的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種臭氧多點(diǎn)投加分段氧化吸收脫除NOx的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鍋爐煙氣脫硝是目前環(huán)境保護(hù)的要求，現(xiàn)有的低氮燃燒技術(shù)、SCR技術(shù)和SNCR技術(shù)無法滿足所有用戶的要求，臭氧脫硝具有適應(yīng)性強(qiáng)、占地面積小、系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈活的特點(diǎn)，能有效氧化煙氣中的一氧化氮并利用后續(xù)脫硫設(shè)備進(jìn)行脫除有效的解決了鍋爐煙氣氮氧化物污染問題。
[0003]臭氧脫硝技術(shù)由于氧化后高價(jià)氮氧化物特別是~02在吸收過程中發(fā)生歧化反應(yīng)，重新釋放約三分之一摩爾比的NO導(dǎo)致脫硝效率下降，本發(fā)明針對(duì)該問題提出了臭氧多點(diǎn)投加分段氧化吸收的新方法，可以實(shí)現(xiàn)更高的脫硝效率，可以達(dá)到超凈排放標(biāo)準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種臭氧多點(diǎn)投加分段氧化吸收脫除NOx的系統(tǒng)和方法，解決臭氧脫硝過程中，NO的二次釋放問題，提高臭氧脫硝效率，達(dá)到超凈排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0005]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0006]—種臭氧多點(diǎn)投加分段氧化吸收脫除NOx的系統(tǒng)，包括除塵器、臭氧發(fā)生器、脫硫脫硝塔、煙氣排放裝置以及若干個(gè)臭氧投加點(diǎn)，其中，除塵器、脫硫脫硝塔以及煙氣排放裝置依次連接，所述若干個(gè)臭氧投加點(diǎn)均與臭氧發(fā)生器連接，所述若干個(gè)臭氧投加點(diǎn)分布在所述系統(tǒng)的不同位置。
[0007]優(yōu)選的，所述脫硫脫硝塔和煙氣排放裝置之間還連接有脫硫塔。該脫硫塔可以進(jìn)一步脫去煙氣中的二氧化硫污染物，使煙氣中的二氧化硫進(jìn)一步減少，使煙氣達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)。
[0008]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述若干個(gè)臭氧投加點(diǎn)包括臭氧第一投加點(diǎn)、臭氧第二投加點(diǎn)和臭氧第三投加點(diǎn)。多個(gè)臭氧投加點(diǎn)可以使臭氧在系統(tǒng)的多個(gè)地方投加，使氮氧化物反應(yīng)后產(chǎn)生的一氧化氮不斷地被氧化后被吸收，逐步減少煙氣中的氮氧化物的含量。
[0009]進(jìn)一步優(yōu)選的，臭氧第一投加點(diǎn)設(shè)置在除塵器和脫硫脫硝塔之間的管路上，臭氧第二投加點(diǎn)設(shè)置在脫硫脫硝塔與脫硫塔之間的管路上，臭氧第三投加點(diǎn)設(shè)置在脫硫塔上。臭氧第一投加點(diǎn)用來氧化被脫除大顆粒污染物的煙氣中的一氧化氮，在該處投加的臭氧的量最多，使煙氣中的二氧化氮被脫硫脫硝塔去除；生成的一氧化氮被臭氧第二投加點(diǎn)投出的臭氧氧化，進(jìn)一步減少了體系的氮氧化物的濃度。而且將臭氧投加點(diǎn)設(shè)置在兩裝置之間的管路上，臭氧的投加方向與煙氣的流動(dòng)方向垂直，使臭氧與煙氣更加充分地混合，可以更充分地氧化一氧化氮。脫硫塔上設(shè)置臭氧第三投加點(diǎn)更進(jìn)一步去除煙氣中的一氧化氮，使煙氣達(dá)標(biāo)排放。
[0010]優(yōu)選的，所述脫硫塔上還設(shè)置有用于吸附二氧化氮的濕式靜電除塵器。該濕式靜電除塵器可以用來處理含微量粉塵和微顆粒的除塵設(shè)備，主要用來除去含濕氣體中的塵、酸霧以及水滴等，與前面的裝置配合，進(jìn)一步凈化煙氣。
[0011]優(yōu)選的，臭氧第一投加點(diǎn)、臭氧第二投加點(diǎn)以及臭氧第三投加點(diǎn)的臭氧投加量依次減少。臭氧投加量依次減少，在保證除凈系統(tǒng)中的氮氧化物的同時(shí)，可以最大限度地節(jié)省臭氧的投放量，防止了臭氧的浪費(fèi)。
[0012]優(yōu)選的，臭氧第一投加點(diǎn)設(shè)置在脫硫脫硝塔上。可以使臭氧與煙氣在脫硫脫硝塔內(nèi)充分混合，并且臭氧可以與煙氣水共同參與反應(yīng)，減少煙氣中二氧化氮轉(zhuǎn)化為一氧化氮的數(shù)量，進(jìn)一步減小下一步裝置的負(fù)載。
[0013]優(yōu)選的，所述脫硫脫硝塔為半干法脫硫脫硝塔。該裝置可以實(shí)現(xiàn)煙氣中氮氧化物和二氧化硫的同時(shí)去除，減少了投資成本和裝置規(guī)模，降低了運(yùn)行費(fèi)用。
[0014]優(yōu)選的，所述脫硫塔為濕法脫硫塔。該裝置可以更好地吸收煙氣中的二氧化硫，降低煙氣中污染物的濃度。
[0015]—種臭氧多點(diǎn)投加分段氧化吸收脫除NOx的方法，包括如下步驟:煙氣首先除去大顆粒污染物，然后除去二氧化硫，并通過分段氧化的方式除去氮氧化物，凈化后的煙氣通過煙氣排放系統(tǒng)排放，脫硝效率為95%以上。
[0016]本發(fā)明的工作原理為:
[0017]在除塵器后煙道布置臭氧第一投加點(diǎn)，將NO氧化為高價(jià)氮氧化物進(jìn)入脫硫脫硝塔進(jìn)行吸收，達(dá)到60%以上脫硝效率；在脫硫脫硝塔和脫硫塔之間布置第二投加點(diǎn)，將第一階段吸收過程中二次釋放的NO再氧化，進(jìn)入尾部脫硫塔進(jìn)行吸收，本階段脫硝效率達(dá)到60%以上，總脫硝效率達(dá)到85%以上；在第二階段氧化吸收后可以布置第三或更多投加點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)95 %以上脫硝效率。
[0018]本發(fā)明的有益技術(shù)效果為:
[0019]1、本發(fā)明適用于所有燃煤、燃油、燃?xì)忮仩t和工業(yè)爐窯，對(duì)于裝備了常規(guī)除塵器和多級(jí)脫硫設(shè)備的鍋爐尤其適合，改造成本低，改造工藝簡(jiǎn)單。
[0020]2、本發(fā)明采用臭氧分段氧化，克服了由于二氧化氮歧化導(dǎo)致的去除率低的弊端，使系統(tǒng)的脫硝效率達(dá)到95%以上，可以達(dá)到超凈排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0021]3、由于本發(fā)明采用臭氧分段氧化，且臭氧的投放量可根據(jù)一氧化氮的量進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)，所以，本發(fā)明的臭氧利用率高，節(jié)省能耗和成本。
[0022]4、本發(fā)明采用臭氧分段氧化可以提高脫硝效率的同時(shí)，還可以避免尾氣中二氧化氮濃度過高造成煙氣變色的問題。
[0023]5、在煙氣脫硝領(lǐng)域，一般是煙氣經(jīng)臭氧氧化后再經(jīng)脫硫脫硝塔的一次吸收即可認(rèn)定為最終狀態(tài)，而不會(huì)考慮二氧化氮由于歧化反應(yīng)的存在，造成的脫硝效率不高的問題。本發(fā)明克服了這一技術(shù)偏見。
【附圖說明】
[0024]圖1本發(fā)明的工藝流程圖。
[0025]其中，1、除塵器，2、臭氧第一投加點(diǎn)，3、臭氧發(fā)生器，4、半干法脫硫脫硝塔，5、臭氧第二投加點(diǎn)，6、濕法脫硫塔，7、臭氧第三投加點(diǎn)，8、煙囪。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明。
[0027]—種臭氧多點(diǎn)投加分段氧化吸收脫除NOx的系統(tǒng)，包括除塵器1、臭氧發(fā)生器3、脫硫脫硝塔、用于煙氣排放的煙囪8以及若干個(gè)臭氧投加點(diǎn)，其中，除塵器1、脫硫脫硝塔以及煙囪8依次連接，所述若干個(gè)臭氧投加點(diǎn)均與臭氧發(fā)生器3連接，所述若干個(gè)臭氧投加點(diǎn)分布在所述系統(tǒng)的不同地方。脫硫脫硝塔和煙囪之間還連接有脫硫塔。
[0028]所述若干個(gè)臭氧投加點(diǎn)包括臭氧第一投加點(diǎn)2、臭氧第二投加點(diǎn)5和臭氧第三投加點(diǎn)7。臭氧第一投加點(diǎn)2設(shè)置在除塵器I和脫硫脫硝塔之間的管路上，臭氧第二投加點(diǎn)5設(shè)置在脫硫脫硝塔與脫硫塔之間的管路上，臭氧第三投加點(diǎn)7設(shè)置在脫硫塔上。
[0029]所述脫硫塔后面的管路上還設(shè)置有用于吸附二氧化氮的濕式靜電除塵器。
[0030]臭氧第一投加點(diǎn)2、臭氧第二投加點(diǎn)5以及臭氧第三投加點(diǎn)7的臭氧投加量依次減少。這樣可以根據(jù)二氧化氮的量合理調(diào)整臭氧的投加量，提高了臭氧的利用率，節(jié)省了能耗。
[0031]臭氧第一投加點(diǎn)2還可以設(shè)置在脫硫脫硝塔上。所述脫硫脫硝塔可以為半干法脫硫脫硝塔4。所述脫硫塔可以為濕法脫硫塔6。
[0032]煙氣經(jīng)過除塵器I除塵后，經(jīng)過煙道上的臭氧第一投加點(diǎn)2，臭氧第一投加點(diǎn)2投加臭氧總量的三分之二到四分之三對(duì)煙氣中NO進(jìn)行氧化，氧化后煙氣進(jìn)入半干法脫硫脫硝塔4中進(jìn)行第一階段脫硫脫硝并達(dá)到80%以上脫硫效率和60%以上脫硝效率，在濕法脫硝塔前設(shè)臭氧第二投加點(diǎn)5，投加臭氧總量的四分之一左右，氧化后的煙氣進(jìn)入濕法脫硫塔6進(jìn)行第二階段脫硫脫硝，總脫硫效率達(dá)到99.5%以上，脫硝效率達(dá)到85%以上，在濕法脫硫塔后設(shè)臭氧第三投加點(diǎn)7，氧化后產(chǎn)物經(jīng)濕式靜電除塵器脫除，總脫硝效率達(dá)到90%以上，實(shí)現(xiàn)硫氧化物濃度低于30mg/m3，NOx濃度低于50mg/m3，最后潔凈煙氣進(jìn)入煙囪8，臭氧均由臭氧發(fā)生器3提供。
[0033]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種臭氧多點(diǎn)投加分段氧化吸收脫除NOx的系統(tǒng)，其特征在于:包括除塵器、臭氧發(fā)生器、脫硫脫硝塔、煙氣排放裝置以及若干個(gè)臭氧投加點(diǎn)，其中，除塵器、脫硫脫硝塔以及煙氣排放裝置依次連接，所述若干個(gè)臭氧投加點(diǎn)均與臭氧發(fā)生器連接，所述若干個(gè)臭氧投加點(diǎn)分布在所述系統(tǒng)的不同位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述脫硫脫硝塔和煙氣排放裝置之間還連接有脫硫塔。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述若干個(gè)臭氧投加點(diǎn)包括臭氧第一投加點(diǎn)、臭氧第二投加點(diǎn)和臭氧第三投加點(diǎn)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于:臭氧第一投加點(diǎn)設(shè)置在除塵器和脫硫脫硝塔之間的管路上，臭氧第二投加點(diǎn)設(shè)置在脫硫脫硝塔與脫硫塔之間的管路上，臭氧第三投加點(diǎn)設(shè)置在脫硫塔上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述脫硫塔上還設(shè)置有用于吸附二氧化氮的濕式靜電除塵器。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于:臭氧第一投加點(diǎn)、臭氧第二投加點(diǎn)以及臭氧第三投加點(diǎn)的臭氧投加量依次減少。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于:臭氧第一投加點(diǎn)設(shè)置在脫硫脫硝塔上。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述脫硫脫硝塔為半干法脫硫脫硝塔。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述脫硫塔為濕法脫硫塔。10.一種臭氧多點(diǎn)投加分段氧化吸收脫除NOx的方法，包括如下步驟:煙氣首先除去大顆粒污染物，然后除去二氧化硫，并通過分段氧化的方式除去氮氧化物，凈化后的煙氣通過煙氣排放系統(tǒng)排放，脫硝效率為95%以上。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種臭氧多點(diǎn)投加分段氧化吸收脫除NOx的系統(tǒng)和方法，包括除塵器、臭氧發(fā)生器、脫硫脫硝塔、煙氣排放裝置以及若干個(gè)臭氧投加點(diǎn)，其中，除塵器、脫硫脫硝塔以及煙氣排放裝置依次連接，所述若干個(gè)臭氧投加點(diǎn)均與臭氧發(fā)生器連接，所述若干個(gè)臭氧投加點(diǎn)分布在所述系統(tǒng)的不同地方。煙氣首先除去大顆粒污染物，然后除去二氧化硫，并通過分段氧化的方式除去氮氧化物，凈化后的煙氣通過煙氣排放系統(tǒng)排放。本發(fā)明采用臭氧分段氧化，克服了由于二氧化氮歧化導(dǎo)致的去除率低的弊端，使系統(tǒng)的脫硝效率達(dá)到95％以上，可以達(dá)到超凈排放標(biāo)準(zhǔn)。由于本發(fā)明采用臭氧分段氧化，且臭氧的投放量可根據(jù)一氧化氮的量進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)，臭氧利用率高，節(jié)省成本。
【IPC分類】B01D53/60, B01D53/75
【公開號(hào)】CN105126560
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510443155
【發(fā)明人】王鵬, 馬春元, 張立強(qiáng), 董勇, 王志強(qiáng)
【申請(qǐng)人】山東大學(xué)
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年7月24日