CN111282418A - 一种利用二氧化氯和湍球塔进行烟气脱硝的系统 - Google Patents

一种利用二氧化氯和湍球塔进行烟气脱硝的系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111282418A
CN111282418A CN202010165258.2A CN202010165258A CN111282418A CN 111282418 A CN111282418 A CN 111282418A CN 202010165258 A CN202010165258 A CN 202010165258A CN 111282418 A CN111282418 A CN 111282418A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chlorine dioxide
turbulent ball
flue gas
nitric acid
turbulent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010165258.2A
Other languages
English (en)
Inventor
刘明
张菡英
赵莉
钤小平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Normal University
Original Assignee
Shandong Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Normal University filed Critical Shandong Normal University
Priority to CN202010165258.2A priority Critical patent/CN111282418A/zh
Publication of CN111282418A publication Critical patent/CN111282418A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/75Multi-step processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/54Nitrogen compounds
    • B01D53/56Nitrogen oxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/76Gas phase processes, e.g. by using aerosols
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77Liquid phase processes
    • B01D53/78Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/10Oxidants
    • B01D2251/108Halogens or halogen compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2258/00Sources of waste gases
    • B01D2258/02Other waste gases
    • B01D2258/0283Flue gases

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

本发明提供一种利用二氧化氯和湍球塔进行烟气脱硝的系统,包括湍球塔、二氧化氯供给系统、硝酸供给系统,湍球塔内还设置二氧化氯分布器,二氧化氯分布器位于湍球支承板的下部,硝酸供给系统通过进酸管将硝酸输送至湍球区,二氧化氯供给系统通过进氯管将二氧化氯输送至二氧化氯分布器,二氧化氯分布器朝向湍球区喷出二氧化氯,烟气和二氧化氯一起从支承板空隙进入湍球区,在湍球区内的气液湍流层中,二氧化氯氧化烟气中的NO,同时硝酸吸收氧化产物。本发明能够解决现有氧化技术中脱硝效率不高的问题,并将湍球塔结合二氧化氯和硝酸进行脱硝,具有很好的经济和社会效益。

Description

一种利用二氧化氯和湍球塔进行烟气脱硝的系统
技术领域
本发明涉及烟气脱硝领域,尤其涉及一种利用二氧化氯和湍球塔进行烟气脱硝的系统。
背景技术
燃煤发电、钢厂炼钢以及其他以煤、石油为热源的工艺是环境中氮氧化物增高的主要来源之一。为减少对环境的影响,各厂家采取了诸多方法来降低燃烧尾气(本发明所述“烟气”)中氮氧化物的排放,即对烟气进行脱硝处理。一般烟气中,NO往往占到氮氧化物总量的90%左右,但是NO难溶于水,因而很难通过水洗或者硝酸中和的方式将其去除,这也是当前烟气脱硝的难点所在。现有烟气脱硝技术主要有两大类,一是催化还原法,第二类是氧化法。相对于催化还原法,氧化法理论上具有工艺简单、成本低等优点,因而成为目前烟气脱硝领域探究与研发的方向。ClO2作为一种氧化性强的绿色氧化剂,同时,成本较为低廉,因而将其应用在氧化吸收法中进行脱硝,成为一种较好的选择。公开号为CN109718653A、名称为“一种烟气脱硫脱硝装置及方法”披露了利用二氧化氯进行脱硝的技术,还有公开号为CN110624385A、CN106975337A、CN105771577A、CN105169913A等专利,也分别披露了利用二氧化氯进行烟气脱硝的技术。在所提及专利技术中,脱硝的技术思路采取了“通过二氧化氯氧化烟气中的NO成为高价态的、易于和硝酸反应的高价态的氮氧化物,然后再用碱性溶液洗涤吸收”的技术路线。但实际生产中,该技术路线的脱硝效果并不是很好。分析其原因,该技术路线在工艺中存在氧化空间和吸收空间,而现有工艺对该两空间的联系未加注重,从而导致烟气中氮氧化物的脱除效果不佳。
发明内容
不同于现有的技术路线,本发明提供一种利用二氧化氯和湍球塔进行烟气脱硝的系统,该系统能够解决现有技术中二氧化氯脱硝效果不佳、且高成本的技术问题。其内容为:
一种利用二氧化氯和湍球塔进行烟气脱硝的系统,包括湍球塔、二氧化氯供给系统、硝酸供给系统,其特征在于,湍球塔内还设置二氧化氯分布器,二氧化氯分布器位于湍球支承板的下部,烟气进口的上方,硝酸供给系统通过进酸管将硝酸输送至湍球区,烟气先从湍球塔的烟气进口进入到塔中并上升,然后从支承板空隙进入湍球区,在湍球区内与硝酸、湍球接触并形成一气液湍流层,二氧化氯供给系统通过进氯管将二氧化氯输送至二氧化氯分布器,二氧化氯分布器朝向湍球区喷出二氧化氯,喷出的二氧化氯也从支承板空隙进入湍球区,在湍球区内的气液湍流层中,二氧化氯氧化烟气中的NO,同时硝酸吸收氧化产物,然后气液分离,气体继续上升出湍球区并从烟气出口出湍球塔,与此同时,湍球区中的部分液体从支承板的空隙流下,并汇集到湍球塔底部的酸液槽中。
优选地,其中二氧化氯分布器与湍球支承板的距离小于0.5米。
优选地,其中当二氧化氯以气体形式供给时,二氧化氯分布器为气体分布器。
优选地,其中当二氧化氯以液体形式供给时,二氧化氯分布器为液体雾化器。
优选地,其中硝酸供给系统的进酸管管路上设有硝酸冷却装置。
优选地,其中酸液槽中的液体再循环应用于硝酸供给系统中。
本发明内容具体阐述如下:
(一)本发明理论基础
1、现有氧化脱硝技术脱硝效果不佳的原因在于:
(1)申请人认为,在气态下,NO在向NO2转化时存在一平衡关系:
2NO2 ↔ O2 + 2NO ①
在较高温度、较低压力以及较低NO的浓度下,NO不容易转化为NO2,或者转化后的NO2又立即转变成为了NO。这样,即使烟气中的NO能够被二氧化氯等氧化剂氧化,因为烟气中的NO浓度很低,公式①向右进行,则烟气中的NO即使被氧化,最终也会有较大比例的NO存在。对比例对此做了实验验证。
2ClO2+4NO →4NO2+Cl2
2NO2 → O2 + 2NO ③
根据平衡关系(公式① ),如果烟气中的NO的浓度较低(实际烟气中NO一般不超过300mg/m3),NO即使被氧化成为高价态的NO2(公式②),但依据上述公式③ ,NO2 又转化回NO,最终烟气中也会有较大比例的NO存在。这也是现有氧化法脱硝技术中氧化剂(包括二氧化氯)脱硝效果也不高的原因。当然,现有技术可以通过增大氧化剂投入量来提高脱硝效果,这必然会极大增加成本。
(2)现有技术,烟气中的NO氧化的环节与高价态的氮氧化物吸收环境相分离。
如前所述,现有技术均采取了“通过二氧化氯氧化烟气中的NO成为高价态的、易于和碱液反应的高价态的氮氧化物,然后再用碱性溶液洗涤吸收”的技术路线。基于前述分析,该技术路线中,由于氧化和吸收的分离,烟气中的NO虽然经历了氧化,但由于NO与NO2存在平衡转化关系,烟气与吸收液接触时,会仍然存在较大比例的NO,吸收液无法对其进行吸附最终结果就是烟气的脱硝效果不佳。
2、本发明与现有技术的不同处在于:
(1)系统中将氧化产物的吸收剂由碱性溶液改为硝酸。
烟气中NO氧化后的主要产物为NO2,氧化产物的吸收主要为NO2的吸收。现有技术吸收的技术路线是NO2与可溶性碱液反应,生成硝酸盐和(或)亚硝酸盐,从而将NO2从烟气中脱除。
现有理论披露,NO2能够溶解于水:
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO ④
因而水可以作为NO2的吸收剂。但是,单纯的水吸收存在吸收速度和效率的不足。现有理论和实验表明:硝酸对NO2的吸收能力明显高于水,如耿皎等在《水和稀硝酸吸收 NO2 的研究》指出,采用15%硝酸做吸收剂时, NO2 的吸收效率随着吸收剂量的增加而显著提高。这是因为 NO2 相对于水来说,更易溶于硝酸。并且,有文献报道,当硝酸浓度大于12%时,NO 在硝酸中的溶解度显著增加,同时硝酸溶液的氧化性随着硝酸浓度的增加也逐渐增强,两者都有利于将 NO 氧化为 NO2 再与水反应,使得吸收能力显著提高。但经实验验证,当硝酸的质量浓度超过50%,尤其60%时,烟气终端检测到的氮氧化物反而会增加,这表明高浓度的硝酸不利于用作本发明的吸收剂。实验表明,硝酸的最佳浓度为10---30%。
本申请中,结合二氧化氯的氧化作用,硝酸不但可以作为NO2的吸收剂,还可以协同吸收NO,从而可以节省氧化剂的使用,具有更大的经济性。
4NO+2ClO2=Cl2+4NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO ④
Cl2 + NO + H2O = NO2 +2HCl ⑤
2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3 + HCl ⑥
2HNO3 + 3NO = 2HNO2 + N2O4
2ClO2 + 4HNO2 = 4HNO3 + Cl2
2ClO2 + 2N2O4 + H2O = 4HNO3 + Cl2
本领域现有技术中,未采用硝酸作为吸收剂的原因是,其一,用硝酸吸收NO2的技术一般用于NO2含量较高的条件下,如用于硝酸制备工艺中的NO2吸收技术;其二,如前所述,本领域中烟气吸收时NO2又转化回NO,烟气中的NO2中的含量不高。
(2)本发明中烟气中的NO氧化环节和高价态的氮氧化物的吸收环节几乎是同步的,即NO氧化后立即被吸收。
本发明中氧化剂(二氧化氯)供给位置距离反应产物的吸收区(湍球区)很近,如在一个优选方案中要求小于0.5米,且要求与烟气同向喷出,这样二氧化氯几乎没有与烟气中的NO反应即进入到湍球区的硝酸中与烟气反应,在湍球区的气液湍流层中,二氧化氯氧化烟气中的NO,硝酸再立刻进行吸收。这样设计的目的在于,二氧化氯将NO氧化后形成高价态氮氧化物后,由于氧化产物还与吸收剂(硝酸)直接接触,氧化产物会被立即吸收。由于氧化和吸收同步在硝酸环境中,各反应物会按照上述公式②、④-⑨进行,公式③没有机会发生,故将烟气中的NO氧化后立即吸收的技术手段,是解决烟气中脱硝效率不高技术问题的关键所在,也是本发明区别于现有技术的技术手段。
(3)相对于现有技术,本发明中吸收液内剩余的二氧化氯可以再次利用。
本发明中,吸收液是硝酸,反应产物也主要是硝酸,二氧化氯可以在硝酸中稳定存在。当二氧化氯与烟气中的NO反应后有剩余时,二氧化氯就会保留在硝酸中,并可以通过循环系统再次与烟气接触,用来氧化烟气中的NO。现有技术中,吸收液是可溶性碱液,如CN109718653A、CN110624385A、CN106975337A、CN105771577A、CN105169913A等专利都采取了碱液作为吸收剂。
用可溶性碱液作为吸收剂的不利处在于:氧化后未参与反应的二氧化氯会发生中和反应,从而被消耗掉,并且,相应一部分的碱液也会被消耗。
ClO2 + OH- = ClO3 - + H2O
这样,本发明相对于现有技术,具有非常明显的成本优势。另外,二氧化氯的制备原料可以采用亚氯酸钠和硝酸,而硝酸可以直接取用本发明中的脱硝产物,从而本发明的成本会更低。
(二)湍球塔
湍球塔是系统中实现前述技术思路的场所。除去二氧化氯输送系统外,湍球塔其他结构为既有技术,由塔壳、支承板(栅板)、轻质小球(湍球)、挡网、除沫器等部分组成。支承板为带有空隙的圆形盘结构,空隙所占面积由空隙率表达,一般取0.2--0.6。工作原理为:支承板(栅板)设置在塔壳内部,支承板上放置一定量的湍球,支承板上方一定位置设有挡网,挡网与支承板之间的空间为湍球区。通常情况下,烟气从下方通过支承板进入湍球区,硝酸从上方或者侧部进入湍球区,湍球便在高速上升气流的冲力、液体的浮力和自身重力等各种力的相互作用下,悬浮起来形成湍动旋转和相互碰撞,引起气、液的密切接触,有效地进行传质、反应等作用。湍球塔的优点是气速高、处理能力大、气液分布比较均匀、结构简单且不易被堵塞。
湍球为直径20~38mm的轻质小球,材料一般为PVC、PE、PP等塑料,有空心的,也有实心的。有时候也采用不锈钢空心球。湍球塔运行时,湍球处于运动状态。
(三)二氧化氯及二氧化氯供给系统
1、二氧化氯的制备
本发明所述二氧化氯,可以为含二氧化氯水溶液、含二氧化氯气体、也可以为二氧化氯的水溶液与二氧化氯气体的混合物。
二氧化氯的制备为现有技术内容。如公开号为CN 209362207 U的专利中披露:应用于饮用水、污水消毒处理的二氧化氯发生装置主要是采用氯酸钠和盐酸为原料的二氧化氯制备装置,设备运行时,氯酸钠溶液和盐酸溶液按一定比例进入二氧化氯发生装置,在设备内部发生化学反应,产生出二氧化氯、氯气、氯化钠和水等反应产物。生产二氧化氯的原料为氯酸钠和盐酸;公开号为CN110624385A也披露了一种二氧化氯脱硝的生产方法:一种亚氯酸钠溶液低温脱硝方法,氧化剂采用25%的亚氯酸钠水溶液,采用酸溶液作为激活剂,在使用的时候将酸溶液持续添加到亚氯酸钠溶液中,通过输送泵送至投加 到烟气进管内,通过雾化喷枪将氧化剂喷入烟气中,亚氯酸钠经过与酸溶液的反应生成二氧化氯,受到烟气热量蒸发后产生的二氧化氯将一氧化氮氧化成二氧化氮,通过碱洗塔喷淋的氢氧化钠将被氧化的氮氧化物吸收。原料为亚氯酸钠和酸;公开号为CN105771577A披露一种改进的制备二氧化氯的方法:按照以下步骤进行:(1)以质量浓度为15~18%氯酸钠溶液和质量浓度为31%的工业盐酸为原料,将原料预先 加热至55~70℃,然后采用计量泵,按照体积比工业盐酸:氯酸钠溶液=1:(1~1.2)的比例将 氯酸钠溶液和工业盐酸分别送入三通管道的两条夹角为55° ~65°的V型管中,在第三条管道 中进行混合反应;(2)管道中发生混合反应后得到含强氧化剂ClO2的混合物,通过管道出口端的分配喷雾装置均匀分配后将气液混合物分散成细雾状,分配喷雾装置的喷淋头直接深入到烟气管道中,将其与烟气均匀混合,烟气中的低价态氮氧化物(NO)即与ClO2发生氧化还原反应,低 价态氮氧化物(NO)被氧化为高价态的氮氧化物(NO2),氧化后产物用碱液进行吸收。原料也采用了氯酸钠和盐酸。
大规模二氧化氯的制备,通常是在特定条件下,先电解食盐水得到氯酸钠,氯酸钠再和盐酸(或硫酸)反应得到。
总之,现有技术中制备二氧化氯的技术手段均可以应用于本发明中,作为本发明的一个技术特征。
当应用本发明时,可从市场上直接购买二氧化氯发生器及相应原料,从而得到二氧化氯。
本发明中,二氧化氯可以由亚氯酸钠与稀硝酸制备,稀硝酸通常指质量浓度小于65%的硝酸。相对于现有技术,将稀硝酸替代硫酸、或者盐酸用于本发明,可将脱销产物应用于脱硝原料,这可以优化工艺、节省成本。但经实验验证,当硝酸的质量浓度超过30%,其二氧化氯的产量反而会明显下降,故在本发明各方案中,一般取硝酸的质量浓度小于30%。
二氧化氯用量的多少,要根据烟气中的NO的量来确定。根据公式②④⑤⑥,1摩尔的二氧化氯,可以氧化5摩尔的NO,因而从理论上,单位时间内输入二氧化氯的量与烟气单位时间内NO的量的比例为3:5。根据公式⑦,硝酸可以起到辅助氧化的作用,二氧化氯的输入量可以更小一些,如1:2,1:3,甚至更小,这相比于现有技术,具有成本优势。
2、二氧化氯供给系统
二氧化氯供给系统包括二氧化氯发生器、增压泵、阀门以及进氯管、二氧化氯分布器等。作用为向湍球塔中供给二氧化氯,并将二氧化氯分布于烟气。
二氧化氯分布器是将来自二氧化氯发生器产生的二氧化氯均匀布置于流经湍球塔的烟气中的装置。当系统中二氧化氯以液体或者气液混合形式供给时,可采用各种液体喷头、液体雾化喷头、液体雾化机、以及前述各专利中披露的专用液体分布器等。在本发明中的一个优选方案中,采用了雾化装置。目的在于,雾化装置可以得到更小尺寸的二氧化氯液体的液滴,从而与烟气接触、混合的更充分。再者,液滴小,重量轻,可更大程度的进行利用,以免其大量进入湍球塔底部的酸液槽,从而造成二氧化氯的损耗。
当二氧化氯以气体形式供给时,可采用现有技术中所披露的气体分布器、气体喷嘴等,本发明的一个优选方式采用了一个带有小孔的螺旋盘管。
(四)硝酸及硝酸供给系统
本发明所述硝酸,是指HNO3的水溶液。硝酸作为一种NO2的吸收剂,从吸收效果来讲,浓度越高,吸收效果越好,但当硝酸中的浓度超过一定数值,如质量分数为50-70%时,硝酸就变得极易挥发,形成新的污染源。因而,应用于本发明中的硝酸对浓度的要求是,硝酸浓度不超过60%,最好为10--30%。
硝酸在本发明中的使用量,应根据具体工艺参数而定,概括而言,所使用的的硝酸以保证工艺中所氧化得到的NO2能够充分被吸收为宜。
本发明中,硝酸既可以作为氮氧化物的吸收剂,也可以用作二氧化氯制备的原料,因而,二氧化氯由亚氯酸钠与硝酸制备,有利于环保(减少工艺中氯离子的使用)。另外,本发明中,硝酸进一步的选用了含吸收产物的酸液,该方案中能够节省成本(吸收产物又用于氧化剂的制备)。
本发明所述硝酸供给系统,包括硝酸槽、压力泵、阀门、进酸管等。功能为将硝酸输送湍球区。硝酸经吸收氧化产物后,浓度变大,吸收能力会更强,因而,在一个优选方案中,将酸液槽中的硝酸再加以利用,简化工艺,节省成本;考虑到硝酸在温度升高时,其挥发性增高,会导致较浓度的硝酸随烟气外泄,因而在一个优选方案中,在硝酸的循环管路上设置了硝酸的冷却装置,目的在于给硝酸降温。
本发明有益效果:
1、硝酸作为吸收剂,可循环利用,节省了成本。
2、为NO的氧化与吸收都在硝酸中提供保障,氧化与吸收几乎同步,提高了脱硝效率。
3、用二氧化氯结合湍球塔进行烟气脱硝,取得意想不到的效果,提高了脱硝效率。
附图说明
图1:实施例1的脱硝系统示意图。
图2:实施例2的脱硝系统示意图。
图3:实施例1中的二氧化氯分布器的示意图。
最佳实施方式
实施例1
结合附图1、附图3,对本发明进行说明:
湍球塔为直径0.8m的圆筒,塔高5m,壁厚为8mm,304L不锈钢制造。支承板1安装在距离塔壳底部2.5米处位置。支承板1为圆形栅板结构,空隙间距为15mm,材料为304不锈钢。支承板1上方1.5m处有挡网2,挡网2的孔直径为20mm,支承板1与挡网2之间的空间为湍球区3,湍球区3内放置湍球4,湍球4为34mm的空心PE球,空载时时湍球层高度约为0.4m。烟气进口5开设在距离湍球塔底部1m处位置,烟气出口6开设在塔壳顶部,湍球塔的底部空间作为硝酸槽7使用,在塔开始运转前投放质量浓度为20%的硝酸。二氧化氯的进氯管8在塔外与二氧化氯发生器9连接,管路上还设置有气体增压泵10和流量调节阀11,进氯管8的另一端在塔内与二氧化氯分布器12连接,二氧化氯分布器12位于支承板1下方0.3m处,二氧化氯分布器12为一个平面螺旋状盘管,盘管朝向湍球区3、背离烟气来向的一面均匀开有若干1mm的小孔。硝酸的进酸管13一端连接硝酸槽7,另一端在塔内连接一个莲蓬喷头16,莲蓬喷头16位于挡网2上方0.5m位置,莲蓬喷头16将硝酸喷向湍球区3,进酸管13的管路上也设有增压泵14和流量调节阀15。
烟气取用某钢厂烧结车间的烧结烟气。初始烟气的各参数为:烟气温度135-137℃,烟气的湿度为0.01-0.03%,NO含量为180mg/m3,烟气流量为904m3/h。
二氧化氯发生器9选用济南齐力环保科技有限公司的QKJ-2000型二氧化氯发生器,使用时将该发生器进行改造(断开水射器),使其仅输出二氧化氯等气体,原料为亚氯酸钠和质量浓度为20%的硝酸,单位产二氧化氯量为1800g/h。
烟气经烟气进口5进入湍球塔,在塔内上升;打开二氧化氯管路的流量调节阀11,开动增压泵10,二氧化氯发生器9中产生的二氧化氯气体经进氯管8输送至二氧化氯分布器12,并通过小孔朝向湍球区3喷出,通过调节阀11调整二氧化氯的流量,使纯二氧化氯每小时的输入量不低于400g;喷出的二氧化氯气体随同烟气继续上升至支承板1,并穿过支承板1的缝隙进入湍球区3;与此同时,打开硝酸输入及循环系统的调节阀15和增压泵14,硝酸槽7中的硝酸经进酸管12输送至湍球区3,在湍球区3内,在湍球4的协助下,烟气、二氧化氯和硝酸相混合,二氧化氯氧化烟气中的NO,硝酸吸收氧化产物;最后气液分离,烟气从烟气出口6流出;湍球区3内的部分液体会在重力作用下,通过支承板1的空隙向下流动,并最终汇集到塔底部的硝酸槽7中。
在旋湍球塔的烟气出口6处测量,测得值有44、45、48、51等,NO含量为45-55mg/m3
实施例2
结合附图2,对本发明进行说明:
湍球塔为直径0.8m的圆筒,塔高5m,壁厚为8mm,304L不锈钢制造。支承板1安装在距离塔壳底部2.5米处位置。支承板1为圆形栅板结构,栅板宽度20mm,空隙间距为15mm,材料为304不锈钢。支承板1上方1.5m处有挡网2,挡网2的孔直径为20mm,支承板1与挡网2之间的空间为湍球区3,湍球区3内放置湍球4,湍球4为34mm的空心PE球,空载时时湍球层高度约为0.4m。烟气进口5开设在距离湍球塔底部1m处位置,烟气出口6开设在塔壳顶部,湍球塔的底部空间作为硝酸槽7使用,在塔开始运转前投放质量浓度为20%的硝酸。二氧化氯的进氯管8在塔外与二氧化氯发生器9连接,管路上还设置有气体增压泵10和流量调节阀11,进氯管8的另一端在塔内与二氧化氯分布器12连接,二氧化氯分布器12位于旋流盘1下方0.3m处,二氧化氯分布器12为一个雾化喷头,喷头向上,朝向湍球区3。硝酸的进酸管13一端连接硝酸槽7,另一端在塔内连接一个莲蓬喷头16,莲蓬喷头16位于挡网2上方0.5m位置,莲蓬喷头16将硝酸喷向湍球区3,进酸管13的管路上也设有增压泵14和流量调节阀15。
烟气取用某钢厂烧结车间的烧结烟气。初始烟气的各参数为:烟气温度135-137℃,烟气的湿度为0.01-0.03%,NO含量为181mg/m3,烟气流量为900m3/h。
二氧化氯发生器9选用济南齐力环保科技有限公司的QKJ-2000型二氧化氯发生器,原料为亚氯酸钠和盐酸,输出物为气液混合物,单位产二氧化氯量为2000g/h。
烟气经烟气进口5进入湍球塔,在塔内上升;打开二氧化氯管路的流量调节阀11,开动增压泵10,二氧化氯发生器9中产生的二氧化氯经进氯管8输送至二氧化氯分布器12,并通过雾化喷嘴喷出,通过调节阀11调整二氧化氯的流量,使纯二氧化氯每小时的输入量不低于400g;雾化的含二氧化氯液体随同烟气继续上升至支承板1,并穿过支承板1的缝隙进入湍球区3;与此同时,打开硝酸输入及循环系统的调节阀15和增压泵14,硝酸槽7中的硝酸经进酸管12输送至湍球区3,在湍球区3内,在湍球4的协助下,烟气、二氧化氯和硝酸相混合,二氧化氯氧化烟气中的NO,硝酸吸收氧化产物;最后气液分离,烟气从烟气出口6流出;湍球区3内的部分液体会在重力作用下,通过支承板1的空隙向下流动,并最终汇集到塔底部的硝酸槽7中。
在旋湍球塔的烟气出口6处测量,测得值有47、48、53、55等,NO含量为45-55mg/m3

Claims (6)

1.一种利用二氧化氯和湍球塔进行烟气脱硝的系统,包括湍球塔、二氧化氯供给系统、硝酸供给系统,其特征在于,湍球塔内还设置二氧化氯分布器,二氧化氯分布器位于湍球支承板的下部,烟气进口的上方,硝酸供给系统通过进酸管将硝酸输送至湍球区,烟气先从湍球塔的烟气进口进入到塔中并上升,然后从支承板空隙进入湍球区,在湍球区内与硝酸、湍球接触并形成一气液湍流层,二氧化氯供给系统通过进氯管将二氧化氯输送至二氧化氯分布器,二氧化氯分布器朝向湍球区喷出二氧化氯,喷出的二氧化氯也从支承板空隙进入湍球区,在湍球区内的气液湍流层中,二氧化氯氧化烟气中的NO,同时硝酸吸收氧化产物,然后气液分离,气体继续上升出湍球区并从烟气出口出湍球塔,与此同时,湍球区中的部分液体从支承板的空隙流下,并汇集到湍球塔底部的酸液槽中。
2.根据权利要求1所述的利用二氧化氯和湍球塔进行烟气脱硝的系统,其中二氧化氯分布器与湍球支承板的距离小于0.5米。
3.根据权利要求1所述的利用二氧化氯和湍球塔进行烟气脱硝的系统,其中当二氧化氯以气体形式供给时,二氧化氯分布器为气体分布器。
4.根据权利要求1所述的利用二氧化氯和湍球塔进行烟气脱硝的系统,其中当二氧化氯以液体形式供给时,二氧化氯分布器为液体雾化器。
5.根据权利要求1所述的利用二氧化氯和湍球塔进行烟气脱硝的系统,其中硝酸供给系统的进酸管管路上设有硝酸冷却装置。
6.根据权利要求1-5所述的利用二氧化氯和湍球塔进行烟气脱硝的系统,其中酸液槽中的液体再循环应用于硝酸供给系统中。
CN202010165258.2A 2020-03-11 2020-03-11 一种利用二氧化氯和湍球塔进行烟气脱硝的系统 Pending CN111282418A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010165258.2A CN111282418A (zh) 2020-03-11 2020-03-11 一种利用二氧化氯和湍球塔进行烟气脱硝的系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010165258.2A CN111282418A (zh) 2020-03-11 2020-03-11 一种利用二氧化氯和湍球塔进行烟气脱硝的系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111282418A true CN111282418A (zh) 2020-06-16

Family

ID=71027096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010165258.2A Pending CN111282418A (zh) 2020-03-11 2020-03-11 一种利用二氧化氯和湍球塔进行烟气脱硝的系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111282418A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070154374A1 (en) * 2006-01-05 2007-07-05 Envirosolv Energy Llc Method for removing sulfur dioxide and other acid gases, mercury, and nitrogen oxides from a gas stream with the optional production of ammonia based fertilizers
CH706527A2 (fr) * 2012-05-15 2013-11-15 Lab Sa Procédé global d'épuration de fumées par voie humide.
CN204768216U (zh) * 2015-06-16 2015-11-18 嘉善新易能精密机械设备厂 吸收设备
CN109289471A (zh) * 2018-10-26 2019-02-01 中国科学院过程工程研究所 一种烧结烟气臭氧梯级氧化-吸收脱硝系统及方法
CN212068310U (zh) * 2020-03-11 2020-12-04 山东师范大学 一种利用二氧化氯和湍球塔进行烟气脱硝的系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070154374A1 (en) * 2006-01-05 2007-07-05 Envirosolv Energy Llc Method for removing sulfur dioxide and other acid gases, mercury, and nitrogen oxides from a gas stream with the optional production of ammonia based fertilizers
CH706527A2 (fr) * 2012-05-15 2013-11-15 Lab Sa Procédé global d'épuration de fumées par voie humide.
CN204768216U (zh) * 2015-06-16 2015-11-18 嘉善新易能精密机械设备厂 吸收设备
CN109289471A (zh) * 2018-10-26 2019-02-01 中国科学院过程工程研究所 一种烧结烟气臭氧梯级氧化-吸收脱硝系统及方法
CN212068310U (zh) * 2020-03-11 2020-12-04 山东师范大学 一种利用二氧化氯和湍球塔进行烟气脱硝的系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102343212B (zh) 臭氧和过氧化氢协同氧化结合湿法吸收的脱硝工艺
CN102772990B (zh) 一种气相氧化结合湿法吸收的脱硝工艺及装置
CN106823717B (zh) 一种焦炉烟气综合治理系统
CN103801176A (zh) 一种臭氧氧化结合喷淋降温的烟气脱硝工艺及装置
CN102240500A (zh) 烟道内纯氧介质阻挡放电脱硫脱硝系统与工艺
Cai et al. Simultaneous removal of SO2 and NO using a spray dryer absorption (SDA) method combined with O3 oxidation for sintering/pelleting flue gas
CN104258701A (zh) 一种烟气脱硝的方法及装置
CN212068310U (zh) 一种利用二氧化氯和湍球塔进行烟气脱硝的系统
CN205796943U (zh) 臭氧氧化双塔氨法脱硫脱硝系统
CN208626983U (zh) 一种高浓度氮氧化物烟气脱硝系统
CN202387362U (zh) 一种半干式低温烟气脱硝系统
WO2015161676A1 (zh) 一种消除烟气中氮氧化物的方法及纳米烟气脱硝系统
CN212348296U (zh) 一种利用二氧化氯和湍球塔进行烟气脱硝的系统
CN213132611U (zh) 一种利用二氧化氯和填料塔进行烟气脱硝的脱硝系统
CN202823136U (zh) 一种气相氧化结合湿法吸收的脱硝装置
CN111228994A (zh) 一种利用二氧化氯和湍球塔进行烟气脱硝的系统
CN111228991A (zh) 一种利用二氧化氯和填料塔进行烟气脱硝的脱硝系统
CN212348295U (zh) 一种利用二氧化氯和旋流盘塔进行烟气脱硝的系统
CN111282418A (zh) 一种利用二氧化氯和湍球塔进行烟气脱硝的系统
CN212348293U (zh) 一种利用臭氧和喷淋塔进行烟气脱硝的脱硝系统
CN111228993A (zh) 一种利用二氧化氯和喷淋塔进行烟气脱硝的方法和系统
CN111282417B (zh) 一种利用二氧化氯进行烟气脱硝的方法
CN212701281U (zh) 一种利用臭氧和湍球塔进行烟气脱硝的脱硝系统
CN104941412A (zh) 烟气脱硫脱硝一体化装置和方法
CN212492331U (zh) 前置氧化结合湿法催化联合脱硫脱硝系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination