣中的氮氧化物和二氧化硫采用的檢測(cè)儀器是N0VA2000，煙氣產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的煙氣中 NOx 316 mg/ m3 ；SO2 :659mg/ m3，吸收塔出口檢測(cè)到的NOx :27mg/ m3 ；SO2 =Omg/ m3，脫硝效率為91. 45%，脫硫效率為100%。吸收塔配濕法氨法工藝，吸收液為NH3 · H2O循環(huán)使用，煙氣被吸收洗滌后，送入煙囪，吸收后的鹽液硫酸銨和硝酸銨富集后經(jīng)除塵、濃縮、結(jié)晶、脫水即為成品化肥，氮含量在 25% 左右，該實(shí)例的吸收劑也可以是海水、NaOH、KOH、Ca(OH)2, CaO、CaCO3> NH3 · H2O, NH4HCO3
1等其中一種或多種。實(shí)施例6
如圖9所示，和實(shí)施例5不同之處在于，所述氣體分布裝置和除塵器3之間的煙道上設(shè)有反應(yīng)倉2，該反應(yīng)倉2的結(jié)構(gòu)和實(shí)施例2中的反應(yīng)倉結(jié)構(gòu)是一樣的。所述汽化裝置18為超聲波汽化雙氧水裝置。使用實(shí)施例6的系統(tǒng)進(jìn)行脫硫脫硝操作時(shí)，其中，過氧化氫氣體噴入量的摩爾數(shù)為一氧化氮摩爾數(shù)的2. 0倍，氧化時(shí)間0. 5秒，鍋爐和除塵器之間的煙道內(nèi)煙氣的溫度為 300°C，其中，煙氣中的氮氧化物和二氧化硫采用的檢測(cè)儀器是N0VA2000，煙氣產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的煙氣中 NOx 328 mg/ m3 ；SO2 :668mg/ m3，吸收塔出口檢測(cè)到的NOx :13mg/ m3 ；SO2 =Omg/ m3,脫硝效率為96. 03%,脫硫效率為100%。實(shí)施例7
如圖10所示，和實(shí)施例5不同之處在于，所述氣體分布裝置設(shè)置于除塵器3和吸收塔 4之間的煙道上。所述汽化裝置18為電加熱汽化雙氧水裝置。使用實(shí)施例7的系統(tǒng)進(jìn)行脫硫脫硝操作時(shí)，其中，過氧化氫氣體噴入量的摩爾數(shù)為一氧化氮摩爾數(shù)的2. 0倍，氧化時(shí)間0. 5秒，鍋爐和除塵器之間的煙道內(nèi)煙氣的溫度為 110°C，其中，煙氣中的氮氧化物和二氧化硫采用的檢測(cè)儀器是N0VA2000，煙氣產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的煙氣中 NOx 321 mg/ m3 ；SO2 :652mg/ m3，吸收塔出口檢測(cè)到的NOx :36mg/ m3 ；SO2 =Omg/ m3，脫硝效率為88. 7%，脫硫效率為100%。實(shí)施例8
如圖11所示，和實(shí)施例7不同之處在于，所述氣體分布裝置和吸收塔4之間的煙道上設(shè)有反應(yīng)倉2，該反應(yīng)倉2的結(jié)構(gòu)和實(shí)施例2中的反應(yīng)倉結(jié)構(gòu)是一樣的。所述汽化裝置18 為電加熱汽化雙氧水裝置。使用實(shí)施例8的系統(tǒng)進(jìn)行脫硫脫硝操作時(shí)，其中，過氧化氫氣體噴入量的摩爾數(shù)為一氧化氮摩爾數(shù)的2. 0倍，氧化時(shí)間0. 5秒，鍋爐和除塵器之間的煙道內(nèi)煙氣的溫度為 108°C，其中，煙氣中的氮氧化物和二氧化硫采用的檢測(cè)儀器是N0VA2000，煙氣產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的煙氣中 NOx 318 mg/ m3 ；SO2 :656mg/ m3，吸收塔出口檢測(cè)到的NOx :29mg/ m3 ；SO2 =Omg/ m3,脫硝效率為90. 88%，脫硫效率為100%。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)，包括煙氣產(chǎn)生裝置，通過煙道和所述煙氣產(chǎn)生裝置相連的除塵器，通過煙道和所述除塵器相連的吸收塔，所述吸收塔的頂部連接有煙 ，所述吸收塔的底部連接有氧化風(fēng)機(jī)和液態(tài)除塵裝置，所述液態(tài)除塵裝置上連接有鹽液濃縮結(jié)晶裝置，所述鹽液濃縮結(jié)晶裝置上連接有成品包裝裝置，其特征在于， 所述煙道上連接有過氧化氫汽化系統(tǒng)，所述過氧化氫汽化系統(tǒng)用于提供過氧化氫氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收塔內(nèi)設(shè)有堿性溶液，所述吸收塔的底部連接有供給泵，所述供給泵上連接有多個(gè)溶液噴頭；所述堿性溶液為 Na0H、K0H、Ca(0H)2、Ca0、Mg0、CaC03、NH3 · H20、NH4HC03 和海水中的一種或多種的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收塔內(nèi)設(shè)有重量比為1:1的堿性溶液和有機(jī)催化劑的混合物；所述有機(jī)催化劑為以色列Lextran公司生產(chǎn)的產(chǎn)品LEXFINE，所述堿性溶液為NaOH、KOH、Ca(OH)2、CaO、MgO、 CaCO3> NH3 · H2O, NH4HCO3和海水中的一種或多種的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)，其特征在于，所述煙道上設(shè)有反應(yīng)倉，所述反應(yīng)倉包括第一空心圓柱體和套設(shè)在所述第一空心圓柱體內(nèi)的第二空心圓柱體，所述第二空心圓柱體的長(zhǎng)度小于第一空心圓柱體的長(zhǎng)度，所述第一空心圓柱體的一端和第二空心圓柱體的一端分別連接在一空心圓臺(tái)側(cè)壁的兩端，所述第一空心圓柱體的另一端和第二空心圓柱體的另一端分別連接在另一空心圓臺(tái)側(cè)壁的兩端； 所述過氧化氫汽化系統(tǒng)包括第一進(jìn)氣口、第二進(jìn)氣口、第三進(jìn)氣口和出氣口 ；所述第一進(jìn)氣口通過第一管道連接在煙氣產(chǎn)生裝置和除塵器之間的煙道上，所述第一管道上設(shè)有第一控制閥；所述第二進(jìn)氣口通過第二管道連接在除塵器和吸收塔之間的煙道上，所述第二管道上設(shè)有第二控制閥；所述第三進(jìn)氣口通過第三管道外接外界空氣，所述第三管道上設(shè)有第三控制閥；所述出氣口通過第四管道連接在煙氣產(chǎn)生裝置和除塵器之間的煙道上，或者連接在除塵器和吸收塔之間的煙道上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)，其特征在于，所述過氧化氫汽化系統(tǒng)包括過濾裝置、風(fēng)機(jī)、加熱裝置和過氧化氫儲(chǔ)罐；所述過濾裝置的一端分別與第一管道、第二管道和第三管道相連，另一端和風(fēng)機(jī)相連；所述風(fēng)機(jī)的另一端和加熱裝置相連，所述加熱裝置的另一端連接有第五管道，所述第五管道和第四管道的一端相連，所述第四管道的另一端連接有氣體分布裝置；所述第五管道內(nèi)設(shè)有霧化噴頭，所述霧化噴頭上連接有第四控制閥，所述第四控制閥上連接有單向閥，所述單向閥上連接有供給泵，所述供給泵上連接有過氧化氫儲(chǔ)罐。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體分布裝置設(shè)置于煙氣產(chǎn)生裝置和除塵器之間的煙道內(nèi)，所述反應(yīng)倉設(shè)置在氣體分布裝置和除塵器之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體分布裝置設(shè)置于除塵器和吸收塔之間的煙道內(nèi)，所述反應(yīng)倉設(shè)置在氣體分布裝置和吸收塔之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)，其特征在于，所述過氧化氫汽化系統(tǒng)包括汽化裝置和過氧化氫儲(chǔ)罐；所述汽化裝置和過氧化氫儲(chǔ)罐相連，所述汽化裝置通過第四管道連接有氣體分布裝置；所述汽化裝置內(nèi)設(shè)有霧化噴頭，所述霧化噴頭上連接有第四控制閥，所述第四控制閥上連接有單向閥，所述單向閥上連接有供給泵，所述供給泵上連接有過氧化氫儲(chǔ)罐。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體分布裝置設(shè)置于煙氣產(chǎn)生裝置和除塵器之間的煙道內(nèi)，所述反應(yīng)倉設(shè)置在氣體分布裝置和除塵器之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體分布裝置設(shè)置于除塵器和吸收塔之間的煙道內(nèi)，所述反應(yīng)倉設(shè)置在氣體分布裝置和吸收塔之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)，其特征在于，所述汽化裝置為超聲波汽化雙氧水裝置、電加熱汽化雙氧水裝置或者油浴加熱汽化雙氧水裝置。
12.一種基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟首先、將過氧化氫汽化系統(tǒng)提供的過氧化氫氣體噴入煙道內(nèi)，使煙氣產(chǎn)生裝置產(chǎn)生并進(jìn)入煙道內(nèi)煙氣中的低價(jià)態(tài)氮氧化物氧化成易溶于水的高價(jià)態(tài)氮氧化物，二氧化硫氧化生成三氧化硫；接著，被氧化后的煙氣進(jìn)入吸收塔，由塔內(nèi)堿性溶液進(jìn)行洗滌吸收，同時(shí)吸收煙氣中的被氧化后的氮氧化物和硫氧化物后經(jīng)煙 排入大氣；最后，吸收塔內(nèi)部的吸收液經(jīng)反復(fù)循環(huán)吸收，當(dāng)吸收液中的鹽分的重量百分比濃度達(dá)到35% 40%后，從吸收塔底部出來依次進(jìn)行液態(tài)除塵、濃縮結(jié)晶和干燥，再進(jìn)行包裝或者排棄。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟首先、將外界空氣、煙道產(chǎn)生裝置和除塵器之間的煙道內(nèi)的煙氣、除塵器和吸收塔之間的煙道內(nèi)的煙氣中的一個(gè)氣體或者多個(gè)氣體引入過濾裝置；接著， 經(jīng)過過濾裝置過濾后的氣體通過風(fēng)機(jī)進(jìn)入加熱裝置進(jìn)行加熱至溫度大于或者等于170°C 后，進(jìn)入第五管道；接著，過氧化氫儲(chǔ)罐內(nèi)的過氧化氫溶液抽取后通過霧化噴頭噴入第五管道內(nèi)，使其在溫度大于或者等于170°C的氣體的作用下汽化形成過氧化氫氣體，過氧化氫氣體再進(jìn)入第四管道通過氣體分布裝置噴入煙氣產(chǎn)生裝置和除塵器之間的煙道內(nèi)，從而將煙氣產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的煙氣中低價(jià)態(tài)氮氧化物氧化成易溶于水的高價(jià)態(tài)氮氧化物，二氧化硫氧化生成三氧化硫，其中噴入的過氧化氫氣體和煙氣中的氮氧化物摩爾比>0. 5，反應(yīng)時(shí)間 ^ 0. 3秒；接著，煙氣和過氧化氫氣體同時(shí)進(jìn)入反應(yīng)倉進(jìn)行進(jìn)一步的氧化，從而保證煙氣內(nèi)的低價(jià)態(tài)氮氧化物完全氧化成易溶于水的高價(jià)態(tài)氮氧化物，二氧化硫完全氧化生成三氧化硫；接著，被氧化后的煙氣進(jìn)入除塵器除塵后再進(jìn)入吸收塔，由塔內(nèi)堿性溶液進(jìn)行洗滌吸收，同時(shí)吸收煙氣中的被氧化后的氮氧化物和硫氧化物后經(jīng)煙 排入大氣；最后，吸收塔內(nèi)部的吸收液經(jīng)反復(fù)循環(huán)吸收，當(dāng)吸收液中的鹽分的重量百分比濃度達(dá)到35% 40%后，從吸收塔底部出來依次進(jìn)行液態(tài)除塵、濃縮結(jié)晶和干燥，再進(jìn)行包裝或者排棄。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟首先、煙氣產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入除塵器進(jìn)行除塵；接著， 將外界空氣、煙道產(chǎn)生裝置和除塵器之間的煙道內(nèi)的煙氣、除塵器和吸收塔之間的煙道內(nèi)的煙氣中的一個(gè)氣體或者多個(gè)氣體引入過濾裝置；接著，經(jīng)過過濾裝置過濾后的氣體通過風(fēng)機(jī)進(jìn)入加熱裝置進(jìn)行加熱至溫度大于或者等于170°C后，進(jìn)入第五管道；接著，過氧化氫儲(chǔ)罐內(nèi)的過氧化氫溶液抽取后通過霧化噴頭噴入第五管道內(nèi)，使其在溫度大于或者等于 170°C的氣體的作用下汽化形成過氧化氫氣體，過氧化氫氣體再進(jìn)入第四管道通過氣體分布裝置除塵器和吸收塔之間的煙道內(nèi)，從而將煙氣產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的煙氣中低價(jià)態(tài)氮氧化物氧化成易溶于水的高價(jià)態(tài)氮氧化物，二氧化硫氧化生成三氧化硫，其中噴入的過氧化氫氣體和煙氣中的氮氧化物摩爾比>0. 5，反應(yīng)時(shí)間> 0. 3秒；接著，除塵后的煙氣和過氧化氫氣體同時(shí)進(jìn)入反應(yīng)倉進(jìn)行進(jìn)一步的氧化，從而保證除塵后的煙氣內(nèi)的低價(jià)態(tài)氮氧化物完全氧化成易溶于水的高價(jià)態(tài)氮氧化物，二氧化硫完全氧化生成三氧化硫；接著，被氧化后的煙氣進(jìn)入吸收塔，由塔內(nèi)堿性溶液進(jìn)行洗滌吸收，同時(shí)吸收煙氣中的被氧化后的氮氧化物和硫氧化物后經(jīng)煙囪排入大氣；最后，吸收塔內(nèi)部的吸收液經(jīng)反復(fù)循環(huán)吸收，當(dāng)吸收液中的鹽分的重量百分比濃度達(dá)到35% 40%后，從吸收塔底部出來依次進(jìn)行液態(tài)除塵、濃縮結(jié)晶和干燥，再進(jìn)行包裝或者排棄。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)及方法。所述系統(tǒng)包括煙氣產(chǎn)生裝置，通過煙道和煙氣產(chǎn)生裝置相連的除塵器，通過煙道和除塵器相連的吸收塔，吸收塔的頂部連接有煙囪，吸收塔的底部連接有氧化風(fēng)機(jī)和液態(tài)除塵裝置，液態(tài)除塵裝置上連接有鹽液濃縮結(jié)晶裝置，鹽液濃縮結(jié)晶裝置上連接有成品包裝裝置，煙道上連接有過氧化氫汽化系統(tǒng)，所述過氧化氫汽化系統(tǒng)用于提供過氧化氫氣體。本發(fā)明基于過氧化氫作用的對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)能使煙氣達(dá)到85%以上的脫硝率和95%以上的脫硫率，該套系統(tǒng)投資成本低廉，能量消耗低且使用便捷，是SCR法和臭氧氧化法脫硝法所不能比擬的。
文檔編號(hào)B01D53/60GK102500206SQ201110354770
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者佟飛, 張兵, 王宜民, 翁穎 申請(qǐng)人:中悅浦利萊環(huán)?？萍加邢薰?br>