CN104437037A - 一种低温烟气氧化脱硝方法及系统 - Google Patents

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本发明涉及一种低温烟气氧化脱硝方法及系统，将二氧化氯气体与需要净化的低温烟气烟道内进行气-气混合并送至氧化塔内，二氧化氯气体在氧化塔内将NO氧化成为NO2和N2O3，反应温度在50～80℃，氧化脱硝过程在氧化塔内完成，氧化反应时间在1-2秒；被氧化后的烟气进入喷淋吸收段，用质量浓度5％～8％的氧化钙溶液喷淋，喷淋吸收后生成硝酸钙、亚硝酸钙溶液，亚硝酸钙溶液饱和后经除杂、蒸发浓缩、结晶，提纯处理后生产亚硝酸钙。本发明选用ClO2气体与烟气充分混合，实现50～80℃低温脱硝，解决了废水处理问题，同时实现了资源的循环化利用。本发明的脱硝效率能达到85％以上。

Description

一种低温烟气氧化脱硝方法及系统
技术领域
本发明涉及一种燃煤烟气氧化脱硝方法及系统，尤其涉及一种低温烟气氧化脱硝方法及系统，属于环境保护技术领域。
背景技术
燃煤锅炉的烟气中含有SO2、NOx和重金属(Hg和Ag)等污染物，已经日益成为大气和土壤污染的主要污染源。“十二五”期间，我国已把NOX作为约束性指标并纳入区域总量控制范围。因此，现有烟气净化处理装置中增加NOX的净化装置，已经成为行业的必然趋势。
研究表明，钢铁厂中各种设备放出的NOx总量在固定发生源中占第二位，仅次于SO2的排放量。其中，烧结生产过程NOx排放量约占钢铁厂NOx排放总量的一半左右。因此，对烧结烟气NOx排放量的严格控制，可有效降低钢厂的NOx的排放量。
烧结烟气是烧结混合料点火后，在高温烧结成型过程中所产生的含尘废气，具有烟气量大、烟气温度较高、烟气携带粉尘多、含湿量大、烟气中含有腐蚀性和有毒气体等主要特点。其中：SO2和NOx浓度随铁矿原料和燃料的差异变化，SO2浓度一般在300～800ppm范围内，高的可达2000～4000ppm；NOx浓度一般在150～300ppm范围内变化，最高可达500ppm。
在众多脱硝技术中只有SNCR和SCR法在大型燃煤电厂获得了较好的商业应用。
SNCR(选择性非催化还原法)脱硝技术是将NH3、尿素等还原剂喷入锅炉炉内与NOx进行选择性反应，不用催化剂，因此必须在高温区加入还原剂。还原剂喷入炉膛温度为850～1100℃的区域，迅速热分解成NH3，与烟气中的NOx反应生成N2和水，该技术以炉膛为反应器。SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率一般为30％～60％，受锅炉结构尺寸影响很大。
SCR选择性催化还原法(选择性催化还原法)脱硝技术是指在催化剂的作用下，在反应温度320～450℃下。还原剂(液氨)与烟气中的氮氧化物反应生成无害的N2和水，从而去除烟气中的NOx。选择性是指还原剂NH3和烟气中的NOx发生还原反应，而不与烟气中的氧气发生反应。SCR烟气脱硝技术的脱硝效率可高达95％。
氧化吸收法利用强氧化剂将NO部分氧化成高价态的易溶于水的NO2，然后利用吸收剂对NO2进行脱除，可以达到较好的脱除效果。常用的氧化剂有臭氧、二氧化氯、双氧水、亚氯酸钠、次氯酸钠、高锰酸钾、氯酸等。常用的吸收剂有氢氧化钙、氢氧化钠、亚硫酸钠、尿素、氨水等。虽然氧化吸收法可以获得较高的脱硝效率，但是由于氧化剂和吸收剂价格都比较昂贵，因此，需要通过选用经济实用的氧化剂和吸收剂，设置高效的工艺系统，以保证氧化吸收法成为一种高效、低成本的脱硝技术。
SNCR脱硝反应温度窗口为850℃～1100℃，SCR脱硝反应温度窗口为320℃～450℃。而钢铁厂烧结烟气温度一般在120～150℃，因此，如果采用SCR技术，还需要对烟气进行加热升温，大大增加了运行成本。因此，研究适合燃煤低温烟气脱硝技术迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的是克服上述不足，而提供一种低温烟气氧化脱硝方法及系统，解决了废水处理问题，同时实现了资源的循环化利用。
本发明采取的技术方案为：
一种低温烟气氧化脱硝方法，将二氧化氯气体与需要净化的低温烟气烟道内进行气-气混合并送至氧化塔内，二氧化氯气体在氧化塔内将NO氧化成为NO2和N2O3，反应温度在50～80℃，氧化脱硝过程在氧化塔内完成，氧化反应时间在1-2秒；被氧化后的烟气进入喷淋吸收段，用(质量浓度5％～8％的)氧化钙溶液喷淋，喷淋吸收后生成硝酸钙、亚硝酸钙溶液，亚硝酸钙溶液饱和后经除杂、蒸发浓缩、结晶，提纯处理后生产亚硝酸钙。
一种低温烟气氧化脱硝系统，包括氧化塔，氧化塔分为除雾段、喷淋吸收段、氧化段，氧化段的烟气进口分两路一路连接待净化低温烟气管，一路通过二氧化氯气体混合器、二氧化氯鼓风机与二氧化氯气体发生器相通，喷淋吸收段包括循环液喷淋层、吸收液喷淋层，吸收液喷淋层通过吸收液喷淋泵连接吸收液槽，循环液喷淋层通过氧化循环泵与氧化塔底部的吸收液池相通。
所述的氧化塔底部连有废液排出泵。
所述的氧化塔的顶端通过烟气出口与排出烟囱相通。
本发明选用ClO2气体与烟气充分混合，将NO氧化成易于被吸收的NO2和N2O3，实现50～80℃低温脱硝。选价廉易得的氧化钙溶液作为吸收剂，生成硝酸钙、亚硝酸钙，亚硝酸钙溶液饱和后经除杂、蒸发浓缩、结晶，提纯处理后生产亚硝酸钙。从而解决了废水处理问题，同时实现了资源的循环化利用。本发明的脱硝效率能达到85％以上。
本发明的优势是:
(1)选择ClO2气体而不是液体为氧化剂基于：二氧化氯气-气混合高于气-液混合充分，均匀度高、脱硝效率高；气-气接触反应速率快，气-气法氧化脱硝反应时间需要1s左右，氧化段仅需3米的高度。液-气氧化反应时间在4s以上，氧化段的高度需要10m以上。此外，液体氧化防腐措施高；气体二氧化氯与NO反应产生的产物NO2仍然以气体形式存在，再进入吸收段被脱除。若采用液体喷淋，反应生产的HCl和NO2一旦出现，就会溶解于二氧化氯溶液中，形成含有二氧化氯的稀盐酸和稀硝酸混合溶液，对脱硝塔及附属管道、泵造成腐蚀，而且该酸性溶液较难处理。
(2)选择氧化钙溶液作为吸收剂基于：氧化钙价廉易得，投资少、运行费用低、效率高，可以同时用于烟气脱硫，易于实现脱硫脱硝一体化。具有适应工况条件能力强、投资小、低耗节能、效率高和安全性能高的技术优势，特别是副产品亚硝酸钙实现了资源的循环化利用，同时为企业带来新增经济效益。
(3)本发明特别适合烧结机、工业锅炉、炉窑烟气烟温不稳定，负荷变化大的情况，无SCR、SNCR反应温度窗的要求。本发明提出低温烟气脱硝系统可以与湿式石灰石—石膏烟气脱硫组成一体化脱硫脱硝技术。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
其中1-氧化塔，2-吸收液池，3-废液排出泵，4-二氧化氯气体发生器，5-二氧化氯鼓风机，6-二氧化氯气体混合器，7-氧化循环泵，8-吸收液喷淋泵，9-吸收液槽，10-烟气进口，11-循环液喷淋层，12-吸收液喷淋层，13-除雾器，14-烟气出口，15-烟囱。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和实施例进一步说明。
如图1所示，一种低温烟气氧化脱硝系统，包括氧化塔1，氧化塔1分为除雾段、喷淋吸收段、氧化段，氧化段的烟气进口10分两路一路连接待净化低温烟气管，一路通过二氧化氯气体混合器6、二氧化氯鼓风机5与二氧化氯气体发生器4相通，喷淋吸收段包括循环液喷淋层11、吸收液喷淋层12，吸收液喷淋层12通过吸收液喷淋泵8连接吸收液槽9，循环液喷淋层11通过氧化循环泵7与氧化塔1底部的吸收液池2相通。
烟气进口前是二氧化氯气体与脱硝烟气混合反应。采用二氧化氯气体而不用二氧化氯液体，是为了混合充分，反应完全。混合后的烟气从烟气进口10进入氧化塔1发生氧化反应，反应温度在50～80℃，反应1秒左右，将NO氧化成为NO2和N2O3。氧化钙浆液储存在浆液槽9内，浆液经浆液喷淋泵8从浆液喷淋层12喷入氧化塔，循环浆液在吸收液储槽2内抽出，经氧化循环泵7从循环液喷淋层11喷入氧化塔，氧化钙浆液及循环浆液充分吸收氧化后的NO2和N2O3；吸收液储槽2、废液排出泵3是吸收液储及废液排出段，喷淋后的浆液在吸收液储槽2储存，大部分用来循环吸收喷淋，少部分浓缩后废液经分析后排出处理。脱硝后的烟气经除雾器13除雾后经烟气出口14排入烟囱15。
实施例
以某钢铁厂烧结烟气为例说明。烧结机烟气经过石灰石-石膏湿法脱硫后，此时带脱硝的烟气温度在50℃左右，二氧化氯气体发生器4产生的二氧化氯气体经二氧化氯鼓风机5鼓进二氧化氯气体混合器6内，二氧化氯气体与烟气充分混合，混合后的烟气进入氧化塔1。NOx的氧化度控制在50％左右，在氧化塔1内ClO2气体将NO氧化成易于被吸收的NO2和N2O3。氧化钙吸收液先储存在吸收液槽9内，控制氧化钙吸收液的浓度，吸收液经吸收液喷淋泵8从吸收液喷淋层12喷入氧化塔，循环吸收液在氧化塔底部的吸收液池2内抽出，经氧化循环泵7从循环液喷淋层11喷入氧化塔，吸收液及循环吸收液充分吸收氧化后的NO2和N2O3。完成脱硝后的净烟气经除雾器13脱除雾滴后排入烟囱15。为了保证喷淋吸收效果，喷淋后的吸收液在底部的吸收液池2储存，大部分用来循环吸收喷淋，少部分浓缩后废液经分析后排出处理。废液中主要含亚硝酸钙，含有少部分硝酸钙，亚硝酸钙溶液饱和后经除杂、蒸发浓缩、结晶，提纯处理后生产固体亚硝酸钙，剩余废水排入企业污水池。从而，解决了废水处理问题，同时实现了资源的循环化利用。

Claims (6)

1.一种低温烟气氧化脱硝方法，其特征是，将二氧化氯气体与需要净化的低温烟气烟道内进行气-气混合并送至氧化塔内，二氧化氯气体在氧化塔内将NO氧化成为NO2和N2O3，反应温度在50～80℃，氧化脱硝过程在氧化塔内完成，被氧化后的烟气进入喷淋吸收段，用一定浓度的氧化钙溶液喷淋，喷淋吸收后生成硝酸钙、亚硝酸钙溶液，亚硝酸钙溶液饱和后经除杂、蒸发浓缩、结晶，提纯处理后生产亚硝酸钙。
2.根据权利要求1所述的一种低温烟气氧化脱硝方法，其特征是，所述的氧化钙溶液质量浓度范围在5％～8％。
3.根据权利要求1所述的一种低温烟气氧化脱硝方法，其特征是，所述的的氧化反应时间在1-2秒。
4.一种低温烟气氧化脱硝系统，包括氧化塔，氧化塔分为除雾段、喷淋吸收段、氧化段，其特征是，氧化段的烟气进口分两路一路连接待净化低温烟气管，一路通过二氧化氯气体混合器、二氧化氯鼓风机与二氧化氯气体发生器相通，喷淋吸收段包括循环液喷淋层、吸收液喷淋层，吸收液喷淋层通过吸收液喷淋泵连接吸收液槽，循环液喷淋层通过氧化循环泵与氧化塔底部的吸收液池相通。
5.根据权利要求4所述的一种低温烟气氧化脱硝系统，其特征是，所述的氧化塔底部连有废液排出泵。
6.根据权利要求4所述的一种低温烟气氧化脱硝系统，其特征是，所述的氧化塔的顶端通过烟气出口与排出烟囱相通。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105771577A (zh) * 2016-03-31 2016-07-20 东北大学 一种制备二氧化氯并将其用于烟气脱硝的装置和方法
CN106925095A (zh) * 2015-12-31 2017-07-07 杭州中兵环保股份有限公司 一种烟气脱硝中NOx转化成N2的装置与方法
CN111185077A (zh) * 2020-03-02 2020-05-22 中晶蓝实业集团有限公司 基于气态氧化性离子的烟气脱硝装置及方法
CN111545024A (zh) * 2020-03-25 2020-08-18 南京中电环保科技有限公司 一种用于烟气NOx的氧化系统及方法
CN111603916A (zh) * 2020-05-29 2020-09-01 广州绿华环保科技有限公司 一种低温废气脱硝方法及副产物资源化应用
CN112898068A (zh) * 2019-12-04 2021-06-04 超重力有限公司 固态氮肥的制造方法
CN113413759A (zh) * 2021-07-08 2021-09-21 南京中电环保科技有限公司 一种强制氧化还原吸收氮氧化物处理系统
CN113634100A (zh) * 2020-05-11 2021-11-12 上海梅山钢铁股份有限公司 一种用二氧化氯对烧结烟气进行氧化脱硝的方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5036372A (zh) * 1973-08-03 1975-04-05
US20060239878A1 (en) * 2005-04-25 2006-10-26 Korea Institute Of Energy Research Process for removing sulfur dioxide and nitrogen oxides from flue gas using chlorine dioxide
CN103435019A (zh) * 2013-08-28 2013-12-11 阎君 利用烟气中的氮氧化物制取亚硝酸钙
CN103721538A (zh) * 2013-12-30 2014-04-16 清华大学 天然气烟气余热及冷凝水回收与脱硝一体化处理利用装置
CN103990362A (zh) * 2014-05-16 2014-08-20 山东大学 烟气脱硫脱硝脱汞的方法及装置
CN104162357A (zh) * 2014-08-13 2014-11-26 北京源深节能技术有限责任公司 喷淋烟气余热回收及脱硝一体化装置
CN104190223A (zh) * 2014-09-22 2014-12-10 黄盛珠 一种液相氧化烟气脱硫脱硝吸收工艺及装置
CN204352744U (zh) * 2014-12-19 2015-05-27 山东山大华特环保工程有限公司 一种低温烟气氧化脱硝系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5036372A (zh) * 1973-08-03 1975-04-05
US20060239878A1 (en) * 2005-04-25 2006-10-26 Korea Institute Of Energy Research Process for removing sulfur dioxide and nitrogen oxides from flue gas using chlorine dioxide
CN103435019A (zh) * 2013-08-28 2013-12-11 阎君 利用烟气中的氮氧化物制取亚硝酸钙
CN103721538A (zh) * 2013-12-30 2014-04-16 清华大学 天然气烟气余热及冷凝水回收与脱硝一体化处理利用装置
CN103990362A (zh) * 2014-05-16 2014-08-20 山东大学 烟气脱硫脱硝脱汞的方法及装置
CN104162357A (zh) * 2014-08-13 2014-11-26 北京源深节能技术有限责任公司 喷淋烟气余热回收及脱硝一体化装置
CN104190223A (zh) * 2014-09-22 2014-12-10 黄盛珠 一种液相氧化烟气脱硫脱硝吸收工艺及装置
CN204352744U (zh) * 2014-12-19 2015-05-27 山东山大华特环保工程有限公司 一种低温烟气氧化脱硝系统

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106925095A (zh) * 2015-12-31 2017-07-07 杭州中兵环保股份有限公司 一种烟气脱硝中NOx转化成N2的装置与方法
CN105771577A (zh) * 2016-03-31 2016-07-20 东北大学 一种制备二氧化氯并将其用于烟气脱硝的装置和方法
CN112898068A (zh) * 2019-12-04 2021-06-04 超重力有限公司 固态氮肥的制造方法
CN111185077A (zh) * 2020-03-02 2020-05-22 中晶蓝实业集团有限公司 基于气态氧化性离子的烟气脱硝装置及方法
CN111185077B (zh) * 2020-03-02 2024-03-29 中晶环境科技股份有限公司 基于气态氧化性离子的烟气脱硝装置及方法
CN111545024A (zh) * 2020-03-25 2020-08-18 南京中电环保科技有限公司 一种用于烟气NOx的氧化系统及方法
CN113634100A (zh) * 2020-05-11 2021-11-12 上海梅山钢铁股份有限公司 一种用二氧化氯对烧结烟气进行氧化脱硝的方法
CN111603916A (zh) * 2020-05-29 2020-09-01 广州绿华环保科技有限公司 一种低温废气脱硝方法及副产物资源化应用
CN113413759A (zh) * 2021-07-08 2021-09-21 南京中电环保科技有限公司 一种强制氧化还原吸收氮氧化物处理系统

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