低溫臭氧氧化脫硝系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)尾氣處理領(lǐng)域，涉及脫硝，尤其涉及一種低溫臭氧氧化脫硝系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著我國工業(yè)經(jīng)濟的迅速發(fā)展，能源消費的增長也日益加快，伴隨而來的是氮氧化物排放量急速上升，排放到大氣中的氮氧化物在陽光中的紫外線照射下會發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一種光化學(xué)煙霧，它是一種看似透明聞起來卻嗆人的環(huán)境殺手。同時，氮氧化物也是導(dǎo)致酸雨的元兇之一，它還參與臭氧層的破壞，氧化亞氮在高空同溫層中會破壞臭氧層，使較多的紫外線輻射到地面，增加皮膚癌的發(fā)病率。
[0003]為了降低工業(yè)廢氣的排放量，國家在《“十二五”節(jié)能減排規(guī)劃》中明確規(guī)定了“十二五”氮氧化物減排指標(biāo)，其中，火電行業(yè)氮氧化物排放量要求削減29% ;水泥行業(yè)氮氧化物排放量要求削減12%;到2015年，完成4億千瓦現(xiàn)役燃煤機組脫硝設(shè)施建設(shè)，對7000萬千瓦燃煤機組實施低氮燃燒技術(shù)改造，燃煤機組脫硝效率達到75 %以上。
[0004]火力發(fā)電廠燃煤機組為滿足GB13223-2011《火力發(fā)電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》NOx的排放標(biāo)準(zhǔn)，尤其為滿足發(fā)改能源2014(2093)號提出燃煤機組達到“超凈”排放要求，燃煤機組必須安裝脫硝系統(tǒng)，才能滿足煙氣氮氧化物排放要求。
[0005]煙氣脫硝，是指把已生成的NOX還原為N2，從而脫除煙氣中的Ν0Χ。煙氣脫硝的原理是用氧化劑將NO氧化成N02,生成的N02再用水或堿性溶液吸收，從而實現(xiàn)脫硝。傳統(tǒng)的煙氣脫硫脫硝工藝已經(jīng)不能滿足嚴(yán)格的減排要求，傳統(tǒng)的工藝也存在設(shè)備投資高、占地面積大等缺點，因此開發(fā)工藝簡單、可靠的脫硫脫硝工藝具有重要意義。
[0006]在現(xiàn)有的脫硝工藝中，選擇性催化還原法(SCR)、選擇性非催化還原法(SNCR)、SNCR+SCR聯(lián)合技術(shù)是運用較廣泛的脫硝技術(shù)。然而，SCR和SNCR脫硝過程均需要噴尿素或氨，氨逃逸會污染大氣，因為氨是霧霾加劇的物質(zhì);SCR技術(shù)還存在催化劑中毒失效問題，且催化劑有毒，失效后的催化劑仍需進一步廢物處理，因此使用和廢物處理成本較高。且其運行維護費用高，能耗、電耗量高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對上述的現(xiàn)有的脫銷工藝中存在的技術(shù)問題，提出一種設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單、使用成本低廉、脫硝效果好且能夠脫硫、脫硝的低溫臭氧氧化脫硝系統(tǒng)。
[0008]為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為，本發(fā)明提供一種低溫臭氧氧化脫硝系統(tǒng)，包括依次設(shè)置通過管道連接的
[0009]臭氧制備裝置:用于為系統(tǒng)提供整個所需的臭氧；
[0010]NOX反應(yīng)器:用于NOX和臭氧發(fā)生反應(yīng)；
[0011]堿吸收塔:用于吸收未反應(yīng)的臭氧以及除去尾氣中的S02;
[0012]煙囪:用于排放堿吸收塔吸收過后的尾氣；
[0013]其中，所述臭氧制備裝置包括依次設(shè)置的空氣壓縮機、冷干機、第一儲氣罐、干燥機、第二儲氣罐、制氧機以及臭氧發(fā)生器，所述空氣壓縮機、冷干機、第一儲氣罐、干燥機、第二儲氣罐、制氧機以及臭氧發(fā)生器之間通過管道連接。
[0014]作為優(yōu)選，所述堿吸收塔包括包括豎直設(shè)置的堿吸收塔本體以及設(shè)置在堿吸收塔本體底部用于與NOX反應(yīng)器連通的反應(yīng)管，所述反應(yīng)管伸入堿吸收塔本體，所述堿吸收塔本體上還設(shè)置有堿液管，所述堿液管連通有第一噴淋裝置，所述第一噴淋裝置設(shè)置在堿吸收塔本體內(nèi)，所述第一噴淋裝置的上方設(shè)置有填料層，所述填料層的上方設(shè)置有第二噴淋裝置，所述堿吸收塔本體的頂部設(shè)置排氣管，所述堿吸收塔本體的底部還設(shè)置有排液管。
[0015]作為優(yōu)選，所述堿吸收塔本體的外壁上第二噴淋循環(huán)管，所述第二噴淋循環(huán)管的頂部與第二噴淋裝置連通，所述第二噴淋循環(huán)管的底部與堿吸收塔本體的底部連通。
[0016]作為優(yōu)選，所述反應(yīng)管的管口的上方設(shè)置有氣體分布器。
[0017]作為優(yōu)選，所述制氧機以及臭氧發(fā)生器之間管道上依次設(shè)置有壓力變送器和流量
i+o
[0018]作為優(yōu)選，所述流量計為渦街流量計。
[0019]作為優(yōu)選，所述NOX反應(yīng)器的反應(yīng)溫度為25°C_150°C。
[0020]作為優(yōu)選，所述NOX反應(yīng)器的反應(yīng)溫度為25°C。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于，
[0022]1、本發(fā)明利用臭氧作為與NOX的反應(yīng)物，利用臭氧的高級氧化作用，使廢氣中的NOX氧化成高價態(tài)且易溶于水的N203和N205，然后通過堿吸收塔洗滌形成經(jīng)濟產(chǎn)物-HN03、H2S04，在降低氮氧化物和兩氧化硫的排放量的同時，也進一步提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。
[0023]2、本發(fā)明提供的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，且運行維護費用低，能耗、電耗量均低于現(xiàn)有的脫硝工藝，進而降低的企業(yè)的運營成本，提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為實施例1提供的低溫臭氧氧化脫硝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為實施例1提供的堿吸收塔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]以上各圖中，1、空氣壓縮機;2、冷干機;3、第一儲氣罐;4、干燥機;5、第二儲氣罐；
6、制氧機;61、壓力變送器;62、流量計;7、臭氧發(fā)生器;8、Ν0Χ反應(yīng)器;9、堿吸收塔;91、堿吸收塔本體;92、反應(yīng)管;93、堿液管;94、第一噴淋裝置;95、填料層;96、第二噴淋裝置;961、第二噴淋循環(huán)管;962、循環(huán)栗;963、止回閥；97、排氣管;98、排液管;99、氣體分布器。10、煙囪。
【具體實施方式】
[0028]為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0029]在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本發(fā)明并不限于下面公開說明書的具體實施例的限制。
[0030]實施例1，如圖1所示，本發(fā)明提供一種低溫臭氧氧化脫硝系統(tǒng)，包括依次設(shè)置通過管道連接的用于為系統(tǒng)提供整個所需的臭氧的臭氧制備裝置、用于NOX和臭氧發(fā)生反應(yīng)的NOX反應(yīng)器8、用于吸收未反應(yīng)的臭氧以及除去尾氣中的S02的堿吸收塔9以及用于排放堿吸收塔吸收過后的尾氣的煙囪10，Ν0Χ反應(yīng)器8上連通有廢氣管(圖中未示出)以及臭氧制備裝置，NOX反應(yīng)器8主要是采用流光放電的原理，利用高能電子電離、裂解臭氧，產(chǎn)生大量的氧化性粒子，然后與煙氣的中的氮氧化物進行反應(yīng)，其反應(yīng)方程式如下:
[0031 ] N0+03—N02+02
[0032]N02+03—N03+02
[0033]N03+N02—N205
[0034]N0+0+M—N02+M
[0035]N02+0—N03
[0036]當(dāng)然，氧化性粒子也可以與廢氣中的S02發(fā)生反應(yīng)，其反應(yīng)方程式如下:
[0037]S02+0—S03
[0038]通過NOX反應(yīng)器8的去除了廢氣中的氮氧化物，同時，也去除了一部分的S02，廢氣然后通過管道進入堿吸收塔9，在堿吸收塔9內(nèi)，未反應(yīng)的臭氧和S02、S03和堿液反應(yīng)、吸收，生成硫酸，N205和水反應(yīng)生成HN03，脫除NO和S02的尾氣則通過煙囪排入空氣中，通過上述的反應(yīng)，對廢氣中的NO和S02的脫除率最高可分別達到97%和100 %，進而達到排放標(biāo)準(zhǔn)