CN112535943A - 一种旋流混合喷淋脱硝装置及其脱硝方法 - Google Patents

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CN112535943A CN202011520832.8A CN202011520832A CN112535943A CN 112535943 A CN112535943 A CN 112535943A CN 202011520832 A CN202011520832 A CN 202011520832A CN 112535943 A CN112535943 A CN 112535943A
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钟璐
杨颖欣
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Abstract

本发明提供了一种旋流混合喷淋脱硝装置及其脱硝方法，所述的脱硝装置包括同轴设置的内筒和外筒，内筒和外筒之间形成环形空腔，内筒侧壁开设有混合气出口，内筒内部设置有螺旋隔板，使内筒内形成螺旋形通道；还包括与内筒同轴设置的喷淋主管，喷淋主管上设置有至少一个喷嘴组件；臭氧与烟气一起进入环形空腔内进行旋流混合，再由混合气出口进入螺旋形通道，经喷淋吸收后排出。本发明通过将烟气与臭氧通入环形空腔内进行旋流混合，烟气与臭氧充分接触，混合效率高；烟气在螺旋形通道内流动，增加烟气停留时间，并通过多级喷淋提高烟气与吸收剂的接触，对氮氧化物进行脱除，脱硝率达到91.5％以上。

Description

一种旋流混合喷淋脱硝装置及其脱硝方法
技术领域
本发明属于烟气净化技术领域，涉及脱硝装置，尤其涉及一种旋流混合喷淋脱硝装置及其脱硝方法。
背景技术
钢铁厂烧结烟气中的氮氧化物主要来源于烧结过程中燃料的燃烧，燃烧过程中产生的氮氧化物主要为NO和NO2，其中NO的含量在95％以上，NO难溶于水，高价态的NO2和N2O5可溶于水形成HNO2和HNO3，将NO氧化成NO2或N2O5可以有效提高烟气中氮氧化物的水溶性。
臭氧(O3)是氧的高能态存在形式，无色，有特殊臭味，极不稳定，具有强氧化性，可以将烟气中的氮氧化物氧化成容易被吸收的高价态氮氧化物，采用喷淋吸收方式，可将NO氧化成NO2或N2O5，但是现有技术中均存在臭氧与烟气混合不充分，以及喷淋接触不充分等问题。
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现有脱硝装置均存在混合效果差和喷淋吸收接触不充分等问题，因此，如何在保证脱硝装置具有结构简单的前提下，同时具有混合效果好、喷淋吸收接触充分和占地面积小等特点，成为目前迫切需要解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种旋流混合喷淋脱硝装置及其脱硝方法，通过烟气与臭氧在环形空腔内进行旋流混合，充分混合后在螺旋形通道内进行多级喷淋，具有结构简单、集成度高和净化效果好等特点。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种旋流混合喷淋脱硝装置，所述的脱硝装置包括同轴设置的内筒和外筒，所述内筒和外筒之间形成环形空腔，所述内筒侧壁开设有混合气出口，所述内筒内部设置有螺旋隔板，使内筒内形成螺旋形通道，所述的脱硝装置还包括与内筒同轴设置的喷淋主管，所述的喷淋主管上设置有至少一个喷嘴组件；臭氧与烟气一起进入环形空腔内进行旋流混合，再由混合气出口进入螺旋形通道，经喷淋吸收后排出。
本发明通过将烟气与臭氧通入环形空腔内进行旋流混合，使烟气与臭氧接触充分，从而有效地将NO氧化为NO2和N2O5，增强喷淋吸收的效果；此外，在内筒中形成螺旋形通道，增加了烟气在装置内的停留时间，并且通过多级喷淋，进一步地提高了烟气与吸收剂的接触效果，本发明通过先对烟气进行臭氧氧化，再进行喷淋吸收，具有脱除率高和占地面积小等特点。
作为本发明的一个优选技术方案，所述外筒的外壁接设有烟气进口和臭氧进口，所述烟气进口的轴线与外筒的外周相切。
优选地，所述臭氧进口与外筒的外周相切。
优选地，所述臭氧进口与臭氧发生器连接。
本发明通过将臭氧和烟气全部选择切向进入环形空腔，并且烟气和臭氧在环形空腔内的旋流方向相同，有效地提高了烟气与臭氧的混合，使NO高效地转化为NO2和N2O5，通过将烟气在环形空腔内进行旋流流动，能够对烟气中的粉尘进行部分脱除，并且无需设置烟气与臭氧的混合装置，此外，烟气进入环形空腔内还能对内筒内进行保温，进一步地维持内筒内喷淋吸收的温度，使喷淋吸收的效果更好。
作为本发明的一个优选技术方案，所述的混合气出口沿内筒圆周开设有至少一个。
优选地，所述的混合气出口均位于内筒内液体的液面以上。
优选地，所述环形空腔的底部开设有至少一个排料口。
本发明通过设置排料口可将环形空腔底部集聚的粉尘进行排出，并且也可将由混合气出口溢流出的液体进行排放，防止装置内的液面过高。
作为本发明的一个优选技术方案，所述螺旋隔板的螺距为20～50cm，例如，螺距为20cm、22cm、24cm、26cm、28cm、30cm、32cm、34cm、36cm、38cm、40cm、42cm、44cm、46cm、48cm或50cm。
优选地，所述螺旋隔板的表面均匀开设有至少一个通孔。
优选地，所述通孔的直径为5～10mm，例如，直径为5.0mm、5.5mm、6.0mm、6.5mm、7.0mm、7.5mm、8.0mm、8.5mm、9.0mm、9.5mm或10mm。
本发明通过在螺旋隔板的表面开设有通孔，吸收液可在通孔处形成液膜，部分烟气能够穿过液膜与吸收剂进行接触。
作为本发明的一个优选技术方案，所述的喷淋组件分别位于螺旋隔板的螺纹间距内，所述喷嘴组件沿喷淋主管等距排布。
优选地，所述的喷嘴组件包括沿喷淋主管周向设置的至少一个喷嘴。
本发明将喷嘴沿喷淋主管的周向设置，使螺旋形通道内各螺纹间距内均为一级喷淋过程，形成多级喷淋的效果，并且避免喷淋死角，使喷淋吸收效果进一步地提高。
优选地，所述的喷淋主管底部分别连接有吸收剂储罐和浆液储罐，所述喷淋主管与吸收剂储罐连接的管路上设置有吸收剂泵，所述喷淋主管与浆液储罐连接的管路上设置有循环泵。
优选地，所述内筒底部设置有出液口，所述的出液口接入浆液储罐。
本发明通过将浆液储罐内的吸收剂循环喷淋烟气，提高吸收剂的利用率，并且本发明中全空间多级喷淋吸收烟气，进一步使吸收剂的利用率提高。
优选地，所述出液口与浆液储罐连接的管路上设置有电磁阀。
作为本发明的一个优选技术方案，所述脱硝装置的烟气出口端依次连接有除雾器和微波装置。
本发明通过一次连接的除雾器和微波装置，分别对烟气进行除湿处理和净化处理，通过除雾器后，使烟气的湿度下降，可有效减少微波装置的功率，微波装置内可将烟气中残留的臭氧进行有效脱除，并且通过对烟气进行加热，减少白烟羽现象，此外，微波装置对臭氧进行脱除的同时，还能对烟气中一些有机废物进行脱除，实现对烟气的脱硝、除湿和脱白的效果。
优选地，所述的微波装置包括壳体，所述壳体内设置有交错设置的折流挡板，所述的折流挡板使壳体内形成折流通道。
本发明通过在微波装置内设置折流挡板，形成折流通道增加了烟气在微波装置内的停留时间，增强烟气的脱除和升温效果。
优选地，所述的折流挡板的两侧表面设置有催化剂层。
优选地，所述的壳体内壁设置有至少一个微波发生器。
优选地，所述催化剂层中的催化剂包括α-MnO2。
本发明通过设置α-MnO2催化剂，在微波的作用下，对挥发性有机物和臭氧均有很好的脱除效果。
作为本发明的一个优选技术方案，所述的浆液储罐内设置有浓度传感器和液位传感器，所述浓度传感器用于检测浆液储罐内液体的浓度，所述的液位传感器用于检测浆液储罐内液体的液体高度。
所述的脱硝装置还包括的控制器，所述的控制器分别电性连接浓度传感器、液位传感器、吸收剂泵、循环泵和电磁阀，所述的控制器接收浓度传感器和液位传感器的信号，反馈控制吸收剂泵、循环泵和电磁阀的启动。
本发明通过设置浓度传感器、液位传感器和控制器，利用浓度传感器对浆液储罐内的吸收剂浓度进行检查，当吸收剂浓度较低时，控制器反馈控制循环泵和电磁阀关闭，开启吸收剂泵，使吸收剂储罐内的吸收剂进入内筒，对烟气喷淋吸收，将浆液储罐内的液体回收后，液位传感器检测到浆液储罐内的液位为0，控制器反馈控制电磁阀打开，内筒内的吸收剂进入浆液储罐，当浆液储罐内的液面高度达到要求后，控制器反馈控制关闭吸收剂泵，打开循环泵，浆液储罐内的吸收剂继续循环流动，对烟气进行喷淋吸收，具有自动化程度高的特点。
第二方面，本发明提供了一种采用如第一方面所述的旋流混合喷淋脱硝装置进行脱硝的方法，所述的脱硝方法包括：
烟气和臭氧一起进入环形空腔内进行旋流混合，混合后进入螺旋形通道内进行喷淋脱除氮氧化物。
本发明通过先对烟气与臭氧进行旋流混合，使烟气中的NO完全转化为NO2或N2O5，混合时间短，混合效果好，有效避免臭氧分解，可有效减少臭氧的加入量，此外，烟气进入螺旋形通道内进行多级喷淋脱除氮氧化物，使烟气与吸收剂充分接触，具有臭氧氧化效率高和脱除率高等优点。
作为本发明的一个优选技术方案，所述的脱硝方法具体包括：
(Ⅰ)烟气与臭氧发生器产生的臭氧分别由烟气进口和臭氧进口，沿外筒的外周切向进入环形空腔，在环形空腔内形成旋流，烟气与臭氧充分混合反应由混合气出口进入内筒的螺旋形通道内；
(Ⅱ)烟气沿螺旋形通道流动，并在流动的过程中，向烟气中喷淋浆液储罐内的吸收剂，脱除氮氧化物，脱除氮氧化物后进入除雾器去除水雾，再进入微波装置的折流通道内进行微波加热，并脱除臭氧；
(Ⅲ)当浓度传感器检测到浆液储罐内吸收剂的浓度达到排放浓度时，控制器接反馈控制关闭循环泵和电磁阀，打开吸收剂泵，并将浆液储罐内的液体排出，液位传感器检测到浆液储罐内液面高度为0时，控制器反馈控制开启电磁阀，当液面高度达到要求时，控制器反馈控制关闭吸收剂泵，并打开循环泵。
作为本发明的一个优选技术方案，步骤(Ⅰ)中，所述臭氧与烟气中氮氧化物的摩尔比为(1～1.4):1，例如，摩尔比为1.0:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1或1.4:1。
优选地，步骤(Ⅰ)中，所述旋流混合的时间为5～10s，例如，时间为5s、6s、7s、8s、9s或10s。
优选地，步骤(Ⅱ)中，所述的吸收剂包括氨水。
优选地，步骤(Ⅱ)中，所述微波装置内的温度为40～50℃，例如，温度为40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃、46℃、47℃、48℃、49℃或50℃。
优选地，步骤(Ⅱ)中，所述微波装置内的停留时间为20～40s，例如，时间为20s、22s、24s、26s、28s、30s、32s、34s、36s、3s8或40s。
优选地，步骤(Ⅲ)中，所述排放浓度为0.1～0.2mol/L，例如，排放浓度为0.10mol/L、0.11mol/L、0.12mol/L、0.13mol/L、0.14mol/L、0.15mol/L、0.16mol/L、0.17mol/L、0.18mol/L、0.19mol/L或0.20mol/L。
本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明通过将烟气与臭氧通入环形空腔内进行旋流混合，使烟气与臭氧接触充分，提高混合效率，并有效地将NO氧化为NO2和N2O5，增强喷淋吸收的效果；此外，在内筒中形成螺旋形通道，增加了烟气在装置内的停留时间，并且通过多级喷淋，进一步地提高了烟气与吸收剂的接触效果，本发明通过先对烟气进行臭氧氧化，再进行喷淋吸收，脱硝率达到91.5％以上，具有脱除率高和占地面积小等特点。
附图说明
图1为本发明一个具体实施方式中提供的旋流混合喷淋脱硝装置的结构示意图。
其中，1-外筒；2-内筒；3-臭氧发生器；4-环形空腔；5-混合气出口；6-喷淋主管；7-吸收剂储罐；8-吸收剂泵；9-循环泵；10-电磁阀；11-浆液储罐；12-喷嘴；13-除雾器；14-微波装置。
具体实施方式
需要理解的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本领域技术人员理应了解的是，本发明中必然包括用于实现工艺完整的必要管线、常规阀门和通用泵设备，但以上内容不属于本发明的主要发明点，本领域技术人员可以基于工艺流程和设备结构选型可以自行增设布局，本发明对此不做特殊要求和具体限定。
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在一个具体实施方式中，本发明提供了一种旋流混合喷淋脱硝装置，如图1所示，所述的脱硝装置包括同轴设置的内筒2和外筒1，内筒2和外筒1之间形成环形空腔4，内筒2侧壁开设有混合气出口5，内筒2内部设置有螺旋隔板，使内筒2内形成螺旋形通道；脱硝装置还包括与内筒2同轴设置的喷淋主管6，喷淋主管6上设置有至少一个喷嘴12组件；臭氧与烟气一起进入环形空腔4内进行旋流混合，再由混合气出口5进入螺旋形通道，经喷淋吸收后排出。
本发明通过将烟气与臭氧通入环形空腔4内进行旋流混合，使烟气与臭氧接触充分，从而有效地将NO氧化为NO2和N2O5，增强喷淋吸收的效果；此外，在内筒2中形成螺旋形通道，增加了烟气在装置内的停留时间，并且通过多级喷淋，进一步地提高了烟气与吸收剂的接触效果，本发明通过先对烟气进行臭氧氧化，再进行喷淋吸收，具有脱除率高和占地面积小等特点。
外筒1的外壁接设有烟气进口和臭氧进口，所述烟气进口的轴线与外筒1的外周相切，臭氧进口与外筒1的外周相切，臭氧进口与臭氧发生器3连接。本发明通过将臭氧和烟气全部选择切向进入环形空腔4，并且烟气和臭氧在环形空腔4内的旋流方向相同，有效地提高了烟气与臭氧的混合，使NO高效地转化为NO2和N2O5，通过将烟气在环形空腔4内进行旋流流动，能够对烟气中的粉尘进行部分脱除，并且无需设置烟气与臭氧的混合装置，此外，烟气进入环形空腔4内还能对内筒2内进行保温，进一步地维持内筒2内喷淋吸收的温度，使喷淋吸收的效果更好。
混合气出口5沿内筒2圆周开设有至少一个，混合气出口5均位于内筒2内液体的液面以上，环形空腔4的底部开设有至少一个排料口。本发明通过设置排料口可将环形空腔4底部集聚的粉尘进行排出，并且也可将由混合气出口5溢流出的液体进行排放，防止装置内的液面过高。
螺旋隔板的螺距为20～50cm，螺旋隔板的表面均匀开设有至少一个通孔，通孔的直径为5～10mm。本发明通过在螺旋隔板的表面开设有通孔，吸收液可在通孔处形成液膜，部分烟气能够穿过液膜与吸收剂进行接触。
喷淋组件分别位于螺旋隔板的螺纹间距内，沿喷淋主管6等距排布，喷嘴12组件包括沿喷淋主管6周向设置的至少一个喷嘴12。本发明将喷嘴12沿喷淋主管6的周向设置，使螺旋形通道内各螺纹间距内均为一级喷淋过程，形成多级喷淋的效果，并且避免喷淋死角，使喷淋吸收效果进一步地提高。
喷淋主管6底部分别连接有吸收剂储罐7和浆液储罐11，喷淋主管6与吸收剂储罐7连接的管路上设置有吸收剂泵8，喷淋主管6与浆液储罐11连接的管路上设置有循环泵9。内筒2底部设置有出液口，出液口接入浆液储罐11，出液口与浆液储罐11连接的管路上设置有电磁阀10。本发明通过将浆液储罐11内的吸收剂循环喷淋烟气，提高吸收剂的利用率，并且本发明中全空间多级喷淋吸收烟气，进一步使吸收剂的利用率提高。
脱硝装置的烟气出口端依次连接有除雾器13和微波装置14。本发明通过一次连接的除雾器13和微波装置14，分别对烟气进行除湿处理和净化处理，通过除雾器13后，使烟气的湿度下降，可有效减少微波装置14的功率，微波装置14内可将烟气中残留的臭氧进行有效脱除，并且通过对烟气进行加热，减少白烟羽现象，此外，微波装置14对臭氧进行脱除的同时，还能对烟气中一些有机废物进行脱除，实现对烟气的脱硝、除湿和脱白的效果。
微波装置14包括壳体，壳体内设置有交错设置的折流挡板，折流挡板使壳体内形成折流通道，壳体内壁设置有至少一个微波发生器，折流挡板的两侧表面设置有催化剂层，催化剂层中的催化剂包括α-MnO2。本发明通过在微波装置14内设置折流挡板，形成折流通道增加了烟气在微波装置14内的停留时间，增强烟气的脱除和升温效果，通过设置α-MnO2催化剂，在微波的作用下，对挥发性有机物和臭氧均有很好的脱除效果。
浆液储罐11内设置有浓度传感器和液位传感器，浓度传感器用于检测浆液储罐11内液体的浓度，液位传感器用于检测浆液储罐11内液体的液体高度。脱硝装置还包括的控制器，控制器分别电性连接浓度传感器、液位传感器、吸收剂泵8、循环泵9和电磁阀10，控制器接收浓度传感器和液位传感器的信号，反馈控制吸收剂泵8、循环泵9和电磁阀10的启动。
本发明通过设置浓度传感器、液位传感器和控制器，利用浓度传感器对浆液储罐11内的吸收剂浓度进行检查，当吸收剂浓度较低时，控制器反馈控制循环泵9和电磁阀10关闭，开启吸收剂泵8，使吸收剂储罐7内的吸收剂进入内筒2，对烟气喷淋吸收，将浆液储罐11内的液体回收后，液位传感器检测到浆液储罐11内的液位为0，控制器反馈控制电磁阀10打开，内筒2内的吸收剂进入浆液储罐11，当浆液储罐11内的液面高度达到要求后，控制器反馈控制关闭吸收剂泵8，打开循环泵9，浆液储罐11内的吸收剂继续循环流动，对烟气进行喷淋吸收，具有自动化程度高的特点。
在另一个具体实施方式中，本发明提供了一种采用上述旋流混合喷淋脱硝装置进行脱硝的方法，所述的脱硝方法具体包括：
(Ⅰ)烟气与臭氧发生器3产生的臭氧分别由烟气进口和臭氧进口，沿外筒1的外周切向进入环形空腔4，臭氧与烟气中氮氧化物的摩尔比为(1～1.4):1，在环形空腔4内形成旋流，旋流混合5～10s，烟气与臭氧充分混合反应由混合气出口5进入内筒2的螺旋形通道内；
(Ⅱ)烟气沿螺旋形通道流动，并在流动的过程中，向烟气中喷淋浆液储罐11内的吸收剂，脱除氮氧化物，脱除氮氧化物后进入除雾器13去除水雾，再进入微波装置14的折流通道内进行微波加热，微波装置14内的温度为40～50℃，停留时间为20～40s，并脱除臭氧；
(Ⅲ)当浓度传感器检测到浆液储罐11内吸收剂的浓度达到排放浓度时，排放浓度为0.1～0.2mol/L，控制器接反馈控制关闭循环泵9和电磁阀10，打开吸收剂泵8，并将浆液储罐11内的液体排出，液位传感器检测到浆液储罐11内液面高度为0时，控制器反馈控制开启电磁阀10，当液面高度达到要求时，控制器反馈控制关闭吸收剂泵8，并打开循环泵9。
其中，吸收剂包括氨水。
实施例1
本实施例提供了一种旋流混合喷淋脱硝装置，基于一个具体实施方式所述的旋流混合喷淋脱硝装置，其中，螺旋隔板的螺距为20cm，通孔的直径为5mm。
本实施例还提供了一种采用上述旋流混合喷淋脱硝装置进行脱硝的方法，所述的脱硝方法具体包括：
(Ⅰ)烟气与臭氧发生器3产生的臭氧分别由烟气进口和臭氧进口，沿外筒1的外周切向进入环形空腔4，臭氧与烟气中氮氧化物的摩尔比为1:1，在环形空腔4内形成旋流，旋流混合8s，烟气与臭氧充分混合反应由混合气出口5进入内筒2的螺旋形通道内；
(Ⅱ)烟气沿螺旋形通道流动，并在流动的过程中，向烟气中喷淋浆液储罐11内的吸收剂，脱除氮氧化物，脱除氮氧化物后进入除雾器13去除水雾，再进入微波装置14的折流通道内进行微波加热，微波装置14内的温度为40℃，停留时间为30s，并脱除臭氧；
(Ⅲ)当浓度传感器检测到浆液储罐11内吸收剂的浓度达到排放浓度时，排放浓度为0.15mol/L，控制器接反馈控制关闭循环泵9和电磁阀10，打开吸收剂泵8，并将浆液储罐11内的液体排出，液位传感器检测到浆液储罐11内液面高度为0时，控制器反馈控制开启电磁阀10，当液面高度达到要求时，控制器反馈控制关闭吸收剂泵8，并打开循环泵9。
其中，吸收剂包括氨水。
采集电微波装置14出口烟气，并检测其中氮氧化物浓度(以NO计)，其中，氮氧化物浓度为18.3mg/Nm3，脱硝率为91.6％。
实施例2
本实施例提供了一种旋流混合喷淋脱硝装置，基于一个具体实施方式所述的旋流混合喷淋脱硝装置，其中，螺旋隔板的螺距为35cm，通孔的直径为7.5mm。
本实施例还提供了一种采用上述旋流混合喷淋脱硝装置进行脱硝的方法，所述的脱硝方法具体包括：
(Ⅰ)烟气与臭氧发生器3产生的臭氧分别由烟气进口和臭氧进口，沿外筒1的外周切向进入环形空腔4，臭氧与烟气中氮氧化物的摩尔比为1.2:1，在环形空腔4内形成旋流，旋流混合10s，烟气与臭氧充分混合反应由混合气出口5进入内筒2的螺旋形通道内；
(Ⅱ)烟气沿螺旋形通道流动，并在流动的过程中，向烟气中喷淋浆液储罐11内的吸收剂，脱除氮氧化物，脱除氮氧化物后进入除雾器13去除水雾，再进入微波装置14的折流通道内进行微波加热，微波装置14内的温度为50℃，停留时间为20s，并脱除臭氧；
(Ⅲ)当浓度传感器检测到浆液储罐11内吸收剂的浓度达到排放浓度时，排放浓度为0.1mol/L，控制器接反馈控制关闭循环泵9和电磁阀10，打开吸收剂泵8，并将浆液储罐11内的液体排出，液位传感器检测到浆液储罐11内液面高度为0时，控制器反馈控制开启电磁阀10，当液面高度达到要求时，控制器反馈控制关闭吸收剂泵8，并打开循环泵9。
其中，吸收剂包括氨水。
采集电微波装置14出口烟气，并检测其中氮氧化物浓度(以NO计)，其中，氮氧化物浓度为18.5mg/Nm3，脱硝率为91.5％。
实施例3
本实施例提供了一种旋流混合喷淋脱硝装置，基于一个具体实施方式所述的旋流混合喷淋脱硝装置，其中，螺旋隔板的螺距为50cm，通孔的直径为10mm。
本实施例还提供了一种采用上述旋流混合喷淋脱硝装置进行脱硝的方法，所述的脱硝方法具体包括：
(Ⅰ)烟气与臭氧发生器3产生的臭氧分别由烟气进口和臭氧进口，沿外筒1的外周切向进入环形空腔4，臭氧与烟气中氮氧化物的摩尔比为1.4:1，在环形空腔4内形成旋流，旋流混合5s，烟气与臭氧充分混合反应由混合气出口5进入内筒2的螺旋形通道内；
(Ⅱ)烟气沿螺旋形通道流动，并在流动的过程中，向烟气中喷淋浆液储罐11内的吸收剂，脱除氮氧化物，脱除氮氧化物后进入除雾器13去除水雾，再进入微波装置14的折流通道内进行微波加热，微波装置14内的温度为45℃，停留时间为40s，并脱除臭氧；
(Ⅲ)当浓度传感器检测到浆液储罐11内吸收剂的浓度达到排放浓度时，排放浓度为0.2mol/L，控制器接反馈控制关闭循环泵9和电磁阀10，打开吸收剂泵8，并将浆液储罐11内的液体排出，液位传感器检测到浆液储罐11内液面高度为0时，控制器反馈控制开启电磁阀10，当液面高度达到要求时，控制器反馈控制关闭吸收剂泵8，并打开循环泵9。
其中，吸收剂包括氨水。
采集电微波装置14出口烟气，并检测其中氮氧化物浓度(以NO计)，其中，氮氧化物浓度为17.9mg/Nm3，脱硝率为91.8％。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种旋流混合喷淋脱硝装置，其特征在于，所述的脱硝装置包括同轴设置的内筒和外筒，所述内筒和外筒之间形成环形空腔，所述内筒侧壁开设有混合气出口，所述内筒内部设置有螺旋隔板，使内筒内形成螺旋形通道，所述的脱硝装置还包括与内筒同轴设置的喷淋主管，所述的喷淋主管上设置有至少一个喷嘴组件；
臭氧与烟气一起进入环形空腔内进行旋流混合，再由混合气出口进入螺旋形通道，经喷淋吸收后排出。
2.根据权利要求1所述的脱硝装置，其特征在于，所述外筒的外壁接设有烟气进口和臭氧进口，所述烟气进口的轴线与外筒的外周相切；
优选地，所述臭氧进口与外筒的外周相切；
优选地，所述臭氧进口与臭氧发生器连接。
3.根据权利要求1或2所述的脱硝装置，其特征在于，沿内筒圆周开设有至少一个所述的混合气出口；
优选地，所述的混合气出口均位于内筒内液体的液面以上；
优选地，所述环形空腔的底部开设有至少一个排料口。
4.根据权利要求1-3任一项所述的脱硝装置，其特征在于，所述螺旋隔板的螺距为20～50cm；
优选地，所述螺旋隔板的表面均匀开设有至少一个通孔；
优选地，所述通孔的直径为5～10mm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的脱硝装置，其特征在于，所述的喷淋组件分别位于螺旋隔板的螺纹间距内，所述喷嘴组件沿喷淋主管等距排布；
优选地，所述的喷嘴组件包括沿喷淋主管周向设置的至少一个喷嘴；
优选地，所述的喷淋主管底部分别连接有吸收剂储罐和浆液储罐，所述喷淋主管与吸收剂储罐连接的管路上设置有吸收剂泵，所述喷淋主管与浆液储罐连接的管路上设置有循环泵；
优选地，所述内筒底部设置有出液口，所述的出液口接入浆液储罐；
优选地，所述出液口与浆液储罐连接的管路上设置有电磁阀。
6.根据权利要求1-5任一项所述的脱硝装置，其特征在于，所述脱硝装置的烟气出口端依次连接有除雾器和微波装置；
优选地，所述的微波装置包括壳体，所述壳体内设置有交错设置的折流挡板，所述的折流挡板使壳体内形成折流通道；
优选地，所述的折流挡板的两侧表面设置有催化剂层；
优选地，所述的壳体内壁设置有至少一个微波发生器；
优选地，所述催化剂层中的催化剂包括α-MnO2。
7.根据权利要求5或6所述的脱硝装置，其特征在于，所述的浆液储罐内设置有浓度传感器和液位传感器，所述浓度传感器用于检测浆液储罐内液体的浓度，所述的液位传感器用于检测浆液储罐内液体的液体高度；
所述的脱硝装置还包括的控制器，所述的控制器分别电性连接浓度传感器、液位传感器、吸收剂泵、循环泵和电磁阀，所述的控制器接收浓度传感器和液位传感器的信号，反馈控制吸收剂泵、循环泵和电磁阀的启动。
8.一种采用权利要求1-7任一项所述的旋流混合喷淋脱硝装置进行脱硝的方法，其特征在于，所述的脱硝方法包括：
烟气和臭氧一起进入环形空腔内进行旋流混合，混合后进入螺旋形通道内进行喷淋脱除氮氧化物。
9.根据权利要求8所述的脱硝方法，其特征在于，所述的脱硝方法具体包括：
(Ⅰ)烟气与臭氧发生器产生的臭氧分别由烟气进口和臭氧进口，沿外筒的外周切向进入环形空腔，在环形空腔内形成旋流，烟气与臭氧充分混合反应由混合气出口进入内筒的螺旋形通道内；
(Ⅱ)烟气沿螺旋形通道流动，并在流动的过程中，向烟气中喷淋浆液储罐内的吸收剂，脱除氮氧化物，脱除氮氧化物后进入除雾器去除水雾，再进入微波装置的折流通道内进行微波加热，并脱除臭氧；
(Ⅲ)当浓度传感器检测到浆液储罐内吸收剂的浓度达到排放浓度时，控制器接反馈控制关闭循环泵和电磁阀，打开吸收剂泵，并将浆液储罐内的液体排出，液位传感器检测到浆液储罐内液面高度为0时，控制器反馈控制开启电磁阀，当液面高度达到要求时，控制器反馈控制关闭吸收剂泵，并打开循环泵。
10.根据权利要求9所述的脱硝方法，其特征在于，步骤(Ⅰ)中，所述臭氧与烟气中氮氧化物的摩尔比为(1～1.4):1；
优选地，步骤(Ⅰ)中，所述旋流混合的时间为5～10s；
优选地，步骤(Ⅱ)中，所述的吸收剂包括氨水；
优选地，步骤(Ⅱ)中，所述微波装置内的温度为40～50℃；
优选地，步骤(Ⅱ)中，所述微波装置内的停留时间为20～40s；
优选地，步骤(Ⅲ)中，所述排放浓度为0.1～0.2mol/L。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113105923A (zh) * 2021-05-08 2021-07-13 中冶华天工程技术有限公司 一种新型高炉煤气管道脱硫卧式装置
CN113996147A (zh) * 2021-11-18 2022-02-01 深圳市特护物业发展有限公司 一种尾气排放量可控的环保型脱硫脱硝系统及其使用方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101007238A (zh) * 2006-12-20 2007-08-01 山东大学 径向分级脱硫除尘装置
CN102357339A (zh) * 2011-10-26 2012-02-22 中能东讯新能源科技(大连)有限公司 一种循环流化床锅炉的高效脱硝装置
CN109621662A (zh) * 2018-12-18 2019-04-16 河南科技大学 一种用于燃煤锅炉的烟气脱硝装置
CN208943809U (zh) * 2018-09-13 2019-06-07 杭州英菲特环保科技有限公司 一种螺旋式脱硫塔

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101007238A (zh) * 2006-12-20 2007-08-01 山东大学 径向分级脱硫除尘装置
CN102357339A (zh) * 2011-10-26 2012-02-22 中能东讯新能源科技(大连)有限公司 一种循环流化床锅炉的高效脱硝装置
CN208943809U (zh) * 2018-09-13 2019-06-07 杭州英菲特环保科技有限公司 一种螺旋式脱硫塔
CN109621662A (zh) * 2018-12-18 2019-04-16 河南科技大学 一种用于燃煤锅炉的烟气脱硝装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张婉剑等: "微波加热α -MnO2同时去除甲苯和臭氧的研究", 《环境生态学》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113105923A (zh) * 2021-05-08 2021-07-13 中冶华天工程技术有限公司 一种新型高炉煤气管道脱硫卧式装置
CN113996147A (zh) * 2021-11-18 2022-02-01 深圳市特护物业发展有限公司 一种尾气排放量可控的环保型脱硫脱硝系统及其使用方法

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