一种烟气中氮氧化物转换为亚硝酸盐的装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种烟气中氮氧化物转换为亚硝酸盐的装置与方法，属于环境保护废气治理领域。包括臭氧发生器、风机、半氧化装置、吸收塔；所述的臭氧发生器通过所述的风机连接至半氧化装置；所述的半氧化装置连接至所述的吸收塔。其实现方式是：首先将烟气中的NO部分氧化为NO

Device and method for converting nitrogen oxides into nitrite in flue gas

The invention discloses a device and a method for converting nitrogen oxides into nitrite in flue gas, belonging to the field of environmental protection waste gas treatment. The ozone generator is connected to the semi oxidation device through the fan, and the semi oxidation device is connected to the absorption tower. The present method is: firstly, the NO part in the flue gas is oxidized to NO

【技术实现步骤摘要】
一种烟气中氮氧化物转换为亚硝酸盐的装置与方法
本专利技术涉及环境工程废气治理领域，特别涉及一种烟气中氮氧化物转换为亚硝酸盐的装置与方法。
技术介绍
火电厂、垃圾焚烧厂、水泥厂在燃烧工艺过程中，由于氮的氧化而生成的NOx气体，具有刺激人体呼吸系统、损害动植物、破坏臭氧层、引起温室效应、酸雨和光化学反应的特点，其中以NO居多，且其极难溶于水，增大了废气治理的难度。目前，烟气脱硝的主要技术有：选择性催化还原技术（SCR）、选择性非催化还原技术（SNCR）、选择性非催化还原技术联合选择性催化还原技术（SNCR/SCR）、等离子脱硝技术、湿法烟气脱硝技术等。选择性催化还原技术（SCR）的技术原理是在含有NOx的尾气中喷入氨，尿素或者其它含氮化合物，使其中的NOx还原成N2和水，该过程的温度范围是在315—400℃内，且需要催化剂。该处理技术脱硝效率高，可达90%以上；但该技术建于锅炉省煤器以后，占地面积较大，且对催化剂的消耗量大；由于SO3的存在，对所有未反应的NH3都将转化成硫酸盐，易于附着在催化转化器内，随着时间的增长，催化剂活性逐渐丧失高。选择性非催化还原技术（SNCR）的技术原理是在含有NOx的尾气中喷入氨，尿素或者其它含氮化合物，使其中的NOx还原成N2和水，还原反应在较高的温度范围（870—1100℃）内进行，不需要催化剂。该法不需要催化剂，工程费用大大降低；布置于锅炉本体上，不需要占地面积。但该技术氨的利用率不高，为了还原NOx常使用过量的氨，容易形成氨逃逸、造成设备腐蚀并污染环境，形成温室气体N2O；运行过程控制不当还会影响热煤炭的燃烧，从而造成更多的CO排放。选择性催化还原技术联合选择性非催化还原技术（SNCR/SCR）具有两个反应区，首先将氨，尿素或者其它含氮化合物的还原剂喷入第一个反应区，在高温下，还原剂与烟气中的NOx发生非催化还原反应；然后再将未完全反应的还原剂进入第二个反应区，进一步脱氮，节省了设置在烟道里的氨喷射系统，并减少了催化剂的用量；但该技术运行过程控制复杂，在大型工业中的运用较少。等离子脱硝技术是利用高能电子将60—100℃烟气中的分子激活，电子裂解，生成大量离子、自由基和电子等活性粒子，将烟气中的NOx氧化，同时与喷入的氨反应生成硝酸铵，工艺简单，副产物可作为化肥销售，但耗电量大，电极寿命短，价格昂贵。湿法烟气脱硝技术是包括二氧化氯氧化技术、过氧化氢氧化技术、高锰酸钾氧化技术、臭氧氧化脱硝技术等。二氧化氯氧化技术是采用NaClO2/NaClO氧化NO，然后再采用NaOH吸收残余的酸性气体，脱硝效率高，但溶剂消耗量大、成本昂贵；过氧化氢氧化技术采用过氧化氢氧化NO，进而采用碱性溶液吸收，同样存在溶剂消耗量大，成本昂贵的问题；高锰酸钾氧化技术采用碱性高锰酸钾溶液吸收NOx的方法，脱硝效率高，吸收液中KOH的含量对NOx的脱除有重要影响，KOH降低太快就会制约高锰酸钾的强氧化能力，减弱了高锰酸钾氧化NOx的能力，从而导致废气的处理效果降低。臭氧氧化脱硝技术采用强氧化剂臭氧将烟气中的NO快速氧化NO2，再采用吸收液吸收NO2，脱硝效率高，不存在催化剂中毒，过程控制复杂的难题，是最具前景的脱硝技术；目前存在的主要问题在于，一方面臭氧耗费量大，增加了脱硝成本；另一方面，将NO2转成硝酸盐类物质存在于循环液中，由于硝酸盐的脱除困难，导致硝酸盐直接排放至污水系统，引起污水中的氨氮偏高，极大地污染了环境。
技术实现思路
基于现有的臭氧氧化脱硝技术存在的臭氧耗费量大、运行成本高、循环水硝酸盐浓度高的难题，本专利技术提供了一种烟气中氮氧化物转换为亚硝酸盐的装置与方法，能够将臭氧的耗费量减少一半、运行成本低，使得循环水易于被吸收剂吸收。为解决上述问题，本专利技术的技术方案是：一种烟气中氮氧化物转换为亚硝酸盐的装置，包括臭氧发生器、风机、半氧化装置、吸收塔；所述的臭氧发生器通过所述的风机连接至半氧化装置；所述的半氧化装置连接至所述的吸收塔。优选的，所述的臭氧发生器内设置少量的臭氧发生量，仅为烟气中NO完全转换为NO2的一半。优选的，所述的吸收塔内设置喷淋装置。一种烟气中氮氧化物转换为亚硝酸盐的方法，包括以下步骤：（1）烟气输送至半氧化装置；（2）风机引入外部新鲜空气，与臭氧发生器产生的臭氧一起输送至半氧化装置；（3）烟气与含新鲜空气的臭氧在半氧化装置内发生部分氧化反应；（4）部分氧化反应后的气体输送至吸收塔，喷淋装置喷淋NOx。优选的，上述步骤（2）引入外部新鲜空气，将臭氧均匀分散至空气中，提高烟气中NO被氧化的效率。优选的，上述步骤（3）中控制臭氧发生器产生的臭氧含量，烟气中的NO仅一半被氧化为NO2。优选的，上述步骤（4）吸收塔内NO和NO2生成亚硝酸盐，有利于循环水中污染物的去除。本专利技术的技术原理是：将烟气中的NO部分氧化为NO2，使得剩余的NO与NO2在喷淋液的喷淋下生成亚硝酸盐；采用吸收剂吸收亚硝酸盐，亚硝酸盐与硝酸盐相比，容易被吸收剂完全吸收，有利于喷淋液的循环利用，减少了废水中氨氮的排放。本专利技术的有益效果是：一、部分氧化烟气中的NO，O3的用量仅为全部氧化为NO2的一半，节省了投资和运行费用；二、将NOx生成亚硝酸盐，亚硝酸盐易于被吸收剂完全吸收，避免生成难处理的硝酸盐。附图说明图1是本专利技术的一种结构示意图。图中，1-臭氧发生器、2-风机、3-半氧化装置、4-吸收塔、5-喷淋装置。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。如图1所示，本专利技术包括臭氧发生器1、风机2、半氧化装置3、吸收塔4、喷淋装置5。臭氧发生器1产生的臭氧与风机2引入的新鲜空气一起输送至半氧化装置3；烟气输送至半氧化装置3；在半氧化装置3内，臭氧协同新鲜空气氧化烟气中的部分NO，将其氧化为NO2；剩余NO与NO2一起输送至吸收塔4，在喷淋装置5的喷淋作用下，生成亚硝酸盐。本实施例的主要反应方程式如下：氧化过程：2NO+O2→2NO2NO+O3→NO2+O2亚硝酸盐的生成过程：NO+NO2+H2O→2HNO2HNO2+NaOH→NaNO2+H2O。以上仅仅是对本专利技术的实施例做了简单说明，并不是对本专利技术的限制，其可以有很多的变形，任何同专业的技术人员依据本专利技术进行的变形，均认为属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟气中氮氧化物转换为亚硝酸盐的装置，其特征在于，主要包括：臭氧发生器、风机、半氧化装置、吸收塔；所述的臭氧发生器通过所述的风机连接至半氧化装置；所述的半氧化装置连接至所述的吸收塔。

【技术特征摘要】
1.一种烟气中氮氧化物转换为亚硝酸盐的装置，其特征在于，主要包括：臭氧发生器、风机、半氧化装置、吸收塔；所述的臭氧发生器通过所述的风机连接至半氧化装置；所述的半氧化装置连接至所述的吸收塔。2.根据权利要求1所述的烟气中氮氧化物转换为亚硝酸盐的装置，其特征在于，所述的臭氧发生器内设置少量的臭氧发生量，仅为烟气中NO完全转换为NO2的一半。3.根据权利要求1所述的烟气中氮氧化物转换为亚硝酸盐的装置，其特征在于，所述的吸收塔内设置喷淋装置。4.一种烟气中氮氧化物转换为亚硝酸盐的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）烟气输送至半氧化装置；（2）风机引入外部新鲜空气，与臭氧发生器产生的臭氧一起输...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚学民，金国良，刘娟，姚庚钰，邵海丰，
申请(专利权)人：杭州中兵环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33