CN104941417A - 烟气处理装置和方法 - Google Patents

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CN104941417A CN201510304905.2A CN201510304905A CN104941417A CN 104941417 A CN104941417 A CN 104941417A CN 201510304905 A CN201510304905 A CN 201510304905A CN 104941417 A CN104941417 A CN 104941417A
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Abstract

本发明公开了一种烟气处理装置和方法,即烟气脱硫脱硝脱汞除尘除雾一体化装置和方法。本发明的装置包括烟气处理设备、臭氧供给设备、过氧化氢供给设备等,其中,所述烟气处理设备包括臭氧喷雾氧化反应层和过氧化氢喷雾氧化反应层、吸收喷淋区、浆液存储区和除尘除雾区,所述臭氧喷雾氧化反应层和过氧化氢喷雾氧化反应层均设在所述吸收喷淋区内;所述除尘除雾区位于所述吸收喷淋区上方。本发明的装置和方法适用于燃煤锅炉、钢铁烧结机、球团、工业窑炉等含SO2、NOX、Hg0和粉尘的烟气的脱硫脱硝脱汞除尘除雾一体化处理,能够解决现有工艺设备复杂、运行成本高、能耗大、脱汞脱硝效率不高的问题。

Description

烟气处理装置和方法
技术领域
本发明涉及一种烟气处理装置和方法,尤其是一种同时脱除烟气中的二氧化硫、氮氧化物、汞和粉尘的一体化装置和方法。
背景技术
工业排放的烟气中含有大量的粉尘、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOX)等有害物质,而这些有害物质均是酸雨、雾霾的主要前体物和重要来源。单质汞(Hg0)是唯一一种在常温常压下呈气态的有毒重金属,拥有长距离扩散的能力,属于全球性的污染物。虽然工业烟气中汞的含量很低,但因烟气量大,其对环境的危害也不容忽视。因此,控制工业烟气中SO2、NOX、汞和粉尘的排放是大气污染控制领域中最主要的任务。
若对上述污染物分别进行脱除处理,需要引入多套设备,投资高、占地大,于是,近年来各种烟气多污染物新型控制技术不断涌现,例如实现一塔同时脱硫脱硝。在SO2和NOX的脱除中,NOX的脱除要比SO2困难的多,因此主要从脱除NOX的角度出发,研究烟气多污染物的集成脱除净化处理。
目前,主流脱硝技术是选择性催化还原脱硝技术(SCR)或选择性非催化还原脱硝技术(SNCR)。SCR法脱硝效率高,二次污染小,但设备投资费用大,需要用到催化剂,运行维护费用高;而SNCR法投资和运行费用较少,但脱硝效率比较低。上述二种脱硝技术的脱除效率能达到目前国家制定的排放标准,但是其工艺复杂,控制条件苛刻,投资、运行费用昂贵,占地面积大,不适宜于改造项目。在排放标准不断提高的情况下,企业在脱硝上的支出费用日益加大,脱硝工作面临两难的处境:可选技术少;能应用到实际工程上的脱硝技术运行成本、建设成本都较高。因此,研究开发效率高、经济性好的脱硝工艺成为环保行业的重点工作和发展方向。
利用氧化剂结合湿法脱硫装置进行烟气同时脱硫脱硝是一种新型的脱硝技术,该方法利用强制氧化的原理将烟气中溶解度较小的NO氧化成NO2或N2O5等高价态的氮氧化物(NOX),然后再用水或碱性物质吸收。氧化剂结合湿法脱硫装置进行烟气同时脱硫脱硝技术可充分利用原有脱硫系统,具有改造成本低、周期短、占地小、工艺简单、适应性强等优点。
CN103977682A、CN104056538A、CN203916431U公开了一种单独利用O3作为氧化剂的烟气同时脱硫脱硝方法;CN102327735A公开了一种利用H2O2作为氧化剂的烟气同时脱硫脱硝方法;CN102343212A公开了一种H2O2和O3协同氧化结合湿法脱硫装置的脱硫脱硝一体化工艺。以上专利文献均将氧化剂O3、H2O2加入到烟道中,而烟道处环境不能提供氧化剂最佳的氧化条件,使氧化效率降低,增加了氧化剂的用量,大大提高了运行成本。
基于一种同时脱硫脱硝技术,利用氧化剂把NO氧化成易溶于水的高价态氧化物NO2和N2O5的同时,也可利用氧化剂将汞(Hg)氧化成高价态汞而将其脱除。CN103736373A、CN103480251A均公开了一种同时脱硫脱硝脱汞方法,锅炉烟气经除尘后进入烟道,在烟道段内合适的位置喷入臭氧,烟气与臭氧进行混合、反应后送入湿法脱硫塔内与碱性浆液进行吸收反应。这些专利文献同样是在烟道中加入氧化剂,因而同样面临臭氧在120~160℃、尘含量为50~200mg/Nm3的烟温环境中发生分解、吸附粉尘而失去活性,造成氧化效率低,臭氧耗量过大,运行成本提高的问题。
随着雾霾天气的集中、频繁爆发,PM2.5逐渐被关注,同时脱硫脱硝脱汞已不能满足日益严格的环保要求。开发一种能同时脱硫脱硝除尘脱汞的工艺和装置已成为环保行业的主要研究方向。
CN203525547U公开了一种湿式集成脱硫脱硝脱汞除尘的脱除塔,在一塔上由下至上依次实现了湿法脱硫、氧化脱硝脱汞、湿电除尘。其除尘方式采用湿式除尘,不仅电耗高、阻力大,且除尘效果远不能满足新规范的要求,尤其对PM2.5的过滤甚微;并且,其脱硝脱汞段采用的氧化剂为次氯酸钠,氧化性能差,脱硝脱汞效率低。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种借助湿法吸收脱硫设备,结合臭氧和过氧化氢协同氧化进行烟气同时脱硫脱硝脱汞除尘除雾的装置和方法,即烟气脱硫脱硝脱汞除尘除雾一体化装置和方法。本发明的装置和方法尤其适用于燃煤锅炉、钢铁烧结机、球团、工业窑炉等含SO2、NOX、Hg和粉尘的烟气的脱硫脱硝脱汞除尘处理。
本发明提供一种烟气处理装置,包括:
烟气处理设备,其内部设有:
臭氧喷雾氧化反应层和过氧化氢喷雾氧化反应层,用于协同氧化烟气中的低价氮氧化物和单质汞,并形成高价氮氧化物和氧化汞;
吸收喷淋区,用于采用碱性浆液至少湿法吸收烟气中的二氧化硫和氮氧化物,并捕集烟气中的氧化汞,形成吸收产物;浆液存储区,用于向吸收喷淋区供给碱性浆液,并接收来自吸收喷淋区的吸收产物;和
除尘除雾区,用于对烟气进行除尘除雾;
臭氧供给设备,用于向臭氧喷雾氧化反应层供给臭氧;和
过氧化氢供给设备,用于向过氧化氢喷雾氧化反应层供给过氧化氢;和
其中,所述臭氧喷雾氧化反应层和过氧化氢喷雾氧化反应层均设置在所述吸收喷淋区内;所述除尘除雾区位于所述吸收喷淋区上方。
根据本发明所述的装置,优选地,所述吸收喷淋区包括至少三个吸收喷淋层,并且所述至少三个吸收喷淋层彼此不邻接,并被所述臭氧喷雾氧化反应层和过氧化氢喷雾氧化反应层间隔开。
根据本发明所述的装置,优选地,所述吸收喷淋区由下至上依次包括第一吸收喷淋层、第二吸收喷淋层和第三吸收喷淋层;臭氧喷雾氧化反应层设置在第一吸收喷淋层和第二吸收喷淋层之间;过氧化氢喷雾氧化反应层设置在第二吸收喷淋层和第三吸收喷淋层之间。
根据本发明所述的装置,优选地,所述臭氧喷雾氧化反应层距离第一吸收喷淋层0.5~1.5m;所述过氧化氢喷雾氧化反应层距离第二吸收喷淋区0.8~1.8m,且距离第三吸收喷淋层1~2.2m。
根据本发明所述的装置,优选地,所述吸收喷淋区由下至上依次包括第一吸收喷淋层、第二吸收喷淋层和第三吸收喷淋层;过氧化氢喷雾氧化反应层设置在第一吸收喷淋层和第二吸收喷淋层之间;臭氧喷雾氧化反应层设置在第二吸收喷淋层和第三吸收喷淋层之间。
根据本发明所述的装置,优选地,所述过氧化氢喷雾氧化反应层距离第一吸收喷淋层0.5~1.5m;所述臭氧喷雾氧化反应层距离第二吸收喷淋区0.8~1.8m,且距离第三吸收喷淋层1~2.2m。
根据本发明所述的装置,优选地,所述除尘除雾区距离所述吸收喷淋区1.0~3.0m。
根据本发明所述的装置,优选地,所述除尘除雾区包含除尘除雾设备,所述的除尘除雾设备为旋转式除尘除雾器。
本发明还提供一种利用上述装置进行烟气处理的方法,包括如下步骤:
烟气氧化步骤,在臭氧喷雾氧化反应层和过氧化氢喷雾氧化反应层中,利用臭氧和过氧化氢协同氧化烟气中的低价氮氧化物和单质汞,并形成高价氮氧化物和氧化汞;
湿法吸收步骤,采用碱性浆液湿法吸收烟气中的二氧化硫和氮氧化物,并捕集烟气中的氧化汞,形成吸收产物;
碱性浆液供给步骤,由浆液存储区向吸收喷淋区供给碱性浆液;
臭氧供给步骤,由臭氧供给设备向臭氧喷雾氧化反应层供给臭氧;
过氧化氢供给步骤,由过氧化氢供给设备向过氧化氢喷雾氧化反应层供给过氧化氢;和
除尘除雾步骤,在除尘除雾区采用除尘除雾设备对烟气进行除尘除雾。
根据本发明所述的方法,优选地,在所述烟气氧化步骤中,臭氧喷雾氧化反应层的工艺条件为:烟气温度为50~80℃,尘含量为30~50mg/Nm3,相对湿度大于30%,烟气含湿量为10%~15%;过氧化氢喷雾氧化反应层的工艺条件为:烟气温度为40~70℃,含水率为10%~13%,相对湿度为30%~40%。
本发明的装置和方法借助湿法吸收脱硫设备,结合臭氧和过氧化氢协同氧化,因而可以实现烟气的同时脱硫脱硝脱汞除尘除雾。根据本发明优选的技术方案,本发明的装置和方法相比于传统臭氧氧化脱硫脱硝一体化工艺,可节省50%以上的臭氧用量,运行成本低,具有较高的经济性。根据本发明进一步优选的技术方案,本发明的装置和方法相比于现有的在烟道处加入臭氧、过氧化氢的烟气脱硫脱硝一体化工艺,活性物质羟基自由基的产生量提高了100%~150%之多,有效提高了氮氧化物和单质汞的脱除效率。根据本发明进一步优选的技术方案,本发明的除尘除雾设备采用旋转式除尘除雾器,其除雾效果比平板除雾器效果高出150%,可以减少烟气带水,节约工艺水,达到节约水资源的目的;其阻力比平板折叠式或者屋脊式除雾器的阻力更小;其生产成本低,仅为湿式电除尘器的50%,且其旋转叶片组的转动靠烟气流动,从而没有电耗,运行成本仅为除尘液的消耗成本。再有,由于本发明的装置和方法无需对现有脱硫设备进行大规模改造,改造成本低,周期短、占地小,工艺简单、适应性强。
附图说明
图1是本发明实施例1的装置示意图。
图2是本发明实施例2的装置示意图。
图1和图2中:1为烟气处理设备,2为吸收喷淋区,3为除尘除雾设备,4为臭氧喷雾氧化反应层,5为臭氧供给设备,6为臭氧输送泵,7为过氧化氢喷雾氧化反应层,8为过氧化氢供给设备,9为注射泵,10为浆液存储区,11为烟气进口,12为过氧化氢分解催化剂,13为第一吸收喷淋层,14为第二吸收喷淋层,15为第三吸收喷淋层,16为循环泵。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围并不限于此。
本发明所述的“装置”为一种产品,即各装置的系统集合。在本发明中,入口与进口具有相同的含义,二者可以替换。本发明所述的“相对湿度”采用百分比表示。本发明所述的“烟气含水率”为绝对含水率,以重量百分比表示。
在本发明中,低价氮氧化物表示氮为三价以下(含三价)的氮氧化物,包括NO等低价态的氮氧化物(NOX);高价氮氧化物表示氮为四价以上(含四价)的氮氧化物,包括NO2、N2O5等高价态的氮氧化物(NOX)。
本发明所述的“单质汞”,是指以单质形式存在的零价汞(Hg0)。本发明所述的“氧化汞”包括HgO,HgO中的汞为二价的氧化态(Hg2+)。
本发明所述的“湿法吸收”,是指以碱性浆液作为主要的脱硫脱硝吸收成分,但不限于添加其他任一成分的烟气脱硫脱硝工艺。在本发明的烟气处理装置和方法中,起脱硫脱硝作用的碱性浆液的组成成份可能会有所变化,其配方或变化对于本领域技术人员来说是熟知的。
<烟气处理装置>
本发明的烟气处理装置包括如下设备:烟气处理设备、臭氧供给设备和过氧化氢供给设备。根据本发明的烟气处理装置,所述烟气处理设备内部设有:臭氧喷雾氧化反应层和过氧化氢喷雾氧化反应层、吸收喷淋区、浆液存储区和除尘除雾区,其中,所述臭氧喷雾氧化反应层和过氧化氢喷雾氧化反应层均设在所述吸收喷淋区内,所述除尘除雾区设在所述吸收喷淋区上部。任选地,本发明的烟气处理装置还包括其他的除尘装置。
本发明的烟气处理设备包括臭氧喷雾氧化反应层和过氧化氢喷雾氧化反应层,其均设置在吸收喷淋区内(而不是设置在烟道内),用于协同氧化烟气中的低价氮氧化物(例如NO)和单质汞(Hg0),并形成高价氮氧化物(如NO2、N2O5等)和氧化汞(HgO)。其中,所述高价氮氧化物容易被碱性浆液吸收,所述氧化汞容易被碱性浆液捕集。在臭氧喷雾氧化反应层中,通过臭氧雾化喷淋部件向下喷射出臭氧。在过氧化氢喷雾氧化反应层中,通过过氧化氢雾化喷淋部件向下喷射出过氧化氢。臭氧喷雾氧化反应层和过氧化氢喷雾氧化反应层所采用的雾化喷淋部件没有特别的限制,可使用本领域熟知的那些。作为优选,本发明的雾化喷淋部件为耐腐蚀雾化喷淋部件,更优选为耐酸耐碱腐蚀雾化喷淋部件。根据本发明的一个实施方式,所述雾化喷淋部件优选包括不锈钢喷嘴。臭氧喷雾氧化反应层喷射出的臭氧和过氧化氢喷雾氧化反应层喷射出的过氧化氢与烟气中的低价氮氧化物和单质汞发生氧化反应,形成高价氮氧化物和氧化汞,其主要原理如下。
A、臭氧氧化反应步骤:
1)臭氧作为氧化剂,启动氧化:
O3+NO→NO2+O2
NO2+O3→NO3+O2
NO2+NO3→2N2O5
2)臭氧在适宜湿度和含有氢氧根离子的环境下,引发链式反应:
O3+OH-→HO2·+O2·
HO2·→O2 -·+H+
O3+O2 -·→O3 -·+O2
O3 -·+H+→HO3·
HO3·→HO·+O2·
3)活性物质羟基自由基与烟气中氮氧化物反应:
HO·+NO→HONO
HO·+HONO→NO2+H2O
HO·+NO2→HNO3
HO·+HONO→HNO3+H·
HNO3+OH-→NO3 -+HO2
B、过氧化氢氧化反应步骤:
1)过氧化氢被激发,发生反应生成活性物质:
H2O2→2·OH
H2O2+·OH→HO2·+H2O
2)常温下过氧化氢与一氧化氮、二氧化氮发生氧化反应:
H2O2(g)+NO(g)→NO2(g)+H2O(g)(比较缓慢)
H2O2(g)+NO2(g)→HNO3(g)(比较迅速)
3)臭氧激活过氧化氢:
4)活性物质羟基自由基与烟气中氮氧化物反应:
NO+·OH→NO2+·H
NO+HO2·→NO2+·OH
NO+·OH→HNO2
NO2+·OH→HNO3
HNO2+·OH→HNO3
碱性浆液+2HNO2→亚硝酸盐+2H2O
碱性浆液+HNO3→硝酸盐+2H2O
亚硝酸盐+O2→硝酸盐
5)任选地,在碱性浆液中加入过氧化氢分解催化剂,如MnO2,此时,未激发反应的过氧化氢在过氧化氢分解催化剂的作用下生成氧气:
其中,过氧化氢氧化反应步骤4)中的氧气来源于三部分:一部分是原烟气中含有的氧气,一部分是未激发反应的过氧化氢在过氧化氢分解催化剂作用下生成的氧气,另外一部分是臭氧供给设备中随生成的臭氧一同输送至烟气脱硫脱硝设备的剩余未反应气源的氧气。
C、单质汞的氧化步骤:
Hg+O3→HgO+O2
H2O2+Hg→HgO+H2O
HgO+2HNO3→Hg(NO3)2+H2O(反应微弱)
在本发明的烟气处理装置中,在臭氧喷雾氧化反应层中,烟气温度可以为50~80℃,优选为60~70℃;尘含量可以为30~50mg/Nm3,优选为35~45mg/Nm3;相对湿度可以超过30%,优选超过40%;烟气含水率可以为10%~15%,优选为12%~13%。在所述条件下,臭氧分解缓慢,加之喷淋层浆液呈碱性提供氢氧根离子,湿度、温度及氢氧根离子含量均特别适宜分解出更多的羟基自由基,而羟基自由基是比臭氧氧化性能更强的物质,能够更快的将一氧化氮氧化成二氧化氮,从而节约臭氧用量。进一步地,羟基自由基与烟气中的氮氧化物反应生成硝酸和亚硝酸。
在本发明的烟气处理装置中,在过氧化氢喷雾氧化反应层中,烟气温度可以为40~70℃,优选为50~60℃;烟气含水率可以为10%~13%,优选为11%~12%;相对湿度可以为30%~40%,优选为35%~38%。在所述条件下,过氧化氢能够被激发出更多的活性物质羟基自由基(·OH和·O2H)。活性物质羟基自由基与一氧化氮的反应速度是过氧化氢与一氧化氮反应速度的300%,能够加速一氧化氮的氧化,提高氧化脱硝效率。任选地,本发明的烟气脱硫脱硝设备还设有其他的臭氧喷雾氧化反应层和过氧化氢喷雾氧化反应层,其数量没有特别的限制,视氧化情况而定。
本发明的烟气处理设备还包括吸收喷淋区,其用于采用碱性浆液湿法吸收烟气中的二氧化硫和氮氧化物,并捕集烟气中的氧化汞,并形成吸收产物。其中,氮氧化物湿法吸收的主要反应原理已在前面描述过氧化氢氧化反应步骤中提及,二氧化硫湿法吸收的主要反应原理如下。
D、二氧化硫湿法吸收步骤:
碱性浆液+SO2→亚硫酸盐+H2O
亚硫酸盐+H2O+SO2→亚硫酸氢盐
亚硫酸盐+1/2O2→硫酸盐
其中,上述氧气来源与前述过氧化氢氧化步骤中步骤4)的氧气来源相同。
在本发明的烟气处理设备的吸收喷淋区中,至少对烟气中二氧化硫和氮氧化物进行湿法吸收。所述湿法吸收优选采用钙法、镁法、氨法、氢氧化钠法或双碱法,更优选采用湿式镁法或湿式钙法。相应地,本发明的吸收喷淋区所使用的碱性浆液包含碱性组分,其选自:氧化物,如氧化镁、氧化钙等;氢氧化物,如氢氧化钠、氢氧化镁、氢氧化钙等;氨,以及所述物质的任意组合,优选为氧化镁、氧化钙、氢氧化镁、氢氧化钙或所述物质的任意组合。本发明的吸收喷淋区优选包括至少一个位于臭氧喷雾氧化反应层和过氧化氢喷雾氧化反应层下方的吸收喷淋层,其除了能够湿法吸收大部分二氧化硫之外,还能够除去烟气中的部分粉尘,避免粉尘直接进入臭氧喷雾氧化反应层和过氧化氢喷雾氧化反应层,影响活性物质羟基自由基的氧化活性。更优选地,所述吸收喷淋区包括至少三个吸收喷淋层,并且所述三个吸收喷淋层彼此不邻接,并被所述臭氧喷雾氧化反应层和过氧化氢喷雾氧化反应层间隔开。其中,同时位于臭氧喷雾氧化反应层和过氧化氢喷雾氧化反应层下方的至少一个吸收喷淋层,其除了能够湿法吸收大部分二氧化硫之外,还能够除去烟气中的部分粉尘。
根据本发明的一个实施方式,所述吸收喷淋区由下至上依次包括第一吸收喷淋层、第二吸收喷淋层和第三吸收喷淋层;臭氧喷雾氧化反应层设置在第一吸收喷淋层和第二吸收喷淋层之间;过氧化氢喷雾氧化反应层设置在第二吸收喷淋层和第三吸收喷淋层之间。在该实施方式中,臭氧喷雾氧化反应层内的臭氧可随烟气逆流进入过氧化氢喷雾氧化反应层,这部分臭氧也可以作为过氧化氢的活化剂,从而激发过氧化氢产生更多的活性物质羟基自由基。优选地,将臭氧喷雾氧化反应层设在烟气处理设备内第一吸收喷淋层和第二吸收喷淋层之间,且距离第一吸收喷淋层0.5~1.5m,优选为0.7~1.0m的位置;将过氧化氢喷雾氧化反应层设在烟气处理设备内第二吸收喷淋层与第三吸收喷淋层之间,且距离第三吸收喷淋层1.0~2.2m、优选为1.5~2.0m,距离第二吸收喷淋层0.8~1.8m、优选为1.0~1.5m的位置。根据本发明的一个具体实施方式,烟气脱硝设备内第一层喷淋层和第二吸收喷淋层之间的间距为1.5~3.5m,优选为1.8~2.5m;烟气脱硝设备内第二层喷淋层和第三吸收喷淋层之间的间距由原来的1.8~2.5m增加到2.8m~3.5m,优选为2.8~3.0m。
根据本发明的另一实施方式,所述吸收喷淋区由下至上依次包括第一吸收喷淋层、第二吸收喷淋层和第三吸收喷淋层;过氧化氢喷雾氧化反应层设置在第一吸收喷淋层和第二吸收喷淋层之间;臭氧喷雾氧化反应层设置在第二吸收喷淋层和第三吸收喷淋层之间。在该实施方式中,臭氧喷雾氧化反应层内的臭氧向下喷入过氧化氢喷雾氧化反应层,这部分臭氧同样可以作为过氧化氢的活化剂,从而激发过氧化氢产生更多的活性物质羟基自由基。任选地,本发明的吸收喷淋区还设有其他的吸收喷淋层,其数量视烟气中二氧化硫和氮氧化物含量而定。优选地,将过氧化氢喷雾氧化反应层设在烟气处理设备内第一吸收喷淋层和第二吸收喷淋层之间,且距离第一吸收喷淋层0.5~1.5m,优选为0.7~1.0m的位置;将臭氧喷雾氧化反应层设在烟气处理设备内第二吸收喷淋层与第三吸收喷淋层之间,且距离第三吸收喷淋层1.0~2.2m、优选为1.5~2.0m,距离第二吸收喷淋层0.8~1.8m、优选为1.0~1.5m的位置。根据本发明的一个具体实施方式,烟气脱硝设备内第一层喷淋层和第二吸收喷淋层之间的间距为1.5~3.5m,优选为1.8~2.5m;烟气脱硝设备内第二层喷淋层和第三吸收喷淋层之间的间距为2.5m~3.5m,优选为2.8~3.2m。
本发明的烟气处理设备还包括浆液存储区,用于向吸收喷淋区供给碱性浆液,并接收来自吸收喷淋区的吸收产物。根据本发明的一个实施方式,浆液存储区内的碱性浆液通过循环泵经碱性浆液输送管路输送至吸收喷淋区,经湿法吸收所形成的硫酸盐、亚硫酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐和氧化汞凝结后,靠着自身的重量落入烟气处理设备中的浆液存储区中。根据本发明的一个实施方式,在浆液存储区内的碱性浆液中加入过氧化氢分解催化剂。在该实施方式中,未激发反应的过氧化氢落入浆液存储区中与浆液中的过氧化氢分解催化剂接触,分解成无二次污染的水和氧气,所生成的氧气再将亚硫酸盐、亚硝酸盐氧化成硫酸盐、硝酸盐。过氧化氢分解催化剂的类型没有特别的限制,可使用本领域熟知的那些。优选地,过氧化氢分解催化剂包括氯化铁、三氧化二铁、二氧化锰、氧化铜等,也可以使用CN101252991A、CN103272615A、CN104307520A、CN104289228A公开的那些。优选地,本发明的过氧化氢分解催化剂为二氧化锰。过氧化氢分解催化剂的用量也没有特别的限制,可视实际情况而定。如果浆液氧化情况较好,在碱性浆液中也可不加入过氧化氢分解催化剂。
本发明的烟气处理设备还包括除尘除雾区,用于对烟气进行除尘除雾。除尘除雾区设置在所述吸收喷淋区上方,与所述吸收喷淋区之间的距离优选为1.0m~3.0m,更优选为1.5m~2.5m,最优选为2.0m。本发明的除尘除雾区包含除尘除雾设备,优选采用旋转式除尘除雾器。所述旋转式除尘除雾器可以采用CN201195093Y公开的那些。旋转式除尘除雾器可以替代现有的除雾器和湿式电除尘器,且其除尘除雾效果优于二者的结合。经过本发明的除尘除雾设备处理后的烟气,其烟气粉尘含量优选低于10mg/Nm3,更优选低于5mg/Nm3,其雾滴含量优选低于40mg/Nm3,更优选低于25mg/Nm3
任选地,本发明的烟气处理装置还包括其他的除尘设备,其位于烟气进入烟气处理设备之前的任意位置,用于除去烟气中夹带的粉尘。除尘装置的类型和工艺条件没有特别的限制,可以使用本领域熟知的除尘装置和工艺。
本发明的臭氧供给设备,其用于向臭氧喷雾氧化反应层供给臭氧。由于臭氧易于分解而难以储存,通常现场制取现场使用。根据本发明的一个实施方式,臭氧供给设备包括臭氧发生器。臭氧发生器的类型没有特别的限制,可使用本领域熟知的那些。在臭氧发生器中,气源中的氧气分子经物理和/或化学反应转化为臭氧分子。臭氧发生器的气源可选自液氧、气态氧气或空气源,优选为液氧。用作臭氧发生器气源的液氧,其纯度优选为90%以上,更优选为99.5%。臭氧发生器的生成物(也可以称为供给物)中的臭氧浓度优选为2wt%~12wt%,更优选为5wt%~10wt%。根据本发明的一个实施方式,臭氧供给设备中的臭氧通过臭氧输送泵以及臭氧输送管路输送至臭氧喷雾氧化反应层。臭氧输送泵和臭氧输送管路的数量和布置方式没有特别的限制,可使用本领域熟知的泵和管路设计。
本发明的过氧化氢供给设备,其用于向过氧化氢喷雾氧化反应层供给过氧化氢。根据本发明的一个实施方式,过氧化氢供给设备包括过氧化氢储罐,其中存储有过氧化氢。过氧化氢储罐的类型没有特别的限制,可使用本领域熟知的那些。考虑到储存安全和使用便利,过氧化氢供给设备中的过氧化氢优选以水溶液形式存在(供给物),其浓度优选为3wt%~35wt%,更优选为10wt%~27.5wt%。根据本发明的一个实施方式,过氧化氢储罐中的过氧化氢通过注射泵经过氧化氢输送管路输送至过氧化氢喷雾氧化反应层。过氧化氢输送管路的数量和布置方式没有特别的限制,可使用本领域熟知的管路设计。
<烟气处理方法>
利用本发明的上述装置进行烟气处理(即同时脱硫脱硝脱汞除尘除雾一体化处理)的方法,包括如下步骤:烟气氧化步骤、湿法吸收步骤、碱性浆液供给步骤、臭氧供给步骤、过氧化氢供给步骤和除尘除雾步骤。任选地,本发明的方法还包括其他的除尘步骤。
本发明的烟气氧化步骤为在臭氧喷雾氧化反应层和过氧化氢喷雾氧化反应层中,利用臭氧和过氧化氢协同氧化烟气中的低价氮氧化物和单质汞,并形成高价氮氧化物和氧化汞。优选地,本发明的烟气氧化步骤包括:在臭氧喷雾氧化反应层中,通过臭氧雾化喷淋部件向下喷射出臭氧;在过氧化氢喷雾氧化反应层中,通过过氧化氢雾化喷淋部件向下喷射出过氧化氢。所述烟气氧化步骤所采用的雾化喷淋工艺没有特别的限制,可使用本领域熟知的那些。根据本发明的一个实施方式,所述烟气氧化步骤优选采用不锈钢喷嘴喷射臭氧和过氧化氢。臭氧和过氧化氢协同氧化原理如上所述。根据本发明的一个实施方式,所述烟气氧化步骤包括使烟气由下至上依次通过臭氧喷雾氧化反应层和过氧化氢喷雾氧化反应层。在该实施方式中,臭氧喷雾氧化反应层喷射出的未反应的臭氧随烟气上升进入过氧化氢喷雾氧化反应层,进一步激活过氧化氢。根据本发明的另一实施方式,所述烟气氧化步骤包括使烟气由下至上依次通过过氧化氢喷雾氧化反应层和臭氧喷雾氧化反应层。在该实施方式中,臭氧喷雾氧化反应层喷射出的未反应的臭氧向下进入过氧化氢喷雾氧化反应层,进一步激活过氧化氢。任选地,本发明的烟气氧化步骤还包括使烟气通过其他的臭氧喷雾氧化反应层和过氧化氢喷雾氧化反应层,其数量没有特别的限制,视氧化情况而定。臭氧喷雾氧化反应层的工艺条件、过氧化氢喷雾氧化反应层的工艺条件如前所述,这里不再赘述。
本发明的湿法吸收步骤为采用碱性浆液至少湿法吸收烟气中的二氧化硫和氮氧化物,并捕集烟气中的氧化汞,形成吸收产物。所述湿法吸收步骤优选采用钙法、镁法、氨法、氢氧化钠法或双碱法,更优选采用湿式镁法或湿式钙法。相应地,本发明的湿法吸收步骤所使用的碱性浆液包含碱性组分,其选自:氧化物,如氧化镁、氧化钙等;氢氧化物,如氢氧化钠、氢氧化镁、氢氧化钙等;氨,以及所述物质的任意组合,优选为氧化镁、氧化钙、氢氧化镁、氢氧化钙或所述物质的任意组合。
根据本发明的一个实施方式,所述湿法吸收步骤包括使烟气由下至上依次通过第一吸收喷淋层、臭氧喷雾氧化反应层、第二吸收喷淋层、过氧化氢喷雾氧化反应层和第三吸收喷淋层。
根据本发明的另一实施方式,所述湿法吸收步骤包括使烟气由下至上依次通过第一吸收喷淋层、过氧化氢喷雾氧化反应层、第二吸收喷淋层、臭氧喷雾氧化反应层和第三吸收喷淋层。
任选地,本发明的湿法吸收步骤还包括使烟气通过其他的吸收喷淋层,其数量视烟气中二氧化硫和氮氧化物含量而定。经湿法吸收步骤所得到的硫酸盐、亚硫酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐和氧化汞凝结后,靠着自身的重量落入烟气脱硫脱硝设备中的浆液存储区中。
本发明的碱性浆液供给步骤为由浆液存储区向吸收喷淋区供给碱性浆液。根据本发明的一个实施方式,浆液存储区内的碱性浆液通过循环泵经碱性浆液输送管路输送至吸收喷淋区。根据本发明的一个实施方式,在浆液存储区内的碱性浆液中加入过氧化氢分解催化剂。过氧化氢分解催化剂种类如前所述,这里不再赘述。过氧化氢分解催化剂的用量也没有特别的限制,可视实际情况而定。如果浆液氧化情况较好,在碱性浆液中也可不加入过氧化氢分解催化剂。
本发明的臭氧供给步骤为由臭氧供给设备向臭氧喷雾氧化反应层供给臭氧。根据本发明的一个实施方式,在臭氧发生器中由气源生成臭氧,并通过臭氧输送泵将所生成的臭氧输送至臭氧喷雾氧化反应层。臭氧发生器的气源选自液氧、气态氧气或空气源,优选为液氧。用作臭氧发生器气源的液氧,其纯度优选为99.5%。臭氧发生器生成的臭氧浓度为优选为2wt%~12wt%,更优选为5wt%~10wt%。
本发明的过氧化氢供给步骤为由过氧化氢供给设备向过氧化氢喷雾氧化反应层供给过氧化氢。根据本发明的一个实施方式,过氧化氢以水溶液形式存储在过氧化氢储罐中,通过注射泵将过氧化氢储罐中的过氧化氢水溶液经过氧化氢输送管路输送至过氧化氢喷雾氧化反应层。过氧化氢储罐中过氧化氢水溶液的浓度优选为3wt%~35wt%,更优选为10wt%~27.5wt%。
本发明的方法还包括除尘除雾步骤,在除尘除雾区采用除尘除雾设备对烟气进行除尘除雾。根据本发明的一个实施方式,在除尘除雾步骤中,采用旋转式除尘除雾设备对烟气进行除尘除雾。经过本发明的除尘除雾步骤处理后的烟气,其烟气粉尘含量优选低于10mg/Nm3,更优选低于5mg/Nm3,其雾滴含量优选低于40mg/Nm3,更优选低于25mg/Nm3
任选地,本发明的方法还包括其他的除尘步骤,用于在烟气进入烟气处理设备之前除去烟气中夹带的粉尘。除尘步骤的工艺条件没有特别的限制,可以使用本领域所熟知的除尘工艺。
以下结合附图,对本发明作更详细的说明。
本发明以下实施例中使用的原料说明如下:
碱性浆液为氢氧化镁浆液;
H2O2溶液为过氧化氢水溶液,其中的过氧化氢浓度为27.5wt%;
O3生成物的臭氧浓度为10wt%;
过氧化氢分解催化剂为二氧化锰。
实施例1
图1示出了本发明实施例1的装置示意图。由图可知,本发明的烟气处理装置包括烟气处理设备1、臭氧供给设备5、过氧化氢供给设备8。烟气处理设备1包括臭氧喷雾氧化反应层4、过氧化氢喷雾氧化反应层7、吸收喷淋区2和浆液存储区10,其中,臭氧喷雾氧化反应层4和过氧化氢喷雾氧化反应层7均设在吸收喷淋区2内。吸收喷淋区2包括第一吸收喷淋层13、第二吸收喷淋层14和第三吸收喷淋层15。过氧化氢喷雾氧化反应层7位于第一吸收喷淋层13与第二吸收喷淋层14之间。臭氧喷雾氧化反应层4位于第二吸收喷淋层14与第三吸收喷淋层15之间。过氧化氢喷雾氧化反应层7距离第一吸收喷淋层13为1.0m;臭氧喷雾氧化反应层4距离第三吸收喷淋层15为1.6m,距离第二吸收喷淋层14为1.5m。浆液存储区10中存储有碱性浆液,所述碱性浆液中加入有过氧化氢分解催化剂12。浆液存储区10中的碱性浆液通过循环泵16经碱性浆液输送管路输送至第一吸收喷淋层13、第二吸收喷淋层14和第三吸收喷淋层15。臭氧供给设备5经臭氧输送泵6以及臭氧输送管路与臭氧喷雾氧化反应层4相连。过氧化氢供给设备8经注射泵9以及过氧化氢输送管路与过氧化氢喷雾氧化反应层7相连。除尘除雾设备3位于吸收喷淋区2上方,且距离吸收喷淋区2为2.0m。除尘除雾设备3采用旋转式除尘除雾器。
本发明实施例1的工艺流程为:
a、烟气处理设备1的浆液存储区10中含有过氧化氢分解催化剂12的碱性浆液,通过循环泵16经碱性浆液输送管路输送至吸收喷淋区2的第一吸收喷淋层13、第二吸收喷淋层14和第三吸收喷淋层15并向下喷射;
b、来自燃煤锅炉或烧结机的烟气,从烟气处理设备1的烟气进口11进入烟气处理设备1内部并上升进入吸收喷淋区2,烟气在上升过程中与第一吸收喷淋层13喷射出的碱性浆液逆流接触发生中和反应,除去烟气中的大部分SO2和粉尘,得到含有亚硫酸盐的吸收产物,并形成初步净化的烟气;
c、过氧化氢供给设备8中的H2O2溶液,通过注射泵9经过氧化氢输送管路输送至过氧化氢喷雾氧化反应层7并向下喷射,初步净化的烟气在上升过程中与过氧化氢喷雾氧化反应层7喷射出的过氧化氢逆流接触发生氧化反应,将烟气中的部分低价氮氧化物和单质汞氧化为高价氮氧化物和氧化汞,形成过氧化氢氧化烟气,过氧化氢喷雾氧化反应层7喷射出的未反应的过氧化氢落入浆液存储区10中,与过氧化氢分解催化剂12接触产生水和氧气;
d、过氧化氢氧化烟气继续上升,与第二吸收喷淋层14喷射出的碱性浆液逆流接触,过氧化氢氧化烟气中的氮氧化物和未除尽的二氧化硫与碱性浆液发生中和反应,过氧化氢氧化烟气中的氧化汞也被捕集在碱性浆液中,得到含有亚硝酸盐、硝酸盐、亚硫酸盐和氧化汞的吸收产物,并形成过氧化氢氧化脱硫脱硝脱汞烟气;
e、臭氧供给设备5产生的O3生成物经臭氧输送泵6加压后输送至臭氧喷雾氧化反应层4并向下喷射,过氧化氢氧化脱硫脱硝脱汞烟气在上升过程中与O3逆流接触发生氧化反应,进一步氧化烟气中的NOX和未除尽的单质汞,形成臭氧氧化烟气,臭氧喷雾氧化反应层4喷射出的未反应的O3向下进入过氧化氢喷雾氧化反应层7,进一步激活H2O2
f、臭氧氧化烟气继续上升,与第三吸收喷淋层15喷射出的碱性浆液逆流接触,臭氧氧化烟气中的氮氧化物和未除尽的二氧化硫与碱性浆液发生中和反应,臭氧氧化烟气中的氧化汞也被捕集在碱性浆液中,得到含有亚硝酸盐、硝酸盐、亚硫酸盐和氧化汞的吸收产物,并形成臭氧氧化脱硫脱硝脱汞烟气;
g、臭氧氧化脱硫脱硝脱汞烟气继续上升,在除尘除雾设备3中脱除粉尘和雾滴后从烟气处理设备1排出;
f、整个处理过程生成的亚硫酸盐、亚硝酸盐、硝酸盐和氧化汞落入烟气处理设备1中的浆液存储区10中,亚硫酸盐、亚硝酸盐与氧气发生氧化反应生成硫酸盐、硝酸盐。
主要工艺参数详见表1。
表1
序号 参数 单位 数值
1 装置入口烟气量(工况) m3/h 320000
2 装置入口烟温 120~180
3 平均入口二氧化硫浓度 mg/m3 1500
4 平均入口氮氧化物浓度 mg/m3 450
5 平均入口粉尘浓度 mg/m3 98
6 平均入口汞浓度 μg/m3 10
7 O3与NOX摩尔比 O3/NOX 0.4
8 H2O2与NOX摩尔比 H2O2/NOX 0.7
9 氧化时间 s 0.5
10 平均出口二氧化硫浓度 mg/m3 64
11 平均出口氮氧化物浓度 mg/m3 92
12 平均出口粉尘浓度 mg/m3 15
13 平均出口汞浓度 μg/m3 0.05
14 平均出口雾滴浓度 mg/m3 23
15 最高脱硫效率 95.7
16 最高脱硝效率 79.5
17 最高除尘效率 84.7
18 最高脱汞效率 99.5
实施例2
图2示出了本发明实施例2的装置示意图。由图可知,本发明的烟气处理装置包括烟气处理设备1、臭氧供给设备5、过氧化氢供给设备8。烟气处理设备1包括臭氧喷雾氧化反应层4、过氧化氢喷雾氧化反应层7、吸收喷淋区2和浆液存储区10,其中,臭氧喷雾氧化反应层4和过氧化氢喷雾氧化反应层7均设在吸收喷淋区2内。吸收喷淋区2包括第一吸收喷淋层13、第二吸收喷淋层14和第三吸收喷淋层15。臭氧喷雾氧化反应层4位于第一吸收喷淋层13与第二吸收喷淋层14之间。过氧化氢喷雾氧化反应层7位于第二吸收喷淋层14与第三吸收喷淋层15之间。臭氧喷雾氧化反应层4距离第一吸收喷淋层13为1.0m;过氧化氢喷雾氧化反应层7距离第三吸收喷淋层15为1.6m,距离第二吸收喷淋层14为1.5m。浆液存储区10中存储有碱性浆液,所述碱性浆液中加入有过氧化氢分解催化剂12。浆液存储区10中的碱性浆液通过循环泵16经碱性浆液输送管路输送至第一吸收喷淋层13、第二吸收喷淋层14和第三吸收喷淋层15。臭氧供给设备5经臭氧输送泵6以及臭氧输送管路与臭氧喷雾氧化反应层4相连。过氧化氢供给设备8通过注射泵9经过氧化氢输送管路与过氧化氢喷雾氧化反应层7相连。除尘除雾设备3位于吸收喷淋区2上方,且距离吸收喷淋区2为2.0m。除尘除雾设备3采用旋转式除尘除雾器。
本发明实施例2的工艺流程为:
a、烟气处理设备1的浆液存储区10中含有过氧化氢分解催化剂12的碱性浆液,通过循环泵16经碱性浆液输送管路输送至吸收喷淋区2的第一吸收喷淋层13、第二吸收喷淋层14和第三吸收喷淋层15并向下喷射;
b、来自燃煤锅炉或烧结机的烟气,从烟气处理设备1的烟气进口11进入烟气处理设备1内部并上升进入吸收喷淋区2,烟气在上升过程中与第一吸收喷淋层13喷射出的碱性浆液逆流接触发生中和反应,除去烟气中的大部分SO2和部分的粉尘,得到含有亚硫酸盐的吸收产物,并形成初步净化的烟气;
c、臭氧供给设备5产生的O3生成物经臭氧输送泵6加压后输送至臭氧喷雾氧化反应层4并向下喷射,初步净化的烟气在上升过程中与O3逆流接触发生氧化反应,将烟气中的部分低价氮氧化物和单质汞氧化为高价氮氧化物和氧化汞,形成臭氧氧化烟气;
d、臭氧氧化烟气继续上升,与第二吸收喷淋层14喷射出的碱性浆液逆流接触,臭氧氧化烟气中的氮氧化物和未除尽的二氧化硫与碱性浆液发生中和反应,臭氧氧化烟气中的氧化汞也被捕集在碱性浆液中,得到含有亚硝酸盐、硝酸盐、亚硫酸盐和氧化汞的吸收产物,并形成过臭氧氧化脱硫脱硝脱汞烟气;
e、过氧化氢供给设备8中的H2O2溶液,通过注射泵9经过氧化氢输送管路输送至过氧化氢喷雾氧化反应层7并向下喷射,臭氧喷雾氧化反应层4喷射出的未反应的O3随臭氧氧化脱硫脱硝脱汞烟气进入过氧化氢喷雾氧化反应层7,进一步激活H2O2,臭氧氧化脱硫脱硝脱汞烟气在上升过程中与过氧化氢喷雾氧化反应层7喷射出的过氧化氢逆流接触发生氧化反应,进一步氧化烟气中的NOX和未除尽的单质汞,形成过氧化氢氧化烟气,过氧化氢喷雾氧化反应层7喷射出的未反应的过氧化氢落入浆液存储区10中,与过氧化氢分解催化剂接触产生水和氧气;
f、过氧化氢氧化烟气继续上升,与第三吸收喷淋层15喷射出的碱性浆液逆流接触,过氧化氢氧化烟气中的氮氧化物和未除尽的二氧化硫与碱性浆液发生中和反应,过氧化氢氧化烟气中的氧化汞也被捕集在碱性浆液中,得到含有亚硝酸盐、硝酸盐、亚硫酸盐和氧化汞的吸收产物,并形成过氧化氢氧化脱硫脱硝脱汞烟气;
g、过氧化氢氧化脱硫脱硝脱汞烟气继续上升,在除尘除雾设备3中脱除粉尘和雾滴后从烟气处理设备1排出;
h、整个烟气处理过程生成的亚硫酸盐、硫酸盐、亚硝酸盐、硝酸盐和氧化汞落入烟气处理设备1中的浆液存储区10中,亚硫酸盐、亚硝酸盐与氧气发生氧化反应生成硫酸盐、硝酸盐。
主要工艺参数详见表2。
表2
序号 参数 单位 数值
1 装置入口烟气量(工况) m3/h 320000
2 装置入口烟温 120~180
3 平均入口二氧化硫浓度 mg/m3 1500
4 平均入口氮氧化物浓度 mg/m3 450
5 平均入口粉尘浓度 mg/m3 98
6 平均入口汞浓度 μg/m3 10
7 O3与NOX摩尔比 O3/NOX 0.3
8 H2O2与NOX摩尔比 H2O2/NOX 0.5
9 氧化时间 s 0.5
10 平均出口二氧化硫浓度 mg/m3 17
11 平均出口氮氧化物浓度 mg/m3 43
12 平均出口粉尘浓度 mg/m3 3
13 平均出口汞浓度 μg/m3 0.01
14 出口雾滴含量 mg/m3 20
15 最高脱硫效率 98.9
16 最高脱硝效率 90.4
17 最高除尘效率 96.9
18 最高脱汞效率 99.9
从上述实施例的实施效果可以看出,本发明的烟气处理装置和方法的脱硫效率可达98%以上,脱硝效率可达90%以上,O3与NOX摩尔比仅为0.3和0.4,H2O2与NOX摩尔比仅为0.5和0.7,节约了近50%的臭氧用量,实现了脱硫、脱硝、脱汞、除尘、除雾的综合治理,能够达到目前最严格的环保排放标准,实现超低排放的同时又降低了初投资和脱硝系统运行成本。
本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。

Claims (10)

1.一种烟气处理装置,其特征在于,包括:
烟气处理设备,其内部设有:
臭氧喷雾氧化反应层和过氧化氢喷雾氧化反应层,用于协同氧化烟气中的低价氮氧化物和单质汞,并形成高价氮氧化物和氧化汞;
吸收喷淋区,用于采用碱性浆液至少湿法吸收烟气中的二氧化硫和氮氧化物,并捕集烟气中的氧化汞,形成吸收产物;
浆液存储区,用于向吸收喷淋区供给碱性浆液,并接收来自吸收喷淋区的吸收产物;和
除尘除雾区,用于对烟气进行除尘除雾;
臭氧供给设备,用于向臭氧喷雾氧化反应层供给臭氧;和
过氧化氢供给设备,用于向过氧化氢喷雾氧化反应层供给过氧化氢;和
其中,所述臭氧喷雾氧化反应层和过氧化氢喷雾氧化反应层均设置在所述吸收喷淋区内;所述除尘除雾区位于所述吸收喷淋区上方。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述吸收喷淋区包括至少三个吸收喷淋层,并且所述至少三个吸收喷淋层彼此不邻接,并被所述臭氧喷雾氧化反应层和过氧化氢喷雾氧化反应层间隔开。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述吸收喷淋区由下至上依次包括第一吸收喷淋层、第二吸收喷淋层和第三吸收喷淋层;臭氧喷雾氧化反应层设置在第一吸收喷淋层和第二吸收喷淋层之间;过氧化氢喷雾氧化反应层设置在第二吸收喷淋层和第三吸收喷淋层之间。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述臭氧喷雾氧化反应层距离第一吸收喷淋层0.5~1.5m;所述过氧化氢喷雾氧化反应层距离第二吸收喷淋区0.8~1.8m,且距离第三吸收喷淋层1~2.2m。
5.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述吸收喷淋区由下至上依次包括第一吸收喷淋层、第二吸收喷淋层和第三吸收喷淋层;过氧化氢喷雾氧化反应层设置在第一吸收喷淋层和第二吸收喷淋层之间;臭氧喷雾氧化反应层设置在第二吸收喷淋层和第三吸收喷淋层之间。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述过氧化氢喷雾氧化反应层距离第一吸收喷淋层0.5~1.5m;所述臭氧喷雾氧化反应层距离第二吸收喷淋区0.8~1.8m,且距离第三吸收喷淋层1~2.2m。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的装置,其特征在于,所述除尘除雾区距离所述吸收喷淋区1.0~3.0m。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述除尘除雾区包含除尘除雾设备,所述的除尘除雾设备为旋转式除尘除雾器。
9.一种利用权利要求1-8任一项所述的装置进行烟气处理的方法,其特征在于,包括如下步骤:
烟气氧化步骤,在臭氧喷雾氧化反应层和过氧化氢喷雾氧化反应层中,利用臭氧和过氧化氢协同氧化烟气中的低价氮氧化物和单质汞,并形成高价氮氧化物和氧化汞;
湿法吸收步骤,采用碱性浆液湿法吸收烟气中的二氧化硫和氮氧化物,并捕集烟气中的氧化汞,形成吸收产物;
碱性浆液供给步骤,由浆液存储区向吸收喷淋区供给碱性浆液;
臭氧供给步骤,由臭氧供给设备向臭氧喷雾氧化反应层供给臭氧;
过氧化氢供给步骤,由过氧化氢供给设备向过氧化氢喷雾氧化反应层供给过氧化氢;和
除尘除雾步骤,在除尘除雾区采用除尘除雾设备对烟气进行除尘除雾。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在所述烟气氧化步骤中,臭氧喷雾氧化反应层的工艺条件为:烟气温度为50~80℃,尘含量为30~50mg/Nm3,相对湿度大于30%,烟气含湿量为10%~15%;过氧化氢喷雾氧化反应层的工艺条件为:烟气温度为40~70℃,含水率为10%~13%,相对湿度为30%~40%。
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