CN110975562A - 一种低温烟气脱硝工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低温烟气脱硝工艺，该工艺过程如下：采用氧化剂将烟气中的含低价态氮的氮氧化物氧化为高价态氮的氮氧化物；然后通过水或碱性溶液吸收剂将烟气中含高价态氮的氮氧化物吸收为硝酸或硝酸盐，从而达到脱硝的目的；再通过还原性盐水溶液对经过脱硝的烟气中含有的富余氧化剂进行二次吸收，经过二次吸收后的烟气排放。本发明低温烟气脱硝工艺包含两段吸收，第一段的目的是对氧化后的氮氧化物进行吸收、第二段的目的是对氧化剂进行捕集，从而有效解决波动性烟气脱硝过程中，臭氧等氧化剂的二次污染问题；该工艺尤其适用于非稳态工业尾气氮氧化物总量波动较大的工况条件，有效解决了二次污染问题，提高了氧化法低温脱硝工艺的适用性。

Description

一种低温烟气脱硝工艺
技术领域
本发明涉及烟气脱硝技术领域，具体地说是一种低温烟气脱硝工艺。
背景技术
目前，各行业工业尾气使用较普遍的脱硝工艺是SNCR、SCR工艺，一般采用氨水或尿素为脱硝剂。但这两种工艺有一定的局限性，尤其是对于温度的要求较为严格。目前，即使采用低温催化剂的SCR工艺一般也需要温度160℃以上。对于低温烟气的脱硝，客观上存在较大难度。目前，针对低温烟气脱硝代表性的工艺是臭氧氧化法，但其在烟气中氮氧化物浓度或气量波动很大时，难以稳定运行，甚至出现较明显的臭氧逃逸。这种情况在非连续性投料的间歇式炉窑更为普遍。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种低温烟气脱硝工艺，该低温烟气脱硝工艺适用于非稳态工业烟气的低温脱硝、也适用于常规烟气的低温脱硝，能够实现烟气低温脱硝的同时、实现氧化剂逃逸的有效控制，显著提高臭氧等氧化法低温脱硝工艺的适用性，优化尾气排放指标。
本发明的目的是通过以下技术方案解决的：
一种低温烟气脱硝工艺，其特征在于：该工艺过程如下：采用氧化剂将烟气中的含低价态氮的氮氧化物氧化为高价态氮的氮氧化物；然后通过水或碱性溶液吸收剂将烟气中含高价态氮的氮氧化物吸收为硝酸或硝酸盐，从而达到脱硝的目的；再通过还原性盐水溶液对经过脱硝的烟气中含有的富余氧化剂进行二次吸收，经过二次吸收后的烟气排放。
所述高价态氮的氮氧化物为5价氮的氮氧化物。
所述的氧化剂为气态氧化剂。
所述水或碱性溶液吸收剂的pH值不小于6。
所述还原性盐水溶液的密度不高于1.08g/cm3。
氧化剂将烟气中的含低价态氮的氮氧化物氧化为高价态氮的氮氧化物的过程是在氧化反应器中进行，该氧化反应器分别与氧化剂发生装置和工业烟气输送管道相连接。
所述的氧化反应器通过管道与脱硝一段吸收塔相连接，脱硝一段吸收塔中的水或碱性溶液吸收剂对将烟气中的含高价态氮的氮氧化物进行捕集吸收；且脱硝一段吸收塔的顶部通过管道与脱硝二段吸收塔相连接，脱硝二段吸收塔中的还原性盐水溶液对经过脱硝的烟气中含有的富余氧化剂进行捕集吸收。
所述脱硝一段吸收塔的底部通过带有一段循环泵的吸收剂循环管与脱硝一段吸收塔上部的喷淋装置相连接，且脱硝一段吸收塔的侧部设有水或碱补充管。
所述脱硝二段吸收塔的底部通过带有二段循环泵的还原性盐水溶液循环管与脱硝二段吸收塔上部的喷淋装置相连接，在脱硝二段吸收塔的顶部设有排放口且脱硝二段吸收塔的侧部设有还原性盐补充管。
所述的氧化剂发生装置和氧化反应器之间的管道上设置阀门。
本发明相比现有技术有如下优点：
本发明的低温烟气脱硝工艺包含两段吸收，第一段的目的是对氧化后的氮氧化物进行吸收、第二段的目的是对富余的氧化剂进行捕集，从而有效解决波动性烟气脱硝过程中，臭氧等氧化剂的二次污染问题；两段吸收均在脱硝塔内进行，第一段吸收通过加入水或碱性吸收剂且将pH值控制在6以上、第二段吸收将还原性盐水溶液的密度控制在1.08g/cm3以下；该工艺通过采用特殊的两段吸收工艺解决了氧化法低温脱硝工艺存在的氧化剂逃逸问题，尤其适用于非稳态工业尾气氮氧化物总量波动较大的工况条件，有效解决了二次污染问题，提高了氧化法低温脱硝工艺的适用性。
附图说明
附图1为本发明的低温烟气脱硝工艺的流程图。
其中：1—氧化剂发生装置；2—氧化反应器；3—脱硝一段吸收塔；4—脱硝二段吸收塔；5—一段循环泵；6—二段循环泵；7—吸收剂循环管；8—还原性盐水溶液循环管。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示：一种低温烟气脱硝工艺，该工艺过程如下：采用氧化剂将烟气中的含低价态氮的氮氧化物氧化为高价态氮的氮氧化物；然后通过pH值不小于6的水或碱性溶液吸收剂将烟气中含高价态氮的氮氧化物吸收为硝酸或硝酸盐，从而达到脱硝的目的；另外，针对非稳态烟气条件下，入口氮氧化物总量大幅度波动时，臭氧发生器或其他氧化剂发生装置的负荷不能完全与氮氧化物匹配的问题，再通过密度不高于1.08g/cm3的还原性盐水溶液对经过脱硝的烟气中含有的富余氧化剂进行二次吸收，从而解决臭氧等氧化剂的富余和逃逸问题，避免了尾气的二次污染；经过二次吸收后的烟气排放。
在上述工艺中，是将烟气中NO、NO2等各类低价态氮氧化为5价氮，所采用的氧化剂为气态氧化剂，如臭氧或其它强氧化剂。
在上述工艺中，氧化剂将烟气中的含低价态氮的氮氧化物氧化为高价态氮的氮氧化物的过程是在氧化反应器2中进行，该氧化反应器2分别与氧化剂发生装置1和工业烟气输送管道相连接；氧化反应器2通过管道与脱硝一段吸收塔3相连接，脱硝一段吸收塔3中的水或碱性溶液吸收剂对将烟气中的含高价态氮的氮氧化物进行捕集吸收；且脱硝一段吸收塔3的顶部通过管道与脱硝二段吸收塔4相连接，脱硝二段吸收塔4中的还原性盐水溶液对经过脱硝的烟气中含有的富余氧化剂进行捕集吸收。
在上述工艺采用的装置中，氧化剂发生装置1和氧化反应器2之间的管道上设置阀门；脱硝一段吸收塔3的底部通过带有一段循环泵5的吸收剂循环管7与脱硝一段吸收塔3上部的喷淋装置相连接，且脱硝一段吸收塔3的侧部设有水或碱补充管；脱硝二段吸收塔4的底部通过带有二段循环泵6的还原性盐水溶液循环管8与脱硝二段吸收塔4上部的喷淋装置相连接，在脱硝二段吸收塔4的顶部设有排放口且脱硝二段吸收塔4的侧部设有还原性盐补充管。
本发明的低温烟气脱硝工艺所采用的系统主要包括：氧化剂发生装置1——该设备是提供臭氧等氧化剂的装置；氧化反应器2——该设备是利用氧化剂将烟气中氮氧化物氧化的反应设备；脱硝一段吸收塔3——该设备是将氧化后的烟气中氮氧化物吸收的设备，一般采用填料塔形式；脱硝二段吸收塔4——该设备是对脱硝后烟气中残余氧化剂脱除的设备，一般采用填料塔形式；一段循环泵5——用于脱硝一段吸收塔3中的吸收液输送，可采用工程塑料泵或衬氟泵。 二段循环泵6——用于脱硝二段吸收塔4中的吸收液输送，可采用工程塑料泵或衬氟泵；以上工艺系统还需要根据实际情况配套相应的管道、阀门、仪表等。
本发明的低温烟气脱硝工艺进行时，氧化剂发生装置1产生的臭氧作为氧化剂送入氧化反应器2，在氧化反应器2内发生臭氧与烟气中的低价态氮的氮氧化物的氧化反应；氧化后的含高价态氮的氮氧化物的烟气进入脱硝一段吸收塔3，在脱硝一段吸收塔3内烟气中的高价态氮氧化物被喷淋液吸收为稀硝酸或硝酸盐，一段循环泵5用于脱硝一段吸收塔3内的吸收液的循环动力输送；脱硝后的烟气再进入脱硝二段吸收塔4，在此过程中烟气中多余的氧化剂与喷淋液中的还原性盐水溶液反应脱除，二段循环泵6用于脱硝二段吸收塔4内的吸收液的循环动力输送；经脱硝二段吸收塔4吸收后的烟气最终进入后续的尾气烟囱排放。
本发明低温烟气脱硝工艺包含两段吸收，第一段是在采用臭氧或其它强氧化剂将烟气中NO、NO2等各类低价态氮氧化为5价氮后，通过水或碱性溶液吸收剂将烟气中已氧化的氮氧化物吸收为硝酸或硝酸盐，从而达到脱硝的目的；第二段是因臭氧发生器或其它氧化剂发生装置的负荷不能完全与氮氧化物相匹配，采用还原性盐水溶液进行二吸吸收，从而解决臭氧等氧化剂的富余和逃逸问题，避免了尾气的二次污染。两段吸收均在脱硝塔内进行，第一段吸收通过加入水或碱性吸收剂且将pH值控制在6以上、第二段吸收将还原性盐水溶液的密度控制在1.08g/cm3以下；该工艺通过采用特殊的两段吸收工艺解决了氧化法低温脱硝工艺存在的氧化剂逃逸问题，尤其适用于非稳态工业尾气氮氧化物总量波动较大的工况条件，有效解决了二次污染问题，提高了氧化法低温脱硝工艺的适用性。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种低温烟气脱硝工艺，其特征在于：该工艺过程如下：采用氧化剂将烟气中的含低价态氮的氮氧化物氧化为高价态氮的氮氧化物；然后通过水或碱性溶液吸收剂将烟气中含高价态氮的氮氧化物吸收为硝酸或硝酸盐，从而达到脱硝的目的；再通过还原性盐水溶液对经过脱硝的烟气中含有的富余氧化剂进行二次吸收，经过二次吸收后的烟气排放。
2.根据权利要求1所述的低温烟气脱硝工艺，其特征在于：所述高价态氮的氮氧化物为5价氮的氮氧化物。
3.根据权利要求1所述的低温烟气脱硝工艺，其特征在于：所述的氧化剂为气态氧化剂。
4.根据权利要求1所述的低温烟气脱硝工艺，其特征在于：所述水或碱性溶液吸收剂的pH值不小于6。
5.根据权利要求1所述的低温烟气脱硝工艺，其特征在于：所述还原性盐水溶液的密度不高于1.08g/cm3。
6.根据权利要求1所述的低温烟气脱硝工艺，其特征在于：氧化剂将烟气中的含低价态氮的氮氧化物氧化为高价态氮的氮氧化物的过程是在氧化反应器（2）中进行，该氧化反应器（2）分别与氧化剂发生装置（1）和工业烟气输送管道相连接。
7.根据权利要求6所述的低温烟气脱硝工艺，其特征在于：所述的氧化反应器（2）通过管道与脱硝一段吸收塔（3）相连接，脱硝一段吸收塔（3）中的水或碱性溶液吸收剂对将烟气中的含高价态氮的氮氧化物进行捕集吸收；且脱硝一段吸收塔（3）的顶部通过管道与脱硝二段吸收塔（4）相连接，脱硝二段吸收塔（4）中的还原性盐水溶液对经过脱硝的烟气中含有的富余氧化剂进行捕集吸收。
8.根据权利要求7所述的低温烟气脱硝工艺，其特征在于：所述脱硝一段吸收塔（3）的底部通过带有一段循环泵（5）的吸收剂循环管（7）与脱硝一段吸收塔（3）上部的喷淋装置相连接，且脱硝一段吸收塔（3）的侧部设有水或碱补充管。
9.根据权利要求7所述的低温烟气脱硝工艺，其特征在于：所述脱硝二段吸收塔（4）的底部通过带有二段循环泵（6）的还原性盐水溶液循环管（8）与脱硝二段吸收塔（4）上部的喷淋装置相连接，在脱硝二段吸收塔（4）的顶部设有排放口且脱硝二段吸收塔（4）的侧部设有还原性盐补充管。
10.根据权利要求6所述的低温烟气脱硝工艺，其特征在于：所述的氧化剂发生装置（1）和氧化反应器（2）之间的管道上设置阀门。
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