一种低温烟气氧化脱硝方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种低温烟气氧化脱硝方法及系统，将二氧化氯气体与需要净化的低温烟气烟道内进行气-气混合并送至氧化塔内，二氧化氯气体在氧化塔内将NO氧化成为NO2和N2O3，反应温度在50～80℃，氧化脱硝过程在氧化塔内完成，氧化反应时间在1-2秒；被氧化后的烟气进入喷淋吸收段，用质量浓度5％～8％的氧化钙溶液喷淋，喷淋吸收后生成硝酸钙、亚硝酸钙溶液，亚硝酸钙溶液饱和后经除杂、蒸发浓缩、结晶，提纯处理后生产亚硝酸钙。本发明专利技术选用ClO2气体与烟气充分混合，实现50～80℃低温脱硝，解决了废水处理问题，同时实现了资源的循环化利用。本发明专利技术的脱硝效率能达到85％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种燃煤烟气氧化脱硝方法及系统，尤其涉及一种低温烟气氧化脱硝方法及系统，属于环境保护

技术介绍
燃煤锅炉的烟气中含有SO2、NOx和重金属(Hg和Ag)等污染物，已经日益成为大气和土壤污染的主要污染源。“十二五”期间，我国已把NOX作为约束性指标并纳入区域总量控制范围。因此，现有烟气净化处理装置中增加NOX的净化装置，已经成为行业的必然趋势。研究表明，钢铁厂中各种设备放出的NOx总量在固定发生源中占第二位，仅次于SO2的排放量。其中，烧结生产过程NOx排放量约占钢铁厂NOx排放总量的一半左右。因此，对烧结烟气NOx排放量的严格控制，可有效降低钢厂的NOx的排放量。烧结烟气是烧结混合料点火后，在高温烧结成型过程中所产生的含尘废气，具有烟气量大、烟气温度较高、烟气携带粉尘多、含湿量大、烟气中含有腐蚀性和有毒气体等主要特点。其中：SO2和NOx浓度随铁矿原料和燃料的差异变化，SO2浓度一般在300～800ppm范围内，高的可达2000～4000ppm；NOx浓度一般在150～300ppm范围内变化，最高可达500ppm。在众多脱硝技术中只有SNCR和SCR法在大型燃煤电厂获得了较好的商业应用。SNCR(选择性非催化还原法)脱硝技术是将NH3、尿素等还原剂喷入锅炉炉内与NOx进行选择性反应，不用催化剂，因此必须在高温区加入还原剂。还原剂喷入炉膛温度为850～1100℃的区域，迅速热分解成NH3，与烟气中的NOx反应生成N2和水，该技术以炉膛为反应器。SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率一般为30％～60％，受锅炉结构尺寸影响很大。SCR选择性催化还原法(选择性催化还原法)脱硝技术是指在催化剂的作用下，在反应温度320～450℃下。还原剂(液氨)与烟气中的氮氧化物反应生成无害的N2和水，从而去除烟气中的NOx。选择性是指还原剂NH3和烟气中的NOx发生还原反应，而不与烟气中的氧气发生反应。SCR烟气脱硝技术的脱硝效率可高达95％。氧化吸收法利用强氧化剂将NO部分氧化成高价态的易溶于水的NO2，然后利用吸收剂对NO2进行脱除，可以达到较好的脱除效果。常用的氧化剂有臭氧、二氧化氯、双氧水、亚氯酸钠、次氯酸钠、高锰酸钾、氯酸等。常用的吸收剂有氢氧化钙、氢氧化钠、亚硫酸钠、尿素、氨水等。虽然氧化吸收法可以获得较高的脱硝效率，但是由于氧化剂和吸收剂价格都比较昂贵，因此，需要通过选用经济实用的氧化剂和吸收剂，设置高效的工艺系统，以保证氧化吸收法成为一种高效、低成本的脱硝技术。SNCR脱硝反应温度窗口为850℃～1100℃，SCR脱硝反应温度窗口为320℃～450℃。而钢铁厂烧结烟气温度一般在120～150℃，因此，如果采用SCR技术，还需要对烟气进行加热升温，大大增加了运行成本。因此，研究适合燃煤低温烟气脱硝技术迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述不足，而提供一种低温烟气氧化脱硝方法及系统，解决了废水处理问题，同时实现了资源的循环化利用。本专利技术采取的技术方案为：一种低温烟气氧化脱硝方法，将二氧化氯气体与需要净化的低温烟气烟道内进行气-气混合并送至氧化塔内，二氧化氯气体在氧化塔内将NO氧化成为NO2和N2O3，反应温度在50～80℃，氧化脱硝过程在氧化塔内完成，氧化反应时间在1-2秒；被氧化后的烟气进入喷淋吸收段，用(质量浓度5％～8％的)氧化钙溶液喷淋，喷淋吸收后生成硝酸钙、亚硝酸钙溶液，亚硝酸钙溶液饱和后经除杂、蒸发浓缩、结晶，提纯处理后生产亚硝酸钙。一种低温烟气氧化脱硝系统，包括氧化塔，氧化塔分为除雾段、喷淋吸收段、氧化段，氧化段的烟气进口分两路一路连接待净化低温烟气管，一路通过二氧化氯气体混合器、二氧化氯鼓风机与二氧化氯气体发生器相通，喷淋吸收段包括循环液喷淋层、吸收液喷淋层，吸收液喷淋层通过吸收液喷淋泵连接吸收液槽，循环液喷淋层通过氧化循环泵与氧化塔底部的吸收液池相通。所述的氧化塔底部连有废液排出泵。所述的氧化塔的顶端通过烟气出口与排出烟囱相通。本专利技术选用ClO2气体与烟气充分混合，将NO氧化成易于被吸收的NO2和N2O3，实现50～80℃低温脱硝。选价廉易得的氧化钙溶液作为吸收剂，生成硝酸钙、亚硝酸钙，亚硝酸钙溶液饱和后经除杂、蒸发浓缩、结晶，提纯处理后生产亚硝酸钙。从而解决了废水处理问题，同时实现了资源的循环化利用。本专利技术的脱硝效率能达到85％以上。本专利技术的优势是:(1)选择ClO2气体而不是液体为氧化剂基于：二氧化氯气-气混合高于气-液混合充分，均匀度高、脱硝效率高；气-气接触反应速率快，气-气法氧化脱硝反应时间需要1s左右，氧化段仅需3米的高度。液-气氧化反应时间在4s以上，氧化段的高度需要10m以上。此外，液体氧化防腐措施高；气体二氧化氯与NO反应产生的产物NO2仍然以气体形式存在，再进入吸收段被脱除。若采用液体喷淋，反应生产的HCl和NO2一旦出现，就会溶解于二氧化氯溶液中，形成含有二氧化氯的稀盐酸和稀硝酸混合溶液，对脱硝塔及附属管道、泵造成腐蚀，而且该酸性溶液较难处理。(2)选择氧化钙溶液作为吸收剂基于：氧化钙价廉易得，投资少、运行费用低、效率高，可以同时用于烟气脱硫，易于实现脱硫脱硝一体化。具有适应工况条件能力强、投资小、低耗节能、效率高和安全性能高的技术优势，特别是副产品亚硝酸钙实现了资源的循环化利用，同时为企业带来新增经济效益。(3)本专利技术特别适合烧结机、工业锅炉、炉窑烟气烟温不稳定，负荷变化大的情况，无SCR、SNCR反应温度窗的要求。本专利技术提出低温烟气脱硝系统可以与湿式石灰石—石膏烟气脱硫组成一体化脱硫脱硝技术。附图说明图1是本专利技术实施例的结构示意图；其中1-氧化塔，2-吸收液池，3-废液排出泵，4-二氧化氯气体发生器，5-二氧化氯鼓风机，6-二氧化氯气体混合器，7-氧化循环泵，8-吸收液喷淋泵，9-吸收液槽，10-烟气进口，11-循环液喷淋层，12-吸收液喷淋层，13-除雾器，14-烟气出口，15-烟囱。具体实施方式下面结合具体实施方式和实施例进一步说明。如图1所示，一种低温烟气氧化脱硝系统，包括氧化塔1，氧化塔1分为除雾段、喷淋吸收段、氧化段，氧化段的烟气进口10分两路一路连接待净化低温烟气管，一路通过二氧化氯气体混合器6、二氧化氯鼓风机5与二氧化氯气体发生器4相通，喷淋吸收段包括循环液喷淋层11、吸收液喷淋层12，吸收液喷淋层12通过吸收液喷淋泵8连接吸收液槽9，循环液喷淋层11通过氧化循环泵7与氧化塔1底部的吸收液池2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温烟气氧化脱硝方法，其特征是，将二氧化氯气体与需要净化的低温烟气烟道内进行气‑气混合并送至氧化塔内，二氧化氯气体在氧化塔内将NO氧化成为NO2和N2O3，反应温度在50～80℃，氧化脱硝过程在氧化塔内完成，被氧化后的烟气进入喷淋吸收段，用一定浓度的氧化钙溶液喷淋，喷淋吸收后生成硝酸钙、亚硝酸钙溶液，亚硝酸钙溶液饱和后经除杂、蒸发浓缩、结晶，提纯处理后生产亚硝酸钙。

【技术特征摘要】
1.一种低温烟气氧化脱硝方法，其特征是，将二氧化氯气体与需要净化的低温烟气烟道
内进行气-气混合并送至氧化塔内，二氧化氯气体在氧化塔内将NO氧化成为NO2和N2O3，反应
温度在50～80℃，氧化脱硝过程在氧化塔内完成，被氧化后的烟气进入喷淋吸收段，用一定
浓度的氧化钙溶液喷淋，喷淋吸收后生成硝酸钙、亚硝酸钙溶液，亚硝酸钙溶液饱和后经除
杂、蒸发浓缩、结晶，提纯处理后生产亚硝酸钙。
2.根据权利要求1所述的一种低温烟气氧化脱硝方法，其特征是，所述的氧化钙溶液
质量浓度范围在5％～8％。
3.根据权利要求1所述的一种低温烟气氧化脱硝方法，其特征是，所述的的氧化反应
时间在1-...

【专利技术属性】
技术研发人员：张汝松，刘畅，展茂源，邓徐帧，王猛，刘清安，刘昌峰，于鹏，
申请(专利权)人：山东山大华特环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37