一种工业烟气深度氧化脱硫脱硝的装置及工艺制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种工业烟气深度氧化脱硫脱硝的装置及工艺，所述装置包括第一个吸收塔1、第二个吸收塔2、臭氧发生器3、引风机4以及位于第二个吸收塔2上部的除雾器5；第一个吸收塔1的出气管路分为两路，一路与第二个吸收塔2吸收段下方相连，在此管路上设置引风机4，且此管路与臭氧发生器3的臭氧输送管道相连；另一路和第二个吸收塔2吸收段上方相连。利用上述装置对工业烟气进行深度氧化脱硫脱硝，具有臭氧用量少，氮氧化物脱除率高，成本低等优势，适合于钢铁或有色冶金烧结烟气、工业窑炉烟气的脱硫脱硝，具有良好的经济效益和广阔的应用前景。

A Device and Technology for Deep Oxidation Desulfurization and Denitrification of Industrial Flue Gas

The invention relates to a device and process for deep oxidative desulfurization and denitrification of industrial flue gas, which comprises a first absorption tower 1, a second absorption tower 2, an ozone generator 3, an induced draft fan 4 and a demister 5 located at the upper part of the second absorption tower 2. The outlet pipeline of the first absorption tower 1 is divided into two paths, one of which is connected below the absorption section 2 of the second absorption tower, and a guide is arranged on the pipeline. The fan 4 is connected with the ozone transport pipeline of the ozone generator 3, and the other is connected with the upper part of the absorption section of the second absorption tower 2. The device has the advantages of less ozone consumption, high removal rate of nitrogen oxides and low cost. It is suitable for desulfurization and denitrification of iron and steel or non-ferrous metallurgical sintering flue gas and industrial kiln flue gas. It has good economic benefits and broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种工业烟气深度氧化脱硫脱硝的装置及工艺
本专利技术涉及烟气污染控制领域，具体涉及一种工业烟气深度氧化脱硫脱硝的装置及工艺。
技术介绍
我国SO2和NOx等大气污染物排放量居高不下，环保标准日趋严格，企业面临严重的减排压力。特别是在钢铁、焦化等行业中，由于焦炉、烧结等烟气温度较低(焦炉烟气250-300℃，经过余热回收后150-200℃；烧结烟气150℃左右)，常规的SCR脱硝技术难以实现高效脱硝，无法直接应用。同时，SCR脱硝技术占地面积大，投资和运行费用高昂。因此，针对这一类低温烟气的低成本脱硫脱硝技术需求十分迫切。近年来，针对低温烟气脱硝，出现了干/半干法脱硫+低温SCR脱硝除尘热解析一体化、活性炭吸附脱硫脱硝、低温等离子体脱硫脱硝、络合法脱硫脱硝以及臭氧氧化脱硫脱硝等技术。其中，臭氧氧化脱硫脱硝技术具有氧化效率高、可耦合现有湿法脱硫技术，实现硫硝同步脱除等优势，逐步得到了行业的认可，具有良好的发展前景。臭氧氧化脱硫脱硝的技术路线一般是首先向烟气中喷入适量臭氧(通常为臭氧/NO摩尔比1:1)，将烟气中难溶于水的NO氧化为较易溶于水的NO2，然后在湿法脱硫塔中同时脱除硫硝。尽管与NO相比，NO2在水中的溶解度有很大提高，但其溶解度仍然远小于SO2，导致NO2的吸收效率较低，特别是以钙基物质作为脱硫剂时，NO2的脱除效率只有40％左右，难以达到排放标准的要求。此外，NO2被吸收剂吸收后转化为亚硝酸盐和硝酸盐的混合物，难以回收利用；同时亚硝酸盐还具有一定的毒性，如果直接排放将会导致水体的污染。而单纯通过提高臭氧喷入量，将NO氧化为易溶于水的N2O5的方法尽管可以提高氮氧化物的脱除率，但臭氧需要量大，导致成本高昂。因此，如何在不增加臭氧用量的情况下提高氮氧化物脱除效率，并抑制亚硝酸盐的生成，得到可回收的硝酸盐产品，是本专利解决的问题。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种工业烟气深度氧化脱硫脱硝的装置及工艺，解决了现有臭氧氧化脱硫脱硝工艺中氮氧化物脱除率不足，硝酸盐/亚硝酸盐混合物难以回收利用的问题，通过本专利技术所述的臭氧部分深度氧化脱硫脱硝工艺，可有效提高氮氧化物脱除率，氮氧化物在吸收过程中转化为单一的硝酸盐，可进一步通过蒸发结晶的方式回收利用，不仅避免了环境污染，而且提高了经济效益。本专利技术所述的深度氧化脱硫脱硝，指的是臭氧与烟气中的NO的摩尔比达到1.5左右，使NO转变为极易溶于水的N2O5。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种工业烟气深度氧化脱硫脱硝的装置，所述装置包括第一个吸收塔1、第二个吸收塔2、臭氧发生器3、引风机4以及位于第二个吸收塔2上部的除雾器5；所述第一个吸收塔1的出气管路分为两路，一路与第二个吸收塔2吸收段下方相连，在此管路上设置引风机4，且此管路与臭氧发生器3的臭氧输送管道相连；另一路和第二个吸收塔2吸收段上方相连。根据本专利技术，所述臭氧发生器3的输送管道连接在引风机4的入口端或出口端，优选为连接在引风机4的入口端。根据本专利技术，所述第二个吸收塔2的吸收段上方指位于第二个吸收塔2喷淋层的上方，除雾器5的下方；所述第二个吸收塔2的吸收段下方指位于第二个吸收塔2喷淋层的下方。第二方面，本专利技术提供一种工业烟气深度氧化脱硫脱硝的工艺，利用权利要求1-3任一项所述的工业烟气深度氧化脱硫脱硝的装置对烟气进行处理，具体步骤为：(1)将工业烟气通过第一个吸收塔1进行脱硫；(2)脱硫后的烟气分为两路，其中一路由引风机4引出，与来自臭氧发生器)的臭氧混合，将烟气中的NO深度氧化为易溶于水的N2O5，然后进入第二个吸收塔2下方进行吸收脱除NOx；(3)另一路烟气通入至第二个吸收塔的吸收段上方，与步骤2中经过吸收脱除NOx后的烟气汇合，经过除雾器5除雾后排放。本专利技术步骤(1)所述第一个吸收塔1进行脱硫为本领域的常规操作，对此不做特殊限定。根据本专利技术，步骤(2)中参与臭氧氧化的烟气流量占总烟气流量的50-80％，优选为70％；例如可以是50％、55％、60％、65％、70％、75％或80％，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷经列举。根据本专利技术，步骤(2)中臭氧的通入量与烟气总量中氮氧化物的摩尔比为0.8-1.2，优选为1.0；例如可以是0.8、0.85、0.9、0.95、1.0、1.05、1.1、1.15或1.2，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷经列举。本专利技术中，脱硫后的烟气一路由引风机4引出，所述引风机4具备变频功能，可调节这一路烟气的流量和压力。根据本专利技术，所述第二个吸收塔2中使用的吸收剂为氢氧化钠、生石灰、氨水或钢渣中的任意一种或至少两种的组合；例如可以是氢氧化钠、生石灰、氨水或钢渣中的任意一种，典型但非限定性的组合为：氢氧化钠和生石灰；氢氧化钠和氨水；氢氧化钠和钢渣；氢氧化钠、氨水和钢渣等，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举。根据本专利技术，所述第二个吸收塔2中吸收液的pH为5-7，例如可以是5、5.5、6、6.5或7，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷经列举。与现有技术方案相比，本专利技术至少具有以下有益效果：(1)本专利技术所述的臭氧部分深度氧化脱硫脱硝工艺，有效提高了氮氧化物脱除效率，脱硝率达到60-70％。尽管臭氧喷入总量与原始烟气氮氧化物摩尔比仍保持在1.0左右，但通过烟气分配的方式使臭氧集中作用到部分烟气中，此时臭氧与NO的摩尔比达到1.5左右，实现臭氧深度氧化，NO转变为极易溶于水的N2O5，而N2O5几乎可以完全脱除。因此，脱硝效率大幅提高。(2)本专利技术所述工艺中，氮氧化物以N2O5的形式脱除，在吸收液中转化为硝酸盐，可通过蒸发结晶的方式回收利用，提高了技术经济性。附图说明图1是本专利技术实一种具体实施方式提供的氧化脱硫脱硝装置结构示意图；其中，1-第一个吸收塔，2-第二个吸收塔，3-臭氧发生器，4-引风机，5-除雾器，箭头为烟气流动方向。下面对本专利技术进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本专利技术的简易例子，并不代表或限制本专利技术的权利保护范围，本专利技术的保护范围以权利要求书为准。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。如图1所示，本专利技术提供了一种氧化脱硫脱硝装置，所述装置包括第一个吸收塔1、第二个吸收塔2、臭氧发生器3、引风机4以及位于第二个吸收塔2上部的除雾器5；所述第一个吸收塔1的出气管路分为两路，一路与第二个吸收塔2吸收段下方相连，在此管路上设置引风机4，且此管路与臭氧发生器3的臭氧输送管道相连；另一路和第二个吸收塔2吸收段上方相连。优选地，所述臭氧发生器3的输送管道连接在引风机4的入口端或出口端。优选地，所述臭氧发生器3的输送管道连接在引风机4的入口端。为更好地说明本专利技术，便于理解本专利技术的技术方案，本专利技术的典型但非限制性的实施例如下：实施例1本实施例提供了一种工业烟气深度氧化脱硫脱硝的装置，所述装置包括第一个吸收塔1、第二个吸收塔2、臭氧发生器3、引风机4以及位于第二个吸收塔2上部的除雾器5；所述第一个吸收塔1的出气管路分为两路，一路与第二个吸收塔2吸收段下方相连，在此管路上设置引风机4，且此管路与臭氧发生器3的臭氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业烟气深度氧化脱硫脱硝的装置，其特征在于，所述装置包括第一个吸收塔(1)、第二个吸收塔(2)、臭氧发生器(3)、引风机(4)以及位于第二个吸收塔(2)上部的除雾器(5)；所述第一个吸收塔(1)的出气管路分为两路，一路与第二个吸收塔(2)吸收段下方相连，在此管路上设置引风机(4)，且此管路与臭氧发生器(3)的臭氧输送管道相连；另一路和第二个吸收塔(2)吸收段上方相连。

【技术特征摘要】
1.一种工业烟气深度氧化脱硫脱硝的装置，其特征在于，所述装置包括第一个吸收塔(1)、第二个吸收塔(2)、臭氧发生器(3)、引风机(4)以及位于第二个吸收塔(2)上部的除雾器(5)；所述第一个吸收塔(1)的出气管路分为两路，一路与第二个吸收塔(2)吸收段下方相连，在此管路上设置引风机(4)，且此管路与臭氧发生器(3)的臭氧输送管道相连；另一路和第二个吸收塔(2)吸收段上方相连。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述臭氧发生器(3)的输送管道连接在引风机(4)的入口端或出口端。3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述臭氧发生器(3)的输送管道连接在引风机(4)的入口端。4.一种工业烟气深度氧化脱硫脱硝的工艺，其特征在于，利用权利要求1-3任一项所述的工业烟气深度氧化脱硫脱硝的装置对烟气进行处理，具体步骤为：(1)将工业烟气通过第一个吸收塔(1)进行脱...

【专利技术属性】
技术研发人员：李会泉，孟子衡，王兴瑞，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11