CN104307326A - 低温湿式电离氧化脱硝、超净化工艺技术 - Google Patents

低温湿式电离氧化脱硝、超净化工艺技术 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种低温湿式电离氧化脱硝、超净化工艺技术,包括以下步骤:1)经湿法脱硫处理后的带有饱和水的烟气,烟气温度低于55℃;2)采用氧化风机将空气与烟气混合,氮氧摩尔比为1:2.51~2.55;3)将混合后的烟气送入到脱硝电离发生器中,空气中的氧分子在高压电晕电场作用下发生电离氧化反应,生成臭氧,同时臭氧与烟气中带自由基的NO发生系列氧化化学反应,用水做吸收剂,最终生成HNO3,随着喷水装置冲刷液的流动而清除。该工艺将烟气中的氮氧化物、酸雾、气溶胶、汞、重金属、二恶英、石膏液滴等进行有效收集处理,解决了酸雾、蓝烟、石膏雨等问题,脱硝效率可达到85%以上,粉尘排放浓度小于10mg/Nm3。

Description

低温湿式电离氧化脱硝、超净化工艺技术
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于工业炉窑烟气的低温湿式电离氧化脱硝、超净化工艺技术, 用于去除工业烟气中的氮氧化物、酸雾、气溶胶、汞、重金属、二恶英、石膏液滴等,并进行有 效收集处理。
背景技术
[0002] 众所周知,烟气脱硝技术比较成熟的有两种方法:即SNCR和SCR两种方法。
[0003] SNCR方法由于不需要催化剂及催化反应器,工艺简单投资低,但反应需要在 850〜1050°C的高温条件下才能脱硝反应,SNCR脱硝效率可达75%,但实际应用中考虑到 NH3泄露等问题,设计效率为30-50%脱硝效率低,难以满足更高的环保要求,另外,当过量 的氨溢出而形成硫酸铵,造成空气预热器堵塞,有腐蚀危险。其特点是占地面积小,工程造 价低,但相对技术要求高,脱硝效率低。
[0004] SCR方法,其反应可以在烟道的低温区进行,可以减少NH3的氧化,能够保证较高 的脱硝率(85%以上)但由于在反应体系中加入催化剂,使投资和运行成本加大。其特点是 脱硝率高,占地面积大,投资和运行费用高。
[0005] 燃煤电厂、冶金及建材等工业炉窑已投入运行的脱硫设施,脱硫后排出的烟气中 携带石膏PM2. 5微粒,在空气中形成雾霾,在降雨时出现区域性石膏雨现象。
[0006] 在电厂中安装有SCR装置时,由于SCR中催化剂的氧化反应,S02转化成S03的转 化比增加,虽然脱硫系统可以有效地去除S02,但是由于S02转换成的S03是以气溶胶形式 存在的,脱硫系统难以把它清除,当它从烟囱排放后,漂浮于大气中,形成可见的淡蓝色S03 酸烟雾,同时,由于S03的大量存在,冷凝在烟®内壁,加剧了烟_勺腐蚀。
[0007] 目前,燃煤电厂采用的除尘净化设备,如静电除尘器、布袋除尘器,电袋复合除尘 器等只能解决脱硫塔之前的粉尘浓度问题,对PM2. 5石膏微粒、S03气溶胶等问题无法解 决。
发明内容
[0008] 本发明要解决的技术问题是提供一种低温湿式电离氧化脱硝、超净化工艺技术, 该工艺将烟气中的氮氧化物、酸雾、气溶胶、汞、重金属、二恶英、石膏液滴等进行有效收 集处理,解决了酸雾、蓝烟、石膏雨等问题,脱硝效率可达到85%以上,粉尘排放浓度小于 10mg/Nm3。
[0009] 为解决以上问题,本发明的具体技术方案如下:一种低温湿式电离氧化脱硝、超净 化工艺技术,包括以下步骤: 1) 经湿法脱硫处理后的带有饱和水的烟气,烟气温度低于55°C ; 2) 采用氧化风机将空气与烟气混合,氮氧摩尔比为I :2. 51〜2. 55 ; 3) 将混合后的烟气送入到脱硝电离发生器中,空气中的氧分子在高压电晕电场作用下 发生电离氧化反应,生成臭氧,同时臭氧与烟气中带自由基的NO发生系列氧化化学反应, 用水做吸收剂,最终生成HX〇3,化学反应如下:
Figure CN104307326AD00041
高压电晕放电使得粉尘荷电、凝聚使分子粒径变大,被高压电风吸附到集尘板,随着喷 水装置冲刷液的流动而清除,收集到溶液池中。
[0010] 所述的脱硝电离发生器结构为,在发生器的壳体的上端为烟气入口,壳体内由上 到下依次设有进口气流分布板、一电场、二电场、导流板、净化烟气出口和溶液池;其中一电 场、二电场内部结构为,在电场的上方设有水平布置的若干个喷淋装置,在喷淋装置下方 水平设置阳极吊挂,阳极吊挂上安装有引水板,阳极吊挂的下面连接若干个坚直均匀排布 的阳极排集尘板;在引水板的下方设置有阴极框架,阴极框架的下面设有若干个阴极线,每 根阴极线位于相邻两根阳极排集尘板之间;在二电场的下方设有导流板,导流板的底部与 净化烟气出口及溶液池相通。
[0011] 所述的脱硝电离发生器中有若干个一电场和二电场串联或并联连接。
[0012] 该低温湿式电离氧化脱硝、超净化工艺技术是经湿法脱硫处理后的带有饱和水 的烟气,烟气温度低于55°c,充入空气,并湿式电离氧化除尘,从而使烟气中的氮氧化物、 PM2. 5微粒、酸雾、气溶胶、汞、重金属、二恶英、石膏滴液等粉尘,在高压电场电晕放电作用 下荷电、在电场力的作用下,到达集尘板,喷淋装置喷出的冲刷液在集尘板上形成连续的液 膜,使粉尘随着冲刷液的流动而清除,并在溶液池中过滤、循环使用。
[0013] 该脱硝电离发生器采用两电场的结构,通过电离氧化反应和喷淋装置的冲刷作 用,将脱硝产物HN03及收集的粉尘,最终落入溶液池,洁净烟气经烟®排入大气中,同时溶 液中的硝酸副产物通过减压、蒸馏工艺提纯。
[0014] 电场数量随工况条件的变化可以增加,可采用电场串联或并联的连接结构,根据 工况条件下烟气量的大小来决定串联或并联的电场数量,以达到脱硝、除尘的排放标准。
附图说明
[0015] 图1为脱硝电离发生器。
具体实施方式
[0016] 一种低温湿式电离氧化脱硝、超净化工艺技术,包括以下步骤: 1) 经湿法脱硫处理后的带有饱和水的烟气,烟气温度低于55°C ; 2) 采用氧化风机将空气与烟气混合,氮氧摩尔比为I :2. 51〜2. 55 ; 3) 将混合后的烟气送入到脱硝电离发生器中,空气中的氧分子在高压电晕电场作用下 发生电离氧化反应,生成臭氧,同时臭氧与烟气中带自由基的NO发生系列氧化化学反应, 用水做吸收剂,最终生成HXCb,化学反应如下:
Figure CN104307326AD00042
高压电晕放电使得粉尘荷电、凝聚使分子粒径变大,被高压电风吸附到集尘板,随着喷 水装置冲刷液的流动而清除,收集到溶液池中。
[0017] 如图1所示,所述的脱硝电离发生器结构为,在发生器的壳体8的上端为烟气入 口,壳体8内由上到下依次设有进口气流分布板1、一电场11、二电场12、导流板9、净化烟 气出口和溶液池10 ;其中一电场11、二电场12内部结构为,在电场的上方设有水平布置的 若干个喷淋装置6,在喷淋装置6下方水平设置阳极吊挂2,阳极吊挂2上安装有引水板3, 阳极吊挂2的下面连接若干个坚直均匀排布的阳极排集尘板4 ;在引水板3的下方设置有 阴极框架7,阴极框架7的下面设有若干个阴极线5,每根阴极线5位于相邻两根阳极排集 尘板4之间。
[0018] 所述的脱硝电离发生器中有若干个一电场11和二电场12串联或并联连接。根据 工况条件下烟气量的大小来决定串联或并联的电场数量,以达到脱硝、除尘的排放标准。同 时,工业炉窑排出的烟气进入到除尘器中进行除尘,再经烟道进入到湿法脱硫塔中进行脱 硫,再经烟道进入脱硝湿式电离发生器中,脱硝后洁净的气体通过烟囱排放到大气中。

Claims (3)

1. 一种低温湿式电离氧化脱硝、超净化工艺技术,其特征在于包括以下步骤: 1)经湿法脱硫处理后的带有饱和水的烟气,烟气温度低于55°C; 2)采用氧化风机将空气与烟气混合,氮氧摩尔比为I:2. 51〜2. 55 ; 3) 将混合后的烟气送入到脱硝电离发生器中,空气中的氧分子在高压电晕电场作用下 发生电离氧化反应,生成臭氧,同时臭氧与烟气中带自由基的NO发生系列氧化化学反应, 用水做吸收剂,最终生成HX〇3 ,化学反应如下: X〇-〇3 ^XO2+O2 2X〇-〇3 ^X2〇sX2O5-H2O^ 2HX〇3 高压电晕放电使得粉尘荷电、凝聚使分子粒径变大,被高压电风吸附到集尘板,随着喷 水装置冲刷液的流动而清除,收集到溶液池中。
2. 如权利要求1所述的低温湿式电离氧化脱硝、超净化工艺技术,其特征在于:所述 的脱硝电离发生器结构为,在发生器的壳体(8)的上端为烟气入口,壳体(8)内由上到下依 次设有进口气流分布板(1)、一电场(11)、二电场(12 )、导流板(9 )、净化烟气出口和溶液池 (10);其中一电场(11 )、二电场(12)内部结构为,在电场的上方设有水平布置的若干个喷淋 装置(6),在喷淋装置(6)下方水平设置阳极吊挂(2),阳极吊挂(2)上安装有引水板(3),阳 极吊挂(2)的下面连接若干个坚直均匀排布的阳极排集尘板(4);在引水板(3)的下方设置 有阴极框架(7),阴极框架(7)的下面设有若干个阴极线(5),每根阴极线(5)位于相邻两根 阳极排集尘板(4)之间;在二电场的下方设有导流板(9),导流板(9)的底部与净化烟气出 口及溶液池相通。
3. 如权利要求2所述的低温湿式电离氧化脱硝、超净化工艺技术,其特征在于:所述的 脱硝电离发生器中有若干个一电场(11)和二电场(12)串联或并联连接。
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