CN106039959A - 一种臭氧氧化脱硝工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种臭氧氧化脱硝工艺，液态氧气经汽化器转化成气态的氧气，进入臭氧发生器，产生的臭氧由臭氧喷射装置喷入烟道段，与进入烟道段的烟气进行混合氧化后，进入脱硫塔，经脱硫塔内碱液喷淋洗涤后，排出；其中，臭氧喷射装置的支管伸入烟道段内且垂直于烟道段布置，相邻支管上的喷嘴相互错位布置，喷嘴的喷射方向与烟气流动方向之间的夹角呈100‑175度，相邻支管之间的距离为100mm‑200mm，每根支管上相邻喷嘴的间距为200mm‑300mm；臭氧的喷射量与烟气中氮氧化物的摩尔比为1~2，臭氧喷射速度与烟气流速的比为1~2.5，臭氧喷射距离与烟道直径比为2~3；该工艺大幅度提高烟气中氮氧化合物的效率。

Description

一种臭氧氧化脱硝工艺
技术领域
本发明属于燃煤锅炉排放的大气污染治理领域，特别涉及一种臭氧氧化脱硝工艺。
背景技术
NOx的治理一直是世界大多数国家环境保护的重点，其所产生污染物更是造成我国生态环境破坏的最大污染源之一，目前已经成为了我国空气污染治理的当务之急。
对于NOx的治理，国内外主要采用烟气脱硝选择性催化还原法（简称SCR）、选择性非催化还原法（简称SNCR），其中，SCR工艺的脱硝原理为采用NH3(液氨、氨水或尿素分解的氨)作为还原剂，稀释后喷入到脱硝反应器入口烟道中，在通过催化剂层时与烟气中的NOx发生反应生成无二次污染的N2和H2O随烟气排放，而SNCR工艺，与SCR工艺相比，采用NH3作为还原剂在炉膛的高温区喷入，无需催化剂，这两种工艺脱硝效率高、无二次污染，广泛应用于各种燃烧设备中，但是这两种工艺无法实现氮氧化物的深度脱除，而且还存在氨逃逸。
专利CN200510061120.3公开了一种锅炉烟气臭氧氧化脱硝方法，将碱液作为吸收剂，吸收经过一定程度氧化的氮氧化物，其主要思路是利用臭氧O3将一氧化氮部分或全部氧化成二氧化氮、三氧化氮或五氧化二氮后，然后使用碱液对氮氧化物吸收，脱除烟气中的氮氧化合物；对于臭氧氧化脱硝来说，臭氧的喷入是该工艺的核心技术之一。
发明内容
本发明提供了一种臭氧氧化脱硝工艺，该工艺中采用的臭氧喷射装置与臭氧喷射工艺使臭氧在烟道内分布均匀，大幅度提高烟气中氮氧化合物的效率。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是这样的，一种臭氧氧化脱硝工艺，包括以下步骤
1）液态氧气经汽化器转化成气态的氧气，进入臭氧发生器，产生的臭氧由臭氧喷射装置喷入烟道段，与进入烟道段的烟气进行混合氧化，低价态的氮氧化物转化成高价态的氮氧化物；其中，臭氧的喷射量与烟气中氮氧化物的摩尔比为1~2，臭氧喷射速度与烟气流速的比为1~2.5，臭氧喷射距离与烟道直径比为2~3；
2）经步骤1）处理后的烟气进入脱硫塔，经脱硫塔内碱液喷淋洗涤，烟气中高价态的氮氧化物被吸收后，排出；
所述的臭氧喷射装置包括总管、连通所述总管的若干根相互平行且等间隔设置的支管以及设置在所述支管轴向上的若干喷嘴，所述的支管伸入烟道段内且垂直于烟道段布置，所述的喷嘴沿着支管轴向等间距地设置，喷嘴位于支管的朝向烟气来流的一侧，相邻支管上的喷嘴相互错位布置，喷嘴的喷射方向与臭氧在支管内流动方向之间的夹角呈100-175度，相邻支管之间的距离为100mm-200mm，每根支管上相邻喷嘴的间距为200mm-300mm。
优选地，臭氧的喷射量与烟气中氮氧化物的摩尔比为1.2，臭氧喷射速度与烟气流速的比为1.4，臭氧喷射距离与烟道直径比为2.7，喷嘴的喷射方向与臭氧在支管内流动方向之间的夹角呈 120 度，相邻支管之间的距离为140mm，沿着支管轴向相邻喷嘴的间距为200 mm。
臭氧喷入温度为50-100℃烟道段。
现有技术熟知：影响臭氧氧化氮氧化合物的效率的因素包括臭氧喷射量、臭氧喷射速度，臭氧喷射距离、臭氧喷射角度和臭氧喷射密度等，而这些因素不是相互孤立的，本发明对这些因素进行优化，确定了最佳的臭氧喷射条件，使臭氧在烟道内分布均匀，大幅度提高烟气中氮氧化合物的效率。
附图说明
图1是本发明的主视图；
图2是本发明的侧视图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
参见图1和图2，一种臭氧喷射装置，包括总管1、连通所述总管的若干根相互平行且等间隔设置的支管2以及设置在所述支管2轴向上的若干喷嘴3，所述的喷嘴3沿着支管2轴向等间距地设置，相邻支管2上的喷嘴3相互错位布置，相邻支管2之间的距离为140mm，沿着支管2轴向相邻喷嘴3的间距为200mm，所述的臭氧喷射装置的支管2伸入烟道段4内且垂直于烟道段4布置，喷嘴3位于支管2的朝向烟气来流的一侧，喷嘴3的喷射方向与烟气流动方向的夹角呈120度；
实施例 2
一种臭氧氧化脱硝工艺，包括以下步骤，
1）液态氧气经汽化器转化成气态的氧气，进入臭氧发生器，产生的臭氧由实施例1所述的臭氧喷射装置喷入（烟气中NO的浓度为400ppm）烟道段，与进入烟道段的烟气进行混合氧化，低价态的氮氧化物转化成高价态的氮氧化物；
2）经步骤1）处理后的烟气进入脱硫塔，经脱硫塔内碱液喷淋洗涤，烟气中高价态的氮氧化物被吸收后，排出；
其中，臭氧喷射时，控制臭氧的喷射量与烟气中氮氧化物的摩尔比为1.2，臭氧喷射速度与烟气流速的比为1.4，臭氧喷射距离与烟道直径比为2.7。
经测定，脱硝效率可达86％。
实施例3
一种臭氧氧化脱硝工艺，包括以下步骤，
1）液态氧气经汽化器转化成气态的氧气，进入臭氧发生器，产生的臭氧由实施例1所述的臭氧喷射装置喷入（烟气中NO的浓度为 400ppm）烟道段，与进入烟道段的烟气进行混合氧化，低价态的氮氧化物转化成高价态的氮氧化物；
2）经步骤1）处理后的烟气进入脱硫塔，经脱硫塔内碱液喷淋洗涤，烟气中高价态的氮氧化物被吸收后，排出。
其中，臭氧喷射时，控制臭氧的喷射量与烟气中氮氧化物的摩尔比为1，臭氧喷射速度与烟气流速的比为1，臭氧喷射距离与烟道直径比为2。
经测定，脱硝效率可达82％。
实施例4
一种臭氧氧化脱硝工艺，包括以下步骤，
1）液态氧气经汽化器转化成气态的氧气，进入臭氧发生器，产生的臭氧由实施例1所述的臭氧喷射装置喷入（烟气中NO的浓度为 400ppm）烟道段，与进入烟道段的烟气进行混合氧化，低价态的氮氧化物转化成高价态的氮氧化物；
2）经步骤1）处理后的烟气进入脱硫塔，经脱硫塔内碱液喷淋洗涤，烟气中高价态的氮氧化物被吸收后，排出。
其中，臭氧喷射时，控制臭氧的喷射量与烟气中氮氧化物的摩尔比为2，臭氧喷射速度与烟气流速的比为2.5，臭氧喷射距离与烟道直径比为3。
经测定，脱硝效率可达86％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种臭氧氧化脱硝工艺，其特征在于， 包括以下步骤：
1）液态氧气经汽化器转化成气态的氧气，进入臭氧发生器，产生的臭氧由臭氧喷射装置喷入烟道段，与进入烟道段的烟气进行混合氧化，低价态的氮氧化物转化成高价态的氮氧化物；其中，臭氧的喷射量与烟气中氮氧化物的摩尔比为 1~2，臭氧喷射速度与烟气流速的比为1~2.5，臭氧喷射距离与烟道直径比为2~3；
2）经步骤1）处理后的烟气进入脱硫塔，经脱硫塔内碱液喷淋洗涤，烟气中高价态的氮氧化物被吸收后，排出；
其中，所述的臭氧喷射装置包括总管、连通所述总管的若干根相互平行且等间隔设置的支管以及设置在所述支管轴向上的若干喷嘴，所述的支管伸入烟道段内且垂直于烟道段布置，所述的喷嘴沿着支管轴向等间距地设置，喷嘴位于支管的朝向烟气来流的一侧，相邻支管上的喷嘴相互错位布置，喷嘴的喷射方向与烟气流动方向之间的夹角呈100-175度，相邻支管之间的距离为100mm-200mm，每根支管上相邻喷嘴的间距为200mm-300mm。
2.根据权利要求1所述的一种臭氧氧化脱硝工艺，其特征在于，臭氧的喷射量与烟气中氮氧化物的摩尔比为1.2，臭氧喷射速度与烟气流速的比为1.4，臭氧喷射距离与烟道直径比为2.7，喷嘴的喷射方向与臭氧在支管内流动方向之间的夹角呈 120 度，相邻支管之间的距离为140mm，沿着支管轴向相邻喷嘴的间距为200mm。
3.根据权利要求1所述的一种臭氧氧化脱硝工艺，其特征在于，臭氧喷入温度为50-100℃烟道段。
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