CN105126560A - 一种臭氧多点投加分段氧化吸收脱除NOx的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种臭氧多点投加分段氧化吸收脱除NOx的系统和方法，包括除尘器、臭氧发生器、脱硫脱硝塔、烟气排放装置以及若干个臭氧投加点，其中，除尘器、脱硫脱硝塔以及烟气排放装置依次连接，所述若干个臭氧投加点均与臭氧发生器连接，所述若干个臭氧投加点分布在所述系统的不同地方。烟气首先除去大颗粒污染物，然后除去二氧化硫，并通过分段氧化的方式除去氮氧化物，净化后的烟气通过烟气排放系统排放。本发明采用臭氧分段氧化，克服了由于二氧化氮歧化导致的去除率低的弊端，使系统的脱硝效率达到95％以上，可以达到超净排放标准。由于本发明采用臭氧分段氧化，且臭氧的投放量可根据一氧化氮的量进行相应调节，臭氧利用率高，节省成本。
Description
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，涉及一种臭氧多点投加分段氧化吸收脱除NOx的系统和方法。
背景技术
锅炉烟气脱硝是目前环境保护的要求，现有的低氮燃烧技术、SCR技术和SNCR技术无法满足所有用户的要求，臭氧脱硝具有适应性强、占地面积小、系统调节灵活的特点，能有效氧化烟气中的一氧化氮并利用后续脱硫设备进行脱除有效的解决了锅炉烟气氮氧化物污染问题。
臭氧脱硝技术由于氧化后高价氮氧化物特别是NO2在吸收过程中发生歧化反应，重新释放约三分之一摩尔比的NO导致脱硝效率下降，本发明针对该问题提出了臭氧多点投加分段氧化吸收的新方法，可以实现更高的脱硝效率，可以达到超净排放标准。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种臭氧多点投加分段氧化吸收脱除NOx的系统和方法，解决臭氧脱硝过程中，NO的二次释放问题，提高臭氧脱硝效率，达到超净排放标准。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：
一种臭氧多点投加分段氧化吸收脱除NOx的系统，包括除尘器、臭氧发生器、脱硫脱硝塔、烟气排放装置以及若干个臭氧投加点，其中，除尘器、脱硫脱硝塔以及烟气排放装置依次连接，所述若干个臭氧投加点均与臭氧发生器连接，所述若干个臭氧投加点分布在所述系统的不同位置。
优选的，所述脱硫脱硝塔和烟气排放装置之间还连接有脱硫塔。该脱硫塔可以进一步脱去烟气中的二氧化硫污染物，使烟气中的二氧化硫进一步减少，使烟气达到排放的标准。
进一步优选的，所述若干个臭氧投加点包括臭氧第一投加点、臭氧第二投加点和臭氧第三投加点。多个臭氧投加点可以使臭氧在系统的多个地方投加，使氮氧化物反应后产生的一氧化氮不断地被氧化后被吸收，逐步减少烟气中的氮氧化物的含量。
进一步优选的，臭氧第一投加点设置在除尘器和脱硫脱硝塔之间的管路上，臭氧第二投加点设置在脱硫脱硝塔与脱硫塔之间的管路上，臭氧第三投加点设置在脱硫塔上。臭氧第一投加点用来氧化被脱除大颗粒污染物的烟气中的一氧化氮，在该处投加的臭氧的量最多，使烟气中的二氧化氮被脱硫脱硝塔去除；生成的一氧化氮被臭氧第二投加点投出的臭氧氧化，进一步减少了体系的氮氧化物的浓度。而且将臭氧投加点设置在两装置之间的管路上，臭氧的投加方向与烟气的流动方向垂直，使臭氧与烟气更加充分地混合，可以更充分地氧化一氧化氮。脱硫塔上设置臭氧第三投加点更进一步去除烟气中的一氧化氮，使烟气达标排放。
优选的，所述脱硫塔上还设置有用于吸附二氧化氮的湿式静电除尘器。该湿式静电除尘器可以用来处理含微量粉尘和微颗粒的除尘设备，主要用来除去含湿气体中的尘、酸雾以及水滴等，与前面的装置配合，进一步净化烟气。
优选的，臭氧第一投加点、臭氧第二投加点以及臭氧第三投加点的臭氧投加量依次减少。臭氧投加量依次减少，在保证除净系统中的氮氧化物的同时，可以最大限度地节省臭氧的投放量，防止了臭氧的浪费。
优选的，臭氧第一投加点设置在脱硫脱硝塔上。可以使臭氧与烟气在脱硫脱硝塔内充分混合，并且臭氧可以与烟气水共同参与反应，减少烟气中二氧化氮转化为一氧化氮的数量，进一步减小下一步装置的负载。
优选的，所述脱硫脱硝塔为半干法脱硫脱硝塔。该装置可以实现烟气中氮氧化物和二氧化硫的同时去除，减少了投资成本和装置规模，降低了运行费用。
优选的，所述脱硫塔为湿法脱硫塔。该装置可以更好地吸收烟气中的二氧化硫，降低烟气中污染物的浓度。
一种臭氧多点投加分段氧化吸收脱除NOx的方法，包括如下步骤：烟气首先除去大颗粒污染物，然后除去二氧化硫，并通过分段氧化的方式除去氮氧化物，净化后的烟气通过烟气排放系统排放，脱硝效率为95％以上。
本发明的工作原理为：
在除尘器后烟道布置臭氧第一投加点，将NO氧化为高价氮氧化物进入脱硫脱硝塔进行吸收，达到60％以上脱硝效率；在脱硫脱硝塔和脱硫塔之间布置第二投加点，将第一阶段吸收过程中二次释放的NO再氧化，进入尾部脱硫塔进行吸收，本阶段脱硝效率达到60％以上，总脱硝效率达到85％以上；在第二阶段氧化吸收后可以布置第三或更多投加点，可以实现95％以上脱硝效率。
本发明的有益技术效果为：
1、本发明适用于所有燃煤、燃油、燃气锅炉和工业炉窑，对于装备了常规除尘器和多级脱硫设备的锅炉尤其适合，改造成本低，改造工艺简单。
2、本发明采用臭氧分段氧化，克服了由于二氧化氮歧化导致的去除率低的弊端，使系统的脱硝效率达到95％以上，可以达到超净排放标准。
3、由于本发明采用臭氧分段氧化，且臭氧的投放量可根据一氧化氮的量进行相应调节，所以，本发明的臭氧利用率高，节省能耗和成本。
4、本发明采用臭氧分段氧化可以提高脱硝效率的同时，还可以避免尾气中二氧化氮浓度过高造成烟气变色的问题。
5、在烟气脱硝领域，一般是烟气经臭氧氧化后再经脱硫脱硝塔的一次吸收即可认定为最终状态，而不会考虑二氧化氮由于歧化反应的存在，造成的脱硝效率不高的问题。本发明克服了这一技术偏见。
附图说明
图1本发明的工艺流程图。
其中，1、除尘器，2、臭氧第一投加点，3、臭氧发生器，4、半干法脱硫脱硝塔，5、臭氧第二投加点，6、湿法脱硫塔，7、臭氧第三投加点，8、烟囱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
一种臭氧多点投加分段氧化吸收脱除NOx的系统，包括除尘器1、臭氧发生器3、脱硫脱硝塔、用于烟气排放的烟囱8以及若干个臭氧投加点，其中，除尘器1、脱硫脱硝塔以及烟囱8依次连接，所述若干个臭氧投加点均与臭氧发生器3连接，所述若干个臭氧投加点分布在所述系统的不同地方。脱硫脱硝塔和烟囱之间还连接有脱硫塔。
所述若干个臭氧投加点包括臭氧第一投加点2、臭氧第二投加点5和臭氧第三投加点7。臭氧第一投加点2设置在除尘器1和脱硫脱硝塔之间的管路上，臭氧第二投加点5设置在脱硫脱硝塔与脱硫塔之间的管路上，臭氧第三投加点7设置在脱硫塔上。
所述脱硫塔后面的管路上还设置有用于吸附二氧化氮的湿式静电除尘器。
臭氧第一投加点2、臭氧第二投加点5以及臭氧第三投加点7的臭氧投加量依次减少。这样可以根据二氧化氮的量合理调整臭氧的投加量，提高了臭氧的利用率，节省了能耗。
臭氧第一投加点2还可以设置在脱硫脱硝塔上。所述脱硫脱硝塔可以为半干法脱硫脱硝塔4。所述脱硫塔可以为湿法脱硫塔6。
烟气经过除尘器1除尘后，经过烟道上的臭氧第一投加点2，臭氧第一投加点2投加臭氧总量的三分之二到四分之三对烟气中NO进行氧化，氧化后烟气进入半干法脱硫脱硝塔4中进行第一阶段脱硫脱硝并达到80％以上脱硫效率和60％以上脱硝效率，在湿法脱硝塔前设臭氧第二投加点5，投加臭氧总量的四分之一左右，氧化后的烟气进入湿法脱硫塔6进行第二阶段脱硫脱硝，总脱硫效率达到99.5％以上，脱硝效率达到85％以上，在湿法脱硫塔后设臭氧第三投加点7，氧化后产物经湿式静电除尘器脱除，总脱硝效率达到90％以上，实现硫氧化物浓度低于30mg/m3，NOx浓度低于50mg/m3，最后洁净烟气进入烟囱8，臭氧均由臭氧发生器3提供。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种臭氧多点投加分段氧化吸收脱除NOx的系统，其特征在于：包括除尘器、臭氧发生器、脱硫脱硝塔、烟气排放装置以及若干个臭氧投加点，其中，除尘器、脱硫脱硝塔以及烟气排放装置依次连接，所述若干个臭氧投加点均与臭氧发生器连接，所述若干个臭氧投加点分布在所述系统的不同位置。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述脱硫脱硝塔和烟气排放装置之间还连接有脱硫塔。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述若干个臭氧投加点包括臭氧第一投加点、臭氧第二投加点和臭氧第三投加点。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：臭氧第一投加点设置在除尘器和脱硫脱硝塔之间的管路上，臭氧第二投加点设置在脱硫脱硝塔与脱硫塔之间的管路上，臭氧第三投加点设置在脱硫塔上。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述脱硫塔上还设置有用于吸附二氧化氮的湿式静电除尘器。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：臭氧第一投加点、臭氧第二投加点以及臭氧第三投加点的臭氧投加量依次减少。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：臭氧第一投加点设置在脱硫脱硝塔上。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述脱硫脱硝塔为半干法脱硫脱硝塔。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述脱硫塔为湿法脱硫塔。
10.一种臭氧多点投加分段氧化吸收脱除NOx的方法，包括如下步骤：烟气首先除去大颗粒污染物，然后除去二氧化硫，并通过分段氧化的方式除去氮氧化物，净化后的烟气通过烟气排放系统排放，脱硝效率为95％以上。
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