本發(fā)明涉及環(huán)境工程廢氣治理領(lǐng)域，特別涉及一種工業(yè)尾氣氧化脫硝循環(huán)水中硝酸鹽的脫除裝置與方法。

背景技術(shù)：

火電廠、垃圾焚燒廠、水泥廠在燃燒工藝過程中，由于氮的氧化而生成的nox氣體，具有刺激人體呼吸系統(tǒng)、損害動(dòng)植物、破壞臭氧層、引起溫室效應(yīng)、酸雨和光化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)，其中以no居多，且其極難溶于水，增大了廢氣治理的難度。

目前，煙氣脫硝的主要技術(shù)有：選擇性催化還原技術(shù)（scr）、選擇性非催化還原技術(shù)（sncr）、選擇性非催化還原技術(shù)聯(lián)合選擇性催化還原技術(shù)（sncr/scr）、等離子脫硝技術(shù)、濕法煙氣脫硝技術(shù)等。

選擇性催化還原技術(shù)（scr）的技術(shù)原理是在含有nox的尾氣中噴入氨，尿素或者其它含氮化合物，使其中的nox還原成n2和水，該過程的溫度范圍是在315—400℃內(nèi)，且需要催化劑。該處理技術(shù)脫硝效率高，可達(dá)90%以上；但該技術(shù)建于鍋爐省煤器以后，占地面積較大，且對催化劑的消耗量大、催化劑易中毒，投資成本和運(yùn)行成本較高。

選擇性非催化還原技術(shù)（sncr）的技術(shù)原理是在含有nox的尾氣中噴入氨，尿素或者其它含氮化合物，使其中的nox還原成n2和水，還原反應(yīng)在較高的溫度范圍（870—1100℃）內(nèi)進(jìn)行，不需要催化劑。該法不需要催化劑，工程費(fèi)用大大降低；布置于鍋爐本體上，不需要占地面積。但該技術(shù)氨的利用率不高，為了還原nox常使用過量的氨，容易形成氨逃逸、造成設(shè)備腐蝕并污染環(huán)境，形成溫室氣體n2o；運(yùn)行過程控制不當(dāng)還會影響熱煤炭的燃燒，從而造成更多的co排放。

選擇性催化還原技術(shù)聯(lián)合選擇性非催化還原技術(shù)（sncr/scr）具有兩個(gè)反應(yīng)區(qū)，首先將氨，尿素或者其它含氮化合物的還原劑噴入第一個(gè)反應(yīng)區(qū)，在高溫下，還原劑與煙氣中的nox發(fā)生非催化還原反應(yīng)；然后再將未完全反應(yīng)的還原劑進(jìn)入第二個(gè)反應(yīng)區(qū)，進(jìn)一步脫氮，節(jié)省了設(shè)置在煙道里的氨噴射系統(tǒng)，并減少了催化劑的用量；但該技術(shù)運(yùn)行過程控制復(fù)雜，在大型工業(yè)中的運(yùn)用較少。

等離子脫硝技術(shù)是利用高能電子將60—100℃煙氣中的分子激活，電子裂解，生成大量離子、自由基和電子等活性粒子，將煙氣中的nox氧化，同時(shí)與噴入的氨反應(yīng)生成硝酸銨，工藝簡單，副產(chǎn)物可作為化肥銷售，但耗電量大，電極壽命短，價(jià)格昂貴。

濕法煙氣脫硝技術(shù)是包括二氧化氯氧化技術(shù)、過氧化氫氧化技術(shù)、高錳酸鉀氧化技術(shù)、臭氧氧化技術(shù)等。二氧化氯氧化技術(shù)是采用naclo2/naclo氧化no，然后再采用naoh吸收殘余的酸性氣體，脫硝效率高，但溶劑消耗量大、成本昂貴；過氧化氫氧化技術(shù)采用過氧化氫氧化no，進(jìn)而采用堿性溶液吸收，同樣存在溶劑消耗量大，成本昂貴的問題；高錳酸鉀氧化技術(shù)采用堿性高錳酸鉀溶液吸收nox的方法，脫硝效率高，吸收液中koh的含量對nox的脫除有重要影響，koh降低太快就會制約高錳酸鉀的強(qiáng)氧化能力，減弱了高錳酸鉀氧化nox的能力，從而導(dǎo)致廢氣的處理效果降低。

臭氧氧化技術(shù)采用強(qiáng)氧化劑臭氧將no氧化為no2，然后再采用吸收劑吸收，由于臭氧具有極強(qiáng)的氧化效率，是脫硝行業(yè)最具前景的技術(shù)方法。目前存在的主要問題在于no2被轉(zhuǎn)化為硝酸鹽后，高濃度的硝酸鹽分離困難；工業(yè)上常常將硝酸鹽直接排放至污水系統(tǒng)，引起污水中的氨氮偏高，嚴(yán)重污染了環(huán)境。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于現(xiàn)有的氧化脫硝技術(shù)存在的循環(huán)水中硝酸鹽濃度高、直接排放引起二次污染的難題，本發(fā)明提供了一種工業(yè)尾氣氧化脫硝循環(huán)水中硝酸鹽的脫除裝置與方法，能夠去除了循環(huán)水污染物、循環(huán)水得到回用、達(dá)到節(jié)省資源、保護(hù)環(huán)境的目的。

為解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種工業(yè)尾氣氧化脫硝循環(huán)水中硝酸鹽的脫除裝置，包括臭氧發(fā)生器、風(fēng)機(jī)、氧化反應(yīng)裝置、噴淋塔、水泵、吸收塔、循環(huán)池；所述的臭氧發(fā)生器通過所述的風(fēng)機(jī)連接至氧化反應(yīng)裝置；氧化反應(yīng)裝置連接至噴淋塔，噴淋塔通過水泵連接至吸收塔，吸收塔連接至循環(huán)池，循環(huán)池回流至噴淋塔。

優(yōu)選的，所述的吸收塔內(nèi)的吸收劑為尿素；

優(yōu)選的，所述的循環(huán)池內(nèi)的補(bǔ)充液為ca(oh)2；

一種工業(yè)尾氣氧化脫硝循環(huán)水中硝酸鹽的脫除方法，包括以下步驟：

（1）工業(yè)尾氣輸送至氧化反應(yīng)裝置；

（2）風(fēng)機(jī)引入外部新鮮空氣，與臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧一起輸送至氧化反應(yīng)裝置；

（3）工業(yè)尾氣與含新鮮空氣的臭氧在氧化反應(yīng)裝置內(nèi)發(fā)生氧化反應(yīng)；

（4）氧化反應(yīng)后的氣體輸送至噴淋塔，生成亞硝酸鹽；

（5）亞硝酸鹽輸送至吸收塔，在吸收塔內(nèi)發(fā)生脫硝反應(yīng)，潔凈的氣體通過頂部出口外排；

（6）將脫硝后的水體通過循環(huán)池再生后回流至噴淋塔。

優(yōu)選的，上述步驟（2）引入外部新鮮空氣，將臭氧均勻分散至空氣中，提高工業(yè)尾氣中no被氧化的效率。

優(yōu)選的，上述步驟（3）中工業(yè)尾氣中的no被氧化為no2。

優(yōu)選的，上述步驟（4）噴淋塔內(nèi)，未被o3氧化的no與no2一起生成亞硝酸鹽；

優(yōu)選的，上述步驟（5）在吸收劑尿素的吸收作用下，亞硝酸鹽轉(zhuǎn)換為n2。

優(yōu)選的，上述步驟（6）循環(huán)池內(nèi)添加ca(oh)2，使得溶液中的鹽溶液沉淀，并生成naoh回流至噴淋塔繼續(xù)利用。

本發(fā)明的技術(shù)原理是：工業(yè)尾氣中的no被氧化為no2，no與高no2在堿性條件下生成亞硝酸鹽；采用尿素將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)換成n2，達(dá)到脫硝的目的；同時(shí)，脫硝過程中產(chǎn)生的碳酸鹽溶液采用雙堿法沉淀，徹底阻止了循環(huán)水中鹽溶液的增加。

本發(fā)明的有益效果是：一、采用新鮮空氣與臭氧混合，均勻分散臭氧的方法，提高了臭氧與尾氣中氮氧化合物的反應(yīng)率，大大減少了臭氧的用量；二、采用尿素將亞硝酸鹽直接轉(zhuǎn)換為n2，解決了現(xiàn)有技術(shù)中生成的硝酸鹽濃度過大難處理或處理成本高的難題；三、循環(huán)池內(nèi)添加ca(oh)2，與na2co3反應(yīng)后生成caco3和naoh，naoh又回流至噴淋塔內(nèi)參與反應(yīng)，即節(jié)省了資源，又達(dá)到了循環(huán)液中硝酸鹽溶液的去除。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-臭氧發(fā)生器，2-風(fēng)機(jī)，3-氧化反應(yīng)裝置，4-噴淋塔，5、8-水泵，6-吸收塔，7-循環(huán)池。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

如圖1所示，本發(fā)明包括臭氧發(fā)生器1、風(fēng)機(jī)2、氧化反應(yīng)裝置3、噴淋塔4、水泵5、吸收塔6、循環(huán)池7、水泵8。臭氧發(fā)生器1產(chǎn)生的臭氧與風(fēng)機(jī)2引入的新鮮空氣一起輸送至氧化反應(yīng)裝置3；工業(yè)尾氣輸送至氧化反應(yīng)裝置3；在氧化反應(yīng)裝置3內(nèi)，臭氧協(xié)同新鮮空氣氧化工業(yè)尾氣中的no，將其氧化為高價(jià)態(tài)的氮氧化合物；然后輸送至噴淋塔4，生成亞硝酸鹽，再被尿素吸收，生成n-2；脫硝后的潔凈煙氣通過噴淋塔4頂部外排。噴淋塔4產(chǎn)生的亞硝酸鹽通過水泵5輸送至吸收塔6，吸收塔6內(nèi)尿素吸收亞硝酸鹽，生成n2后外排；產(chǎn)生的碳酸鹽溶液輸送至循環(huán)池7，利用雙堿法去除循環(huán)水中的污染物，然后通過水泵8回流至噴淋塔4，達(dá)到循環(huán)利用污染水的目的。

本實(shí)施例的主要反應(yīng)方程式如下：

氧化過程：

2no+o2→2no2

no+o3→no2+o2

亞硝酸鹽的生成過程：

no+no2+h2o→2hno2

hno2+naoh→nano2+h2o

脫硝過程：

2nano2+co(nh2)2→na2co3+2n2↑+2h2o

再生過程：

na2co3+ca(oh)2→caco3↓+naoh

2naoh+so3→na2so4

na2co3+so3+h2o→na2so4+co2↑+h2o

na2so4+ca(oh)2→caso4↓+naoh。

以上僅僅是對本發(fā)明的實(shí)施例做了簡單說明，并不是對本發(fā)明的限制，其可以有很多的變形，任何同專業(yè)的技術(shù)人員依據(jù)本發(fā)明進(jìn)行的變形，均認(rèn)為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。