一种烟气低温脱硝的一体化装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种烟气低温脱硝的一体化装置及方法，其包括吸收塔、曝气管道、混合器、双氧水储罐、强效剂储罐、增效剂储罐、喷淋系统、除雾器、旋流器、微纳米气泡发生器，喷淋系统包括循环泵和喷淋装置，吸收塔设烟气进口；于塔内，在烟气进口上方依次设旋流器、喷淋装置及除雾器；曝气管道终端与微纳米气泡发生器进气口相连，发生器出气口设在塔内底部；循环泵进液口与塔底部连通，其出液口与喷淋装置连接；双氧水储罐、强效剂储罐及增效剂储罐出液口分别与混合器进液口相连，其出液口连接在循环泵与喷淋装置之间的管路上。本发明专利技术可主要利用双氧水作为氧化剂，降低了投资及运营成本，对低温烟气中的氮氧化物具有高的氧化效率。

Integrated device and method for flue gas denitration at low temperature

The invention provides a device and a method for integration of flue gas deNOx, including absorption tower, aeration pipe, mixer, hydrogen peroxide tank, potent agent tank, synergist tank, spray system, demister, cyclone, micro bubble generator, the sprinkler system comprises a circulating pump and a spraying device, a gas absorption tower import; in the tower, a cyclone, a spraying device and demister are in the flue gas inlet above the aeration pipe; terminal and micro bubble generator inlet connected to generator outlet located in the tower bottom; circulating pump inlet is communicated with the bottom of the column, the liquid outlet is connected with the spraying device; hydrogen peroxide tank, powerful agent tank the tank and synergist liquid outlet respectively with the mixer liquid inlet connected to the liquid outlet pipe is connected between the circulating pump and the spray device. The invention can mainly utilize hydrogen peroxide as an oxidant, thereby reducing investment and operation cost, and having high oxidation efficiency to nitrogen oxides in low temperature flue gas.

【技术实现步骤摘要】
一种烟气低温脱硝的一体化装置及方法
本专利技术涉及一种烟气低温脱硝的装置及方法，尤其涉及一种烟气低温脱硝的一体化装置及方法，属于烟气脱硝领域。
技术介绍
随着我国大气环境形势的日益严峻，控制大气污染物排放的环保标准也不断提高。目前，按照最新的标准(GB28662-2012)，我国所有烧结机烟气排放的NOx浓度不得超过300mg/Nm3。在现有的排放标准下，国内大约16％的烧结机需要安装脱硝效率在50％以上的脱硝设备。目前针对烧结机烟气还没有成熟的脱硝技术，现在正在进行工程示范的技术主要有低温SCR法和氧化吸收法。对于低温SCR法，其在低温运行时，低温SCR催化剂表面容易生成硫酸铵、硫酸氢铵堆积，两者较难去除，并且氮氧化物浓度波动大，喷氨量难以控制，容易造成氨泄漏，形成二次污染。这些问题使得氧化吸收法成为低温烟气脱硝的发展方向。氧化吸收法首先将NOx中的NO氧化成溶于水的NO2、N2O3、N2O5等高价态氮氧化物，然后再通过溶液吸收形成亚硝酸盐或硝酸盐，其具有工艺简单、占地小、投资少等优点。氧化吸收法一般使用臭氧和双氧水做氧化剂。臭氧在氧化过程中，没有二次污染，但初期投资成本较高，并且臭氧使用量大，产生1kg臭氧需消耗约7度电，导致运行成本居高不下，而减小用量会生成较多的NO2，非高价态N2O5，造成吸收困难。双氧水价格低、来源广，无二次污染，是一种绿色氧化剂。但是液相双氧水氧化脱硝一般用于500℃左右的高温，在处于低温(≤280℃)的烟气中氧化活性较差，不易利用。因此，本领域亟需开发提高双氧水的氧化效率及可靠性，降低投资运营成本的低温湿法脱硝系统及方法。CN105013323A公开了一种采用臭氧氧化、双氧水液态激活工艺对焦炉烟道气脱硫脱硝的一体化系统，烟气经臭氧氧化、双氧水氧化，可同时去除NOx、SO2。该技术以臭氧氧化为主，双氧水氧化为辅，因此臭氧运行成本较高，导致烟气脱硫、脱硝成本升高，另外该案采用双氧水液态激活及喷淋方式，催化剂的活性组分容易流失，并且催化剂容易中毒、失活。CN205570056U公开了一种低温烟气脱硫脱硝一体化的装置，该装置同时集成有等离子脱硝技术、H2O2催化活化技术和臭氧高级氧化脱硝技术中两种或三种，可根据烟气的不同工况协同调节两种脱硝技术，提高了NOx的脱除效率。该案利用组合工艺，多个工艺设备投资较大，氧化过程中仍是以臭氧氧化为主，其他氧化方法为辅，运行成本仍然较高，在该温度下过氧化氢的活性较差，对烟气中NO的氧化效率很低，达不到理想的脱除效果。综上可知，本领域亟需开发一种新的烟气低温脱硝系统及工艺，以使其能够主要利用双氧水作为氧化剂，从而降低投资及运营成本，同时希望提高双氧水氧化低温烟气中NOx的效率，以能达到国家的排放标准。
技术实现思路
本专利技术旨在解决H2O2氧化烟气NOx时，液相H2O2氧化效率不高的问题，目的之一在于提供一种烧结烟气脱硝的装置，使其主要利用双氧水对低温烟气(≤280℃，例如烧结机烟气)进行氧化，并能达到较高的NOx去除率，满足国家相关排放标准。本专利技术的另一目的在于提供一种烟气的脱硝方法，其应用前述一体化装置。为实现上述目的，一方面，本专利技术提供一种烟气脱硝的一体化装置，其包括吸收塔、曝气管道、混合器、双氧水储罐、强效剂储罐、增效剂储罐、喷淋系统、除雾器、旋流器、微纳米气泡发生器，所述喷淋系统包括循环泵和喷淋装置(喷淋管路及管路终端的喷淋头)，其中：所述旋流器包括多个并排布置的气旋筒，每一气旋筒由导流叶片、筒壁和中心柱组成；所述导流叶片外侧固定连接于筒壁，内侧固定连接于中心柱；所述吸收塔的塔身设有烟气进口；于所述吸收塔内，在所述烟气进口上方设置所述旋流器，于所述旋流器上方设置向下喷淋的所述喷淋装置，于所述喷淋装置上方设置所述除雾器；所述吸收塔的塔顶设有烟气出口；所述曝气管道的终端与所述微纳米气泡发生器的进气口相连，所述微纳米气泡发生器的出气口设置在所述吸收塔的内底部，以使其能于塔底向所述吸收塔内曝入微纳米气泡；所述循环泵的进液口通过管路与所述吸收塔的底部连通，其出液口通过管路与所述喷淋装置连接；所述双氧水储罐、强效剂储罐及增效剂储罐的出液口分别通过管路与所述混合器的进液口相连，所述混合器的出液口通过管路连接在所述循环泵与喷淋装置之间的管路上。本专利技术一体化装置可主要利用双氧水作为氧化剂，降低了投资及运营成本。利用本专利技术装置，使用H2O2氧化低温烧结烟气中的NO，具有高的氧化效率。本装置投资运营成本低，技术可靠，维护方便，无二次污染且能回收副产物。需要说明的是，本专利技术装置适用的对象不限于低温的烧结烟气，一般温度不大于280℃的烟气均可适用于本专利技术的一体化装置。本专利技术所述微纳米气泡发生器可商购获得，其能产生直径在10微米左右到数百纳米之间的气泡。本专利技术旋流器包括多个并排布置的气旋筒，每一气旋筒由导流叶片、筒壁和中心柱组成；所述导流叶片外侧固定连接于筒壁，内侧固定连接于中心柱。烟气在升力和离心力的双重作用下旋转上升，同时氧化液体由上而下喷淋，在气旋筒单元内形成一层悬浮的氧化液体，与上升烟气交汇，形成气液两相的剧烈旋转及扰动，从而增加氧化液与烟气中NOx的接触时间与气液接触比表面积，以很少的循环液量达到氧化烟气并吸收的目的。作为本专利技术上述一体化装置的一具体实施方式，其中，所述一体化装置还包括蒸发浓缩装置，该蒸发浓缩装置通过管路与所述吸收塔底部相连。多次循环后的循环液可排入蒸发浓缩装置，回收硝酸。作为本专利技术上述一体化装置的一具体实施方式，其中，所述一体化装置还包括预氧化装置，所述预氧化装置与所述吸收塔的烟气进口相连。所述预氧化装置包括紫外照射预氧化装置或喷射臭氧预氧化装置。可根据实际脱硝情况，开启或不开启预氧化装置。作为本专利技术上述一体化装置的一具体实施方式，其中，所述微纳米气泡发生器为5台，出气口呈梅花形均匀布置在所述吸收塔的塔底。一般地，所述微纳米气泡发生器的出气口的出口方向垂直朝上。作为本专利技术上述一体化装置的一具体实施方式，其中，所述除雾器为屋脊式除雾器，优选为两层屋脊式除雾器。净化后的烟气经过两层除雾装置后，可大幅减少携带的雾滴及尘颗粒，从而达标排放。作为本专利技术上述烟气低温脱硝的一体化装置的一具体实施方式，其中，所述一体化装置包括多套喷淋系统；优选两套喷淋系统，该两套喷淋系统中的喷淋管路呈上下两排设置，每排4支喷淋管路，所述混合器的出液口通过管路分别连接在每套喷淋系统中循环泵的出液口与喷淋装置之间的连接管路上。塔内设有多层喷淋装置可进一步提高烟气NOx的吸收效果。另一方面，本专利技术提供一种烟气脱硝方法，所述方法利用所述的烟气脱硝的一体化装置，该方法包括：向所述双氧水储罐、强效剂储罐、增效剂储罐分别添加双氧水水溶液、强效剂及增效剂(填充量优选为40～80％，更优选为60～70％)；所述双氧水水溶液优选为质量分数为11％～15％的双氧水溶液；所述强效剂包括NaOH、Ca(OH)2、FeSO4和尿素中的一种或多种的水溶液，优选该水溶液中溶质质量分数为2％～38％，更优选该水溶液为质量分数为3％～7％的NaOH和质量分数为12％～24％的尿素水溶液；所述增效剂包括甲醇、乙醇、丙三醇和正丁醇中的一种或者多种的水溶液，优选该水溶液中溶质质量分数为2％～8％，更优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟气脱硝的一体化装置，其包括吸收塔、曝气管道、混合器、双氧水储罐、强效剂储罐、增效剂储罐、喷淋系统、除雾器、旋流器、微纳米气泡发生器，所述喷淋系统包括循环泵和喷淋装置，其中：所述旋流器包括多个并排布置的气旋筒，每一气旋筒由导流叶片、筒壁和中心柱组成；所述导流叶片外侧固定连接于筒壁，内侧固定连接于中心柱；所述吸收塔的塔身设有烟气进口；于所述吸收塔内，在所述烟气进口上方设置所述旋流器，于所述旋流器上方设置向下喷淋的所述喷淋装置，于所述喷淋装置上方设置所述除雾器；所述吸收塔的塔顶设有烟气出口；所述曝气管道的终端与所述微纳米气泡发生器的进气口相连，所述微纳米气泡发生器的出气口设置在所述吸收塔的内底部，以使其能于塔底向所述吸收塔内曝入微纳米气泡；所述循环泵的进液口通过管路与所述吸收塔的底部连通，其出液口通过管路与所述喷淋装置连接；所述双氧水储罐、强效剂储罐及增效剂储罐的出液口分别通过管路与所述混合器的进液口相连，所述混合器的出液口通过管路连接在所述循环泵与喷淋装置之间的管路上。

【技术特征摘要】
1.一种烟气脱硝的一体化装置，其包括吸收塔、曝气管道、混合器、双氧水储罐、强效剂储罐、增效剂储罐、喷淋系统、除雾器、旋流器、微纳米气泡发生器，所述喷淋系统包括循环泵和喷淋装置，其中：所述旋流器包括多个并排布置的气旋筒，每一气旋筒由导流叶片、筒壁和中心柱组成；所述导流叶片外侧固定连接于筒壁，内侧固定连接于中心柱；所述吸收塔的塔身设有烟气进口；于所述吸收塔内，在所述烟气进口上方设置所述旋流器，于所述旋流器上方设置向下喷淋的所述喷淋装置，于所述喷淋装置上方设置所述除雾器；所述吸收塔的塔顶设有烟气出口；所述曝气管道的终端与所述微纳米气泡发生器的进气口相连，所述微纳米气泡发生器的出气口设置在所述吸收塔的内底部，以使其能于塔底向所述吸收塔内曝入微纳米气泡；所述循环泵的进液口通过管路与所述吸收塔的底部连通，其出液口通过管路与所述喷淋装置连接；所述双氧水储罐、强效剂储罐及增效剂储罐的出液口分别通过管路与所述混合器的进液口相连，所述混合器的出液口通过管路连接在所述循环泵与喷淋装置之间的管路上。2.根据权利要求1所述的烟气脱硝的一体化装置，其中，所述一体化装置还包括蒸发浓缩装置，该蒸发浓缩装置通过管路与所述吸收塔底部相连。3.根据权利要求1所述的烟气脱硝的一体化装置，其中，所述一体化装置还包括预氧化装置，所述预氧化装置与所述吸收塔的烟气进口相连。4.根据权利要求1所述的烟气脱硝的一体化装置，其中，所述微纳米气泡发生器为5台，出气口呈梅花形均匀布置在所述吸收塔的塔底。5.根据权利要求1所述的烟气脱硝的一体化装置，其中，所述除雾器为屋脊式除雾器。6.根据权利要求1所述的烟气脱硝的一体化装置，其中，所述一体化装置包括多套喷淋系统；优选两套喷淋系统，该两套喷淋系统中的喷淋管路呈上下两排设置，每排设置4支喷淋管路；所述混合器的出液口通过管路分别连接在每套喷淋系统中循环泵的出液口与喷淋装置之间的连接管路上。7.一种烟气脱硝方法，所述方法利用权利要求1～6中任一项所述的烟气脱硝的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱明英，周向，王建华，任乐，
申请(专利权)人：中冶京诚工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11