CN112844013A - 一种烟气氧化脱硝装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种烟气氧化脱硝装置及方法。该烟气氧化脱硝装置包括氧化腔和与氧化腔连接的吸收腔;氧化腔内设氧化液喷淋设备,吸收腔内设吸收液喷淋设备;氧化腔与吸收腔中至少一者内设烟气紊流设备;氧化腔设烟气紊流设备时,氧化腔的烟气紊流设备用以提升进入氧化腔的烟气在氧化腔内的紊乱程度;吸收腔设烟气紊流设备时,吸收腔的烟气紊流设备用以提升进入吸收腔的烟气在吸收腔内的紊乱程度。使用该装置进行烟气氧化脱硝处理的方法包括烟气进入氧化腔内使用次氯酸钠溶液作为氧化剂在紊流设备作用下实现烟气中氮氧化物的氧化的步骤和/或氧化后的烟气进入吸收腔中使用碱性吸收液在紊流设备作用下实现烟气中NOx以及其他酸性气体的去除的步骤。
Description
技术领域
本发明属于烟气脱硝技术领域,涉及一种烟气氧化脱硝装置及方法。
背景技术
氮氧化物(NOx)主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),当它们在大气中的含量和存在的时间达到对人、动物、植物以及其他物质产生有害影响的程度,就会形成污染。大气中还有其他形态的氮氧化物,如氧化亚氮(N2O)和三氧化二氮(N2O3)等。
NO在大气中能与臭氧很快地反应形成NO2。NO直接与氧作用生成NO2的速率主要取决于NO的浓度和环境温度。在20℃以下、NO浓度为10mg/m3的条件下,10%的NO氧化为NO2需1.5小时,50%的NO氧化为NO2需要10.75小时。在20℃以下、NO浓度为2mg/m3的条件下,10%的NO氧化为NO2需8小时以上。可见空气中NO含量很低时,它能在空气中存留较长时间。NO也可与NO2反应生成三氧化二氮(N2O3),但形成的量很少,对大气质量没有多大影响。NO2是低层大气中最重要的光吸收分子,可以吸收太阳辐射的可见光和紫外光。它吸收了波长小于400纤米的紫外光,被分解成NO和氧原子,尤其是在波长为300-370纤米的光照射下,90%以上的NO2分子可分解;由于NO2中氧原子和NO之间化学键的键能(73卡/摩尔)大于波长为400纤米的光子能量,因此NO2受到波长大于420纤米的可见光照射,不发生分解。大气中绝大部分的NOx最终转化为硝酸盐微粒,并通过湿沉降或干沉降等过程而从大气中消失。N2O是隋性气体,在大气中可存留很长时间,它进入平流层大气中后,可与臭氧发生反应而分解。
GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》规定新建成锅炉NOx排放标准为100mg/m3,日益严格的排放标准促使不断地推出新的脱硝技术。十几年来,针对工业锅炉烟气脱硝中采用SCR、SNCR技术存在的不足,为实现低温烟气氧化,国内外研究人员先后尝试了O3、H2O2、KMnO4、NaClO2,其中NaClO2作为氧化剂具有最佳的NOx去除能力。相关研究主要基于理论分析与烟气模拟实验,尚未有实际应用的报导。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效的烟气氧化脱硝装置及方法。
为了实现上述目的,本发明提供了一种烟气氧化脱硝装置,其中,该装置包括氧化腔和与氧化腔连接的吸收腔(即脱硝腔);经氧化腔氧化后的烟气进入吸收腔进行吸收;
氧化腔内设有氧化液喷淋设备,吸收腔内设有吸收液喷淋设备;
氧化腔与吸收腔中至少一者内设有烟气紊流设备;
当氧化腔设有烟气紊流设备时,氧化腔的烟气紊流设备用以提升进入氧化腔的烟气在氧化腔内的紊乱程度;
当吸收腔设有烟气紊流设备时,吸收腔的烟气紊流设备用以提升进入吸收腔的烟气在吸收腔内的紊乱程度。
在上述烟气氧化脱硝装置中,烟气进入氧化腔从而实现将烟气中的氮氧化物进行氧化,经氧化腔氧化处理后的烟气进入吸收腔从而实现将烟气中的氮氧化物进行吸收,实现脱硝处理;烟气紊流设备带使得烟气紊乱程度得以提升,实现了烟气与氧化液和/或吸收液充分接触,实现烟气的高效氧化脱硝。
在上述烟气氧化脱硝装置中,优选地,氧化腔的烟气紊流设备包括将氧化腔由上到下分隔成至少两个腔室的隔板以及上下贯穿整个氧化腔的中心柱;氧化腔的各腔室通过设置在中心柱上的格栅与中心柱连通,中心柱为中空结构,实现了各腔室之间的连通;每个腔室内均设有所述氧化液喷淋设备,氧化腔烟气入口设于最底部腔室处。烟气由烟气入口进入最底部腔室,与氧化液喷淋设备喷淋的氧化液接触,在最底部腔室内形成气旋增加接触时间,然后烟气进入中心柱中,烟气在柱中加速之后从上层腔室内的中心柱格栅射流喷出进入上层腔室内,极大的增加了上层腔室内的烟气的紊乱程度,进入上层腔室内的烟气与氧化液喷淋设备喷淋的氧化液更加充分混合,实现烟气高效氧化。在一具体实施方式中,中心柱位于氧化腔各腔室内的各个部分均设有至少一个格栅。
在上述烟气氧化脱硝装置中,优选地,吸收腔的烟气紊流设备包括将吸收腔由上到下分隔成至少两个腔室的隔板以及上下贯穿整个吸收腔的中心柱;吸收腔的各腔室通过设置在中心柱上的格栅与中心柱连通,中心柱为中空结构,实现了各腔室之间的连通;每个腔室内均设有所述吸收液喷淋设备,吸收腔烟气入口设于最底部腔室处。烟气由烟气入口进入最底部腔室,与吸收液喷淋设备喷淋的吸收液接触,在最底部腔室内形成气旋增加接触时间,然后烟气进入中心柱中,烟气在柱中加速之后从上层腔室内的中心柱格栅射流喷出进入上层腔室内,极大的增加了上层腔室内的烟气的紊乱程度,进入上层腔室内的烟气与吸收液喷淋设备喷淋的吸收液更加充分混合,实现烟气高效吸收,完成氧化脱硝处理。在一具体实施方式中,中心柱位于吸收腔各腔室内的各个部分均设有至少一个格栅。
在上述烟气氧化脱硝装置中,优选地,该装置进一步设有氧化液循环系统,氧化液循环系统包括设于氧化腔内的氧化液池以及与氧化液池连接的循环设备,氧化液池用以收集氧化腔内烟气处理后的氧化液,循环设备用以将氧化液池收集的氧化液输送至氧化液喷淋设备进行循环利用;更优选地,所述氧化液池内设有氧化液池搅拌桨。所述循环设可以选用循环泵。
在上述烟气氧化脱硝装置中,优选地,该装置进一步设有吸收液循环系统,吸收液吸收系统包括设于吸收腔内的吸收液池以及与吸收液池连接的循环设备,吸收液池用以收集吸收腔内烟气处理后的吸收液,循环设备用以将吸收液池收集的吸收液输送至吸收液喷淋设备进行循环利用。所述循环设可以选用循环泵。
在上述烟气氧化脱硝装置中,优选地,吸收腔与氧化腔设置于同一吸收塔内,氧化腔位于吸收腔下部。
在一具体实施方式中,上述烟气氧化脱硝装置包括一脱硝塔本体,脱硝塔本体内设有氧化腔和与氧化腔连接的吸收腔,氧化腔位于吸收腔下部,烟气经氧化腔氧化后进入吸收腔进行吸收,然后经烟气出口排出脱硝塔本体;
氧化腔内设有氧化液喷淋设备以及烟气紊流设备;氧化腔的烟气紊流设备包括将氧化腔分隔成上下两个腔室的隔板以及上下贯穿整个氧化腔的中心柱;氧化腔的各腔室通过设置在中心柱上的格栅与中心柱连通,中心柱为中空结构,实现了各腔室之间的连通(优选地,中心柱位于吸收腔各腔室内的各个部分均设有至少一个格栅);每个腔室内均设有所述氧化液喷淋设备,脱硝塔本体的烟气入口设于氧化腔的最底部腔室中;烟气进入氧化腔实现将烟气中的氮氧化物进行氧化;
吸收腔内设有吸收液喷淋设备以及烟气紊流设备,吸收腔的烟气紊流设备包括将吸收腔分隔成上下两个腔室的隔板以及上下贯穿整个吸收腔的中心柱;吸收腔的各腔室通过设置在中心柱上的格栅与中心柱连通,中心柱为中空结构,实现了各腔室之间的连通(优选地,中心柱位于吸收腔各腔室内的各个部分均设有至少一个格栅);每个腔室内均设有所述吸收液喷淋设备;经氧化腔氧化处理后的烟气由吸收腔最底部腔室进入吸收腔实现将烟气中的氮氧化物进行吸收;
脱硝塔本体进一步设有双循环系统,分别为氧化液循环系统、吸收液循环系统;氧化液循环系统包括设于氧化腔内的氧化液池以及与氧化液池连接的循环设备(例如循环泵),氧化液池用以收集氧化腔内烟气处理后的氧化液,循环设备用以将氧化液池收集的氧化液输送至氧化液喷淋设备进行循环利用;优选地,所述氧化液池内设有氧化液池搅拌桨;吸收液吸收系统包括设于吸收腔内的吸收液池以及与吸收液池连接的循环设备(例如循环泵),吸收液池用以收集吸收腔内烟气处理后的吸收液,循环设备用以将吸收液池收集的吸收液输送至吸收液喷淋设备进行循环利用。
上述具体实施方式提供的烟气氧化脱硝装置,烟气从氧化腔底层腔室进入脱硝塔,与氧化液逆向接触,氧化液通过氧化液喷淋设备到氧化腔内与烟气发生氧化反应。烟气先进入隔板下层腔室,烟气与,氧化液(例如NaClO2)接触,在区域内形成气旋增加接触时间,然后烟气进入中心柱中加速之后从中心柱上层腔室隔板格栅射流喷出进入上层腔室,极大增加上层腔室内烟气的紊乱程度,使得烟气与氧化液更加充分混合,实现烟气高效氧化。经过氧化腔氧化使得烟气中NO充分氧化转化为NO2,并伴随少量Cl2、HCl和未经处理或未能去除干净的SO2进入吸收腔,进入吸收腔的烟气与碱性吸收液逆向接触,同样通过中心柱-格栅结构与烟气充分反应,包括NOx在内的多种污染物能在此处被几乎完全去除。另外,上述具体实施方式提供的烟气氧化脱硝装置采用了单塔双循环的运行模式,氧化脱硝过程中吸收液与氧化液在同一塔中不同区段喷淋,氧化腔内以及脱硝腔内各自相对独立设置的循环系统实现了吸收液、氧化液的循环使用。另外单塔双循环能有效降低装置的占地面积。
在上述烟气氧化脱硝装置中,优选地,氧化腔的中心柱顶部设置有氧化液喷淋设备,烟气在中心柱中加速同时能够进一步被氧化液氧化。
在上述烟气氧化脱硝装置中,优选地,吸收腔的中心柱顶部设置有吸收液喷淋设备,烟气在中心柱中加速同时能够进一步被吸收液氧化。
在上述烟气氧化脱硝装置中,优选地,氧化腔的半径约为氧化腔的中心柱的半径的3-5倍。
在上述烟气氧化脱硝装置中,优选地,吸收腔的半径约为吸收腔的中心柱的半径的3-5倍。
在上述烟气氧化脱硝装置中,优选地,氧化腔的中心柱的半径与吸收腔的中心柱的半径相等。氧化腔的中心柱的半径与吸收腔的中心柱的半径相等可以更好的避免烟气在中心柱内压缩过高现象的发生。
在上述烟气氧化脱硝装置中,优选地,氧化腔的半径与吸收腔的半径相等。氧化腔的半径与吸收腔的半径相等便于加工和运输。
在上述烟气氧化脱硝装置中,优选地,氧化腔的中心柱上的格栅开孔率(格栅的开孔率为格栅的开孔面积占格栅总面积的百分比)为50%-75%。
在上述烟气氧化脱硝装置中,优选地,吸收腔的中心柱上的格栅开孔率(格栅的开孔率为格栅的开孔面积占格栅总面积的百分比)为50%-75%。
在上述烟气氧化脱硝装置中,优选地,氧化腔的中心柱上的格栅间隔为0.05R-0.1R,R为中心柱的半径。
在上述烟气氧化脱硝装置中,优选地,吸收腔的中心柱上的格栅间隔为0.05R-0.1R,R为中心柱的半径。
在上述烟气氧化脱硝装置中,优选地,氧化液喷淋设备包括喷淋格栅;更优选地,所述喷淋格栅包括喷头和输水框架结构;进一步优选的,喷淋格栅由圆形框体喷头连接在框架底端形成。
在上述烟气氧化脱硝装置中,优选地,吸收液喷淋设备包括喷淋格栅;更优选地,所述喷淋格栅包括喷头和输水框架结构;进一步优选的,喷淋格栅由圆形框体喷头连接在框架底端形成。
在上述烟气氧化脱硝装置中,优选地,所述氧化液喷淋设备喷淋的氧化液为NaClO2溶液;更优选地,所述NaClO2溶液中NaClO2的浓度为1mmol/L-10mmol/L。
在上述烟气氧化脱硝装置中,优选地,所述吸收液喷淋设备喷淋的吸收液为碱性溶液;更优选地,所述碱性溶液包括NaOH溶液、氨水溶液、尿素溶液、NaS2O8溶液中的至少一种。使用碱性溶液作为吸收剂氧化过程产生的Cl2、HCl等污染物可以被有效去除,避免了二次污染。
在上述烟气氧化脱硝装置中,优选地,该装置进一步包括除雾器,用于处理经吸收腔处理后的烟气。当吸收腔与氧化腔设置于同一吸收塔内时,除雾器优选设置于吸收腔与烟气出口之间。通过吸收液喷淋处理后的烟气湿量较高,直接排放会产生大量白烟,在脱硝段上端设置除雾器,可以有效降低烟气含水量,净化后的烟气经烟气出口排出。
在上述烟气脱硝装置中,优选地,该装置进一步包括NOx浓度检测设备,用以检测氧化脱硝处理后的烟气中NOx浓度。更优选地,该装置进一步包括烟气循环处理设备,用以将NOx浓度检查不合格的烟气通入氧化腔内重新进行烟气氧化脱硝处理。
在上述烟气脱硝装置中,烟气经过氧化腔进行氧化处理,烟气中的NO经过充分氧化转化为NO2,并伴随少量Cl2、HCl和未经处理或未能去除干净的SO2进入吸收腔内;吸收腔内的烟气与碱性吸收液逆流接触,包括NOx在内的多种污染物在吸收腔被几乎完全去除。
在上述烟气脱硝装置中,氧化腔、吸收腔内可以适当设置拉西环、鲍尔环等填料增加气液两相接触面积。
本发明还提供了一种使用上述烟气氧化脱硝装置进行烟气氧化脱硝处理的方法,其中,该方法包括烟气进入氧化腔内使用次氯酸钠溶液作为氧化剂在紊流设备作用下实现烟气中氮氧化物的氧化的步骤和/或氧化后的烟气进入吸收腔中使用碱性吸收液在紊流设备作用下实现烟气中NOx以及其他酸性气体的去除的步骤。
在一具体实施方式中,上述烟气氧化脱硝处理的方法包括:烟气进入氧化腔内使用次氯酸钠溶液作为氧化剂在紊流设备作用下实现烟气中氮氧化物的氧化,氧化后的烟气进入吸收腔中使用碱性吸收液实现烟气中NOx以及其他酸性气体的去除,从而完成烟气氧化脱硝处理的步骤。
在一具体实施方式中,上述烟气氧化脱硝处理的方法包括:烟气进入氧化腔内使用次氯酸钠溶液作为氧化剂实现烟气中氮氧化物的氧化,氧化后的烟气进入吸收腔中使用碱性吸收液在紊流设备作用下实现烟气中NOx以及其他酸性气体的去除,从而完成烟气氧化脱硝处理的步骤。
在一具体实施方式中,上述烟气氧化脱硝处理的方法包括:烟气进入氧化腔内使用次氯酸钠溶液作为氧化剂在紊流设备作用下实现烟气中氮氧化物的氧化,氧化后的烟气进入吸收腔中使用碱性吸收液在紊流设备作用下实现烟气中NOx以及其他酸性气体的去除,从而完成烟气氧化脱硝处理的步骤。
在上述方法中,优选地,该方法进一步包括使用吸收液处理后的烟气进行除雾处理。
在上述方法中,优选地,该方法进一步包括氧化脱硝处理后的烟气进行NOx浓度检测,NOx浓度达不到排放标准的烟气重新进入所述氧化脱硝装置进行二次氧化脱硝。
在上述方法中,优选地,氧化处理所用的次氯酸钠溶液进行再循环利用。
在上述方法中,优选地,吸收处理所用的碱性溶液进行再循环利用。
在烟气净化处理中,脱硝往往选用SCR方法,对于如焦炉烟气等成分比较复杂,粉尘含量较高的烟气,若不先进行除尘脱硫,烟气会对脱硝催化剂产生不利作用,可能大幅降低催化剂寿命,催化剂价格昂贵,使成本大幅增加。本发明采用NaClO2氧化法,并通过喷淋碱液大幅提高其脱硝能力并降低了其产生的Cl2、HCl等二次污染,同时在设备中引入了紊流设备以增加喷淋液与烟气的反应效率,使得脱硝效率得到明显改善。
与现有技术相比,本发明具有如下优势:
1、本发明提供的烟气脱硝装置引入了紊流设备以增加喷淋液与烟气的反应效率,能够很好的适用于以NaClO2为氧化剂的脱硝处理。
2、本发明提供的烟气氧化脱硝处理的方法,采用NaClO2为氧化剂脱硝配合脱硝装置的紊流设备实现了烟气的充分氧化处理。
3、本发明提供的烟气氧化脱硝处理的方法,采用碱性溶液作为吸收液配合脱硝装置的紊流设备实现了度烟气中氮氧化物的充分吸收处理,同时对烟气存在的含硫氧化物具有较好的脱除作用,更利于精脱硫、脱硫脱硝一体化的进行。
附图说明
图1为实施例1提供的烟气氧化脱硝装置示意图。
图2为对比例1提供的烟气氧化脱硝装置示意图。
图3A为实验例1中NOX去除结果图。
图3B为实验例1中NO氧化率结果图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现对本发明的技术方案进行以下详细说明,但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种烟气氧化脱硝装置(如图1所示),该装置包括一脱硝塔本体1和NOx浓度检测设备5,脱硝塔本体1内自下而上设有氧化腔2、与氧化腔连通的吸收腔3、与吸收腔3连通的除雾器4,脱硝塔本体1底部设有烟气入口11、顶部设有烟气出口12,NOx浓度检测设备5与烟气出口12连接;
氧化腔2内设有氧化液喷淋设备21以及烟气紊流设备;氧化腔的烟气紊流设备包括将氧化腔2分隔成上下两个腔室的隔板22以及上下贯穿整个氧化腔2的中心柱23;中心柱23的半径为氧化腔2半径的1/5,中心柱23位于每个腔室内的部分均设有至少一个中心柱格栅24,中心柱23上的中心柱格栅24的间隔为0.1R,每段格栅的高度为0.06R,R为中心柱23的半径(即中心柱23表面的60%面积均为中心柱格栅24),中心柱格栅24的开孔率为70%(整个中心柱23的平均开孔率为42%,即整个中心柱23上所有中心柱格栅24的开孔的总面积占中心柱23总面积的42%);各腔室通过中心柱格栅24与中心柱23连通,中心柱23为中空结构,从而实现各腔室之间的连通;每个腔室内均设有所述氧化液喷淋设备21,中心柱23顶部设置有氧化液喷淋设备21;脱硝塔本体1的烟气入口11设于氧化腔2的最底部腔室中;氧化液喷淋设备21选用喷淋格栅,该喷淋格栅由多个圆形框体喷头连接在输水框架结构底端形成;
吸收腔3内设有吸收液喷淋设备31以及烟气紊流设备,吸收腔的烟气紊流设备包括将吸收腔分隔成上下两个腔室的隔板32以及上下贯穿整个吸收腔的中心柱33;中心柱33的半径为吸收腔3半径的1/5,中心柱33位于每个腔室内的部分均至少设有至少一个中心柱格栅34,中心柱33上的中心柱格栅34的间隔为0.1R,每段格栅的高度为0.07R,R为中心柱33的半径(即中心柱33表面的70%面积均为中心柱格栅34),中心柱格栅34的开孔率为75%(整个中心柱33的平均开孔率为52.5%,即整个中心柱33上所有中心柱格栅34的开孔的总面积占中心柱33总面积的52.5%);各腔室通过中心柱格栅34与中心柱33连通,中心柱33为中空结构,从而实现各腔室之间的连通;每个腔室内均设有所述吸收液喷淋设备31,中心柱33顶部设置有氧化液喷淋设备31;吸收液喷淋设备31选用喷淋格栅,该喷淋格栅由多个圆形框体喷头连接在输水框架结构底端形成;经氧化腔2氧化处理后的烟气由吸收腔3最底部腔室进入吸收腔3实现将烟气中的氮氧化物进行吸收;吸收腔3与氧化腔2的半径相同,中心柱23与中心柱33的半径相同;
脱硝塔本体1设有双循环系统,分别为氧化液循环系统、吸收液循环系统;
氧化液循环系统包括设于氧化腔内的氧化液池25以及与氧化液池连接的循环泵26,氧化液池25用以收集氧化腔2内烟气处理后的氧化液,循环泵26用以将氧化液池25收集的氧化液输送至氧化液喷淋设备21进行循环利用;所述氧化液池内设有氧化液池搅拌桨27以及废液排液口28;
吸收液吸收系统包括设于吸收腔3内的吸收液池35、与吸收液池35连接的吸收液储存池37以及循环泵36,吸收液池35用以收集吸收腔3内烟气处理后的吸收液,吸收液池35内收集的吸收液排入吸收液储存池37中,循环泵36用以将吸收液储存池37中的吸收液输送至吸收液喷淋设备31进行循环利用,吸收液储存池37设有吸收液搅拌桨38;
除雾器4,用于处理经吸收腔3处理后的烟气;
NOx浓度检测设备5,NOx浓度检测设备5包括三通控制阀以及NOx浓度检测探头,三通控制阀分别与烟气出口12、脱硝塔本体1的烟气入口11、大气连通;用以检测烟气出口12排出的氧化脱硝处理后的烟气中NOx浓度,并通过控制三通控制阀的连通状态实现将NOx浓度检查合格的烟气进行排放,将NOx浓度检查不合格的烟气经过脱硝塔本体1的烟气入口11重新进入脱硝塔本体1内进行二次烟气氧化脱硝处理;
其中,氧化液喷淋设备21喷淋的氧化液为1mmol/L-10mmol/L的NaClO2溶液;吸收液喷淋设备31喷淋的吸收液为碱性溶液例如NaOH溶液、氨水溶液、尿素溶液和/或NaS2O8溶液。
本实施例还提供了一种使用上述烟气氧化脱硝装置进行烟气氧化脱硝处理的方法,其中,该方法包括以下步骤:
烟气经烟气入口11进入氧化腔2内使用次氯酸钠溶液作为氧化剂在紊流设备作用下实现烟气中氮氧化物的氧化,氧化后的烟气进入吸收腔3中使用碱性吸收液在紊流设备作用下实现烟气中NOx以及其他酸性气体的去除,使用吸收液处理后的烟气进入除雾器4进行除雾处理,然后经烟气出口12进入NOx浓度检测设备5进行NOx浓度检测,NOx浓度达不到排放标准的烟气重新经过脱硝塔本体1的烟气入口11重新进入脱硝塔本体1内进行二次烟气氧化脱硝处理,NOx浓度检查合格的烟气进行排放,完成整个氧化脱硝处理过程;
其中,氧化处理所用的次氯酸钠溶液经氧化液循环系统进行再循环利用,吸收处理所用的碱性溶液经氧化液循环系统进行再循环利用。
对比例1
本对比例提供一种烟气氧化脱硝装置(如图2所示),该烟气氧化脱硝装置与实施例1提供的烟气氧化脱硝装置大致相同,区别仅在于本对比例中氧化腔与吸收腔内未设置烟气紊流设备。
具体而言,本对比例氧化腔与实施例1的氧化腔的区别在于不设置隔板以及中心柱;本对比例吸收腔与实施例1的吸收腔的区别于不设置隔板以及中心柱;其他均与实施例1相同。
实验例1
分别使用实施例1、对比例1提供的烟气氧化脱硝装置进行烟气脱硝,其中,待处理烟气使用钢瓶气配气,并用themal 42i-Hl NOx烟气分析仪对实施例1、对比例1提供的烟气氧化脱硝装置的烟气入口、烟气出口的NOx浓度进行监测分析;实验条件:烟气组成为700ppm NO,16vol%O2,载气为N2;烟气温度为80℃;烟气量为45m3/h;氧化腔、吸收腔半径为200mm。
实验结果如图3A-图3B所示。可见具有如实施例1所示的烟气紊流设计的烟气氧化脱硝装置的NO氧化率和去除率平均水平均高于对比例1提供的不具有烟气紊流设计的烟气氧化脱硝装置,而且如实施例1所示的烟气紊流设计的烟气氧化脱硝装置在工况下数据稳定程度更高,因此可以说明如实施例1所示的烟气紊流设计在烟气氧化脱硝装置中具有比较明显的积极作用。
Claims (11)
1.一种烟气氧化脱硝装置,其中,该装置包括氧化腔和与氧化腔连接的吸收腔;经氧化腔氧化后的烟气进入吸收腔进行吸收;
氧化腔内设有氧化液喷淋设备,吸收腔内设有吸收液喷淋设备;
氧化腔与吸收腔中至少一者内设有烟气紊流设备;
当氧化腔设有烟气紊流设备时,氧化腔的烟气紊流设备用以提升进入氧化腔的烟气在氧化腔内的紊乱程度;
当吸收腔设有烟气紊流设备时,吸收腔的烟气紊流设备用以提升进入吸收腔的烟气在吸收腔内的紊乱程度。
2.根据权利要求1所述的烟气氧化脱硝装置,其中,
氧化腔的烟气紊流设备包括将氧化腔由上到下分隔成至少两个腔室的隔板以及上下贯穿整个氧化腔的中心柱;氧化腔的各腔室通过设置在中心柱上的格栅与中心柱连通,中心柱为中空结构;每个腔室内均设有所述氧化液喷淋设备,氧化腔烟气入口设于最底部腔室处;
吸收腔的烟气紊流设备包括将吸收腔由上到下分隔成至少两个腔室的隔板以及上下贯穿整个吸收腔的中心柱;吸收腔的各腔室通过设置在中心柱上的格栅与中心柱连通,中心柱为中空结构;每个腔室内均设有所述吸收液喷淋设备,吸收腔烟气入口设于最底部腔室处。
3.根据权利要求1所述的烟气氧化脱硝装置,其中,
该装置进一步设有氧化液循环系统,氧化液循环系统包括设于氧化腔内的氧化液池以及与氧化液池连接的循环设备,氧化液池用以收集氧化腔内烟气处理后的氧化液,循环设备用以将氧化液池收集的氧化液输送至氧化液喷淋设备进行循环利用;
该装置进一步设有吸收液循环系统,吸收液吸收系统包括设于吸收腔内的吸收液池以及与吸收液池连接的循环设备,吸收液池用以收集吸收腔内烟气处理后的吸收液,循环设备用以将吸收液池收集的吸收液输送至吸收液喷淋设备进行循环利用。
4.根据权利要求1所述的烟气氧化脱硝装置,其中,所述烟气氧化脱硝装置包括一脱硝塔本体,脱硝塔本体内设有氧化腔和与氧化腔连接的吸收腔,氧化腔位于吸收腔下部,烟气经氧化腔氧化后进入吸收腔进行吸收,然后经烟气出口排出脱硝塔本体;
氧化腔内设有氧化液喷淋设备以及烟气紊流设备;氧化腔的烟气紊流设备包括将氧化腔分隔成上下两个腔室的隔板以及上下贯穿整个氧化腔的中心柱;氧化腔的各腔室通过设置在中心柱上的格栅与中心柱连通,中心柱为中空结构;每个腔室内均设有所述氧化液喷淋设备,脱硝塔本体的烟气入口设于氧化腔的最底部腔室中;
吸收腔内设有吸收液喷淋设备以及烟气紊流设备,吸收腔的烟气紊流设备包括将吸收腔分隔成上下两个腔室的隔板以及上下贯穿整个吸收腔的中心柱;吸收腔的各腔室通过设置在中心柱上的格栅与中心柱连通,中心柱为中空结构;每个腔室内均设有所述吸收液喷淋设备;经氧化腔氧化处理后的烟气由吸收腔最底部腔室进入吸收腔;
脱硝塔本体设有双循环系统,分别为氧化液循环系统、吸收液循环系统;氧化液循环系统包括设于氧化腔内的氧化液池以及与氧化液池连接的循环设备,氧化液池用以收集氧化腔内烟气处理后的氧化液,循环设备用以将氧化液池收集的氧化液输送至氧化液喷淋设备进行循环利用;吸收液吸收系统包括设于吸收腔内的吸收液池以及与吸收液池连接的循环设备,吸收液池用以收集吸收腔内烟气处理后的吸收液,循环设备用以将吸收液池收集的吸收液输送至吸收液喷淋设备进行循环利用。
5.根据权利要求2或4所述的烟气氧化脱硝装置,其中,
氧化腔的中心柱顶部设置有氧化液喷淋设备,烟气在中心柱中加速同时能够进一步被氧化液氧化;
吸收腔的中心柱顶部设置有吸收液喷淋设备,烟气在中心柱中加速同时能够进一步被吸收液氧化。
6.根据权利要求2或4所述的烟气氧化脱硝装置,其中,
氧化腔的半径约为氧化腔的中心柱的半径的3-5倍;
吸收腔的半径约为吸收腔的中心柱的半径的3-5倍;
吸收腔的中心柱上的格栅开孔率为50%-75%;
氧化腔的中心柱上的格栅间隔为0.05R-0.1R,R为中心柱的半径;
吸收腔的中心柱上的格栅间隔为0.05R-0.1R,R为中心柱的半径。
7.根据权利要求2或4所述的烟气氧化脱硝装置,其中,
氧化腔的中心柱的半径与吸收腔的中心柱的半径相等;
氧化腔的半径与吸收腔的半径相等。
8.根据权利要求1或4所述的烟气氧化脱硝装置,其中,
所述氧化液喷淋设备喷淋的氧化液为NaClO2溶液;
所述吸收液喷淋设备喷淋的吸收液为碱性溶液。
9.根据权利要求1或4所述的烟气氧化脱硝装置,其中,
该装置进一步包括除雾器,用于处理经吸收腔处理后的烟气;当吸收腔与氧化腔设置于同一吸收塔内时,除雾器设置于吸收腔与烟气出口之间;
该装置进一步包括NOx浓度检测设备以及烟气循环处理设备,NOx浓度检测设备用以检测氧化脱硝处理后的烟气中NOx浓度,烟气循环处理设备用以将NOx浓度检查不合格的烟气通入氧化腔内重新进行烟气氧化脱硝处理。
10.一种使用权利要求1-9任一项所述的烟气氧化脱硝装置进行烟气氧化脱硝处理的方法,其中,该方法包括烟气进入氧化腔内使用次氯酸钠溶液作为氧化剂在紊流设备作用下实现烟气中氮氧化物的氧化的步骤和/或氧化后的烟气进入吸收腔中使用碱性吸收液在紊流设备作用下实现烟气中NOx以及其他酸性气体的去除的步骤。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,
该方法进一步包括使用吸收液处理后的烟气进行除雾处理;
该方法进一步包括氧化脱硝处理后的烟气进行NOx浓度检测,NOx浓度达不到排放标准的烟气重新进入所述氧化脱硝装置进行二次氧化脱硝。
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