湿法洗涤设备和用来控制NOx排放的方法技术

一种用来控制ＮＯｘ排放的设备，该设备包括：　　　　具有壁表面和内部的室；　　　　用来使烟道气进入所述室的内部的烟道气入口和从所述室的内部排出的烟道气出口；　　　　用来在其中降低气体温度的气体骤冷区；　　　　在所述室内的臭氧注入和停留区；和　　　　液体喷淋区，所述液体喷淋区包括至少一个用来向壁表面喷液体的喷嘴。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】湿法洗涤设备和用来控制NOx排放的方法
本专利技术涉及一种用来控制如燃烧系统和流化床催化裂化装置(FCCU)操作之类的系统的烟道气中的NOx排放的方法和设备。更具体地说，所述方法和设备是一种使用相对不含雾或不含水滴的臭氧注入和停留(retention)区的改进的湿法洗涤法和湿法洗涤设备。
技术介绍
在1900年制定了空气净化法案修正案，用以控制和减少排入大气的有害污染物的量。空气净化法案严格限制燃烧源和化工厂所排放烟道气中的污染物含量。因此，工业中在寻找用来控制有害污染物排放的能够有效实现而又低成本的系统和方法。氮的氧化物(NOx)和硫的氧化物(SOx)是空气净化法案作为减少对象的主要燃烧污染物。已经开发出了用来减少烟道气中的NOx的各种处理工艺和方法。用来降低烟道气中的NOx浓度的NOx减少技术通常为使用氨或脲将NOx转化为元素氮的选择性催化还原(SCR)或选择性非催化还原(SNCR)。在SNCR法中，氨在不使用催化物质的条件下将烟道气中的NOx还原成氮气。氨被氧化为氮气和水。然而SNCR法需要非常高的800-1200℃的操作温度，这显著地限制了这种方法。即使在这些高的操作温度下，NOx减少的百分数仍限于约60％，在大多数情况下更低。在SCR法中，在烟道气与氨或氨的前体接触的过程中需要有催化转化器。这种方法可以在远低于SNCR法的温度下，例如在250-600℃进行。但是SCR法也有其局限性。由于催化剂随着时间推移而变差，每3-5年需要更换催化剂，因此SCR的成本高于SNCR法。另外，催化剂会将烟道气中的一些SO2转化为SO3，SO3会另外造成污染。最后，在一些用途中催化剂床可能会捕获一些微粒物质，堵塞催化剂并且/或者升高烟道气的压降。结果，在SCR前面通常需要安装静电除尘器之类的微粒去除设备。专利技术简述-->本专利技术提供一种湿法洗涤设备，该设备能够从燃烧、FCCU和其它操作所产生的烟道气中除去NOx。因此，根据本专利技术揭示了各种湿法洗涤器组件和流化床催化裂化系统，这些组件和系统能够以各种百分率除去NOx。根据本专利技术一个方面，提供了一种用来控制NOx排放的设备，该设备包括具有壁表面和内部的室；用来使烟道气进入所述室的内部和从室内排出的烟道气入口和烟道气出口；用来在其中降低气体温度的气体骤冷区；在所述室内的臭氧注入和停留区；和液体喷淋区，所述液体喷淋区包括至少一个用来向壁表面喷液体的喷嘴。较佳，该设备包括臭氧供应源(supply)；用来将预定量的臭氧注入所述臭氧注入和停留区的臭氧喷嘴；在液体喷淋区的液体供应源；用来骤冷气体的液体供应源和至少一个气体骤冷喷嘴。较佳，在本专利技术这个方面，液体喷淋区位于臭氧注入和停留区以上，烟道气入口位于液体喷淋区以下。或者所述设备的液体喷淋区位于臭氧注入和停留区以下，烟道气入口和气体骤冷区位于液体喷淋区以上。所述液体通常包括钙试剂、镁试剂或钠试剂。所述设备的高度可为50-120英尺，直径为1-50英尺。根据设备的尺寸，该设备可包括3个或更多的喷嘴。臭氧与NOx的比例可为0.5-3.5。臭氧注入和停留区的长度足以使得通过臭氧注入和停留区的烟道气的停留时间为0.5-10秒。另外，臭氧注入和停留区的长度足以使烟道气在臭氧注入和停留区内的停留时间约为3-7秒。所述设备中液体和气体的比例为5-80加仑/1000立方英尺气流。烟道气可以以3-26英尺/秒的速率通过该设备。较佳，烟道气出口排放的NOx小于或等于50ppmdv。该设备对NOx的去除百分率约大于30％，或约大于50％。去除百分率还可约为90％或更高。去除百分率可为70％-80％。液体供应源可包括含有化学品和水溶液的液体，该液体的pH为5.5-7.5。所述设备可在气体骤冷区内将烟道气骤冷至120°-180°F，或低于200°F。或者可将烟道气骤冷至低于250°F。根据本专利技术另一个方面，提供了一种方法，该方法包括：使烟道气进入室的内部；将烟道气骤冷至低于烟道气的温度；向室的内部注入臭氧；将液体喷向室壁，以俘获氧化过程的反应产物。-->根据本专利技术这个方面，所述液体可包括钠试剂、钙试剂或镁试剂。根据本专利技术这个方面，应在液体喷淋的下方将臭氧注入室内，烟道气入口可位于液体喷淋的下方。根据本专利技术这个方面，液体喷淋可包括通过三个以上喷嘴注入液体。根据本专利技术这个方面，可将室内臭氧与NOx的比例保持在0.5-3.5。根据本专利技术这个方面，在将臭氧注入室内之后，烟道气的停留时间可为0.5-10秒。根据本专利技术这个方面，在将臭氧注入室内之后，烟道气的停留时间可至少为3秒。根据本专利技术这个方面，可将系统内液体与气体的比例保持在5-80加仑/1000立方英尺气流。根据本专利技术这个方面，可使烟道气以3-26英尺/秒的速率通过该设备。根据本专利技术这个方面，NOx排放量可小于40ppmdv。所述设备对NOx的去除百分率约大于30％，或约大于50％。所述去除百分率也可约为90％或更高。还可约为70％-80％。根据本专利技术这个方面，可将烟道气骤冷至120-180°F，或低于200°F。或者可将烟道气骤冷至低于250°F。根据本专利技术这个方面，对烟道气的骤冷可在进入室内的入口进行，可包括在气体进入室时将液体喷淋过该气体。在本专利技术另一方面中，提供了一种用来控制NOx排放的方法，该方法包括：将烟道气通入室内；骤冷烟道气；将臭氧注入室内部的臭氧注入和停留区；将液体喷淋入室内；在臭氧注入和停留区附近保持基本不含液滴。根据本专利技术这个方面，所述向室内注入臭氧的步骤可在喷淋液体之前进行。根据本专利技术这个方面，可通过三个或更多个喷嘴喷淋液体。根据本专利技术这个方面，可将室内臭氧与NOx的比例保持在0.5-3.5。根据本专利技术这个方面，在将臭氧注入室内之后，烟道气的停留时间可为0.5-10秒。根据本专利技术这个方面，在将臭氧注入室内之后，烟道气的停留时间至少为5秒。根据本专利技术这个方面，可将系统内液体与气体的比例保持在5-80加仑/1000立方英尺气流。-->根据本专利技术这个方面，使烟道气以3-26英尺/秒的速率通过该设备。根据本专利技术这个方面，NOx排放优选小于50ppmdv。根据本专利技术这个方面，NOx的去除百分率可大于或等于50％。根据本专利技术这个方面，可将烟道气骤冷至140-160°F。根据本专利技术另一个方面，提供了一种燃烧系统，该系统包括锅炉；用来控制NOx排放的设备，该设备包括具有壁表面和内部的室，用来使烟道气进入所述室内部的烟道气入口和使烟道气排出所述室内部的烟道气出口，用来在其中降低气体温度的气体骤冷区，在所述室内的臭氧注入和停留区，以及包括至少一个用来向壁表面喷淋液体的喷嘴的液体喷淋区。较佳，所述设备包括臭氧供应源；用来将预定量的臭氧注入臭氧注入和停留区的臭氧喷嘴；在所述液体喷淋区内的液体供应源；用来骤冷气体的液体供应源和至少一个气体骤冷喷嘴。较佳，在本专利技术这个方面中，所述液体喷淋区可位于臭氧注入和停留区上方，烟道气入口可位于液体喷淋区下方。或者所述设备的液体喷淋区可位于臭氧注入和停留区的下方，烟道气入口和气体骤冷区位于液体喷淋区上方。所述液体优选包括钙试剂、镁试剂或钠试剂。较佳，所述设备的高度为50-120英尺，直径为1-50英尺，臭氧注入和停留区的长度注意使烟道气通过臭氧注入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用来控制NOx排放的设备，该设备包括：具有壁表面和内部的室；用来使烟道气进入所述室的内部的烟道气入口和从所述室的内部排出的烟道气出口；用来在其中降低气体温度的气体骤冷区；在所述室内的臭氧注入和停留区；和液体喷淋区，所述液体喷淋区包括至少一个用来向壁表面喷液体的喷嘴。2.如权利要求1所述的设备，还包括：臭氧供应源；用来将预定量的臭氧注入所述臭氧注入和停留区的臭氧喷嘴；在所述液体喷淋区的液体供应源；用来骤冷气体的液体供应源；和至少一个气体骤冷喷嘴。3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述液体喷淋区位于所述臭氧注入和停留区以上，所述烟道气入口位于所述液体喷淋区以下。4.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述液体喷淋区位于所述臭氧注入和停留区以下，所述烟道气入口和所述气体骤冷区位于所述液体喷淋区以上。5.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述液体包括钙试剂、镁试剂或钠试剂。6.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述设备的高度可为50-120英尺，直径为1-50英尺。7.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述至少一个喷嘴包括3个或更多的喷嘴。8.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述臭氧与NOx的比例为0.5-3.5。9.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述臭氧注入和停留区的长度足以使得通过所述臭氧注入和停留区的烟道气的停留时间为0.5-10秒。10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述长度足以使烟道气在臭氧注入和停留区内的停留时间约为3-7秒。11.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述设备中液体和气体的比例为5-80加仑/1000立方英尺气流。12.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述烟道气以3-26英尺/秒的速率通过所述设备。13.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述烟道气出口排放的NOx小于或等于50ppmdv。14.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述设备对NOx的去除百分率大于或等于50％。15.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述液体供应源包括含有化学品和水溶液的液体，所述液体的pH为5.5-7.5。16.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述烟道气在所述气体骤冷区内被骤冷至低于200°F。17.一种控制NOx排放的方法，该方法包括：使烟道气进入室的内部；将烟道气骤冷以降低烟道气的温度；向室的内部注入臭氧；将液体喷向室壁，以俘获氧化过程的反应产物。18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述液体可包括钠试剂、钙试剂或镁试剂。19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，应在液体喷淋的下方将臭氧注入室内，烟道气入口位于液体喷淋的下方。20.如权利要求17所述的方法，其特征在于，液体喷淋包括通过三个或更多喷嘴注入液体的步骤。21.如权利要求17所述的方法，还包括可将所述室内臭氧与NOx的比例保持在0.5-3.5。22.如权利要求17所述的方法，还包括在将臭氧注入室内之后，保持烟道气的停留时间为0.5-10秒。23.如权利要求17所述的方法，还包括在将臭氧注入室内之后，使烟道气的停留时间至少为3秒。24.如权利要求17所述的方法，还包括将液体与气体的比例保持在5-80加仑/1000立方英尺气流。25.如权利要求17所述的方法，还包括使烟道气以3-26英尺/秒的速率通过该设备。26.如权利要求17所述的方法，其特征在于，NOx排放量小于40ppmdv。27.如权利要求19所述的方法，还包括对NOx的去除百分率维持在大于或等于50％。28.如权利要求17所述的方法，还包括将所述烟道气骤冷至...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·赫西，K·R·吉尔曼，D·菲利伯特，S·伊格尔森，A·莫林，
申请(专利权)人：贝尔科技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：