一种用于污泥气化熔融尾气臭氧氧化同步脱硫脱硝方法技术

本发明专利技术提供了一种用于污泥气化熔融尾气臭氧氧化同步脱硫脱硝方法，包括以下步骤：对污泥进行气化熔融而形成的污泥气化熔融尾气进行降温处理，并通过烟道引出；采用臭氧发生器产生臭氧，并通过设置在所述烟道内的第一气体混合器将臭氧投入所述烟道，从而使臭氧与污泥气化熔融尾气初步混合反应而得到第一预处理烟气；将所述第一预处理烟气依次通过多个第二气体混合器进行混合氧化反应，得到第二预处理烟气；将所述第二预处理烟气送入洗气塔，在所述洗气塔的内部通过喷淋液吸收所述第二预处理烟气中的酸性气体，从而完成脱硫脱硝，其中，臭氧通过所述第一气体混合器和所述第二气体混合器以分级投加方式进行投加。

【技术实现步骤摘要】
一种用于污泥气化熔融尾气臭氧氧化同步脱硫脱硝方法
本专利技术属于污泥处理
，具体涉及一种用于污泥气化熔融尾气臭氧氧化同步脱硫脱硝方法。
技术介绍
相对于燃煤锅炉或者其他工业窑炉的尾气，污泥厂内原位气化熔融尾气烟气量偏小，氮氧化物含量不高。同时，污水处理厂用地紧张。常规脱硫脱硝工艺的投资和运行成本高，且占地面积大，运行维护难度大，绝大部分污泥气化熔融项目均不适用。目前，主流脱硝工艺为SCR(选择性催化还原)和SNCR(选择性非催化还原)两种工艺。其中，选择性催化还原SCR法脱硝是在催化剂存在的条件下，采用氨、CO或碳氢化合物等作为还原剂，在氧气存在的条件下将烟气中的NO还原为N2。SCR反应还原剂可以为NH3、CO、H2，还有甲烷、乙烯、丙烷、丙稀等。以氨作为还原剂的时候能够使NO的脱除效率达到最高。但同时，SCR催化剂的失活风险大，并且存在氨泄漏的环境安全风险。SNCR是选择性非催化还原，是一种成熟的低成本脱硝技术。在选择性非催化还原法脱硝工艺中，尿素或氨基化合物在较高的反应温度(930-1090℃)下注入烟气，将NOx(氮氧化物)还原为N2。还原剂通常注进炉膛或者紧靠炉膛出口的烟道。SNCR工艺的NOX的脱除效率主要取决于反应温度、NH3与NOX的化学计量比、混合程度和反应时间等。其中，SNCR工艺的温度控制至关重要。若温度过低，NH3的反应不完全，容易造成NH3泄漏。若温度过高，NH3则容易被氧化为NOX，从而抵消NH3的脱除效果。因此，若温度控制不当，过高或过低都会导致还原剂损失和NOX脱除率下降。综上，常规脱硝工艺控制复杂，原料制备及储存难度大，投资和运行成本高，占地面积大，运行维护难度大。另外，污泥气化熔融项目通常位于污水厂内部，这导致用地紧张。污泥气化熔融设备为了节省占地面积，集成化程度高，而常规脱硝工艺无法满足工艺简单，随用随制，占地小，易控制等要求，均不适用。此外，脱硫脱硝工艺中使用臭氧是作为其他脱硝工艺的辅助手段，还需要采用常规脱硝工艺来最终实现脱硝目的。而且，常规臭氧脱硝采用一次投加方式。然而，由于臭氧在高温150℃以上分解速度随温度升高分解速度加快，而在150℃以下臭氧的氧化速度和氧化效率又会降低，这导致臭氧的氧化效率无法精确控制，从而增加了臭氧的投加量，这进一步增加了运行成本。
技术实现思路
针对如上所述的技术问题，本专利技术旨在提出一种用于污泥气化熔融尾气臭氧氧化同步脱硫脱硝方法，该方法采用臭氧来实现污泥气化熔融尾气脱硝，其能够精确控制作为氧化剂的臭氧的投入量，并保证臭氧充分氧化，不仅提高了脱硫脱硝效率，而且能够避免氨泄漏带来的环境安全风险。同时，该方法经过臭氧氧化和碱液吸收能够同步实现对二氧化硫的脱除。为此，根据本专利技术提供了一种用于污泥气化熔融尾气臭氧氧化同步脱硫脱硝方法，包括以下步骤：对污泥进行气化熔融而形成的污泥气化熔融尾气进行降温处理，并通过烟道引出；采用臭氧发生器产生臭氧，并通过设置在所述烟道内的第一气体混合器将臭氧投入所述烟道，从而使臭氧与污泥气化熔融尾气初步混合反应而得到第一预处理烟气；将所述第一预处理烟气依次通过多个第二气体混合器进行混合氧化反应，得到第二预处理烟气；将所述第二预处理烟气送入洗气塔，在所述洗气塔的内部通过喷淋液吸收所述第二预处理烟气中的酸性气体，从而完成脱硫脱硝，其中，臭氧通过所述第一气体混合器和所述第二气体混合器以分级投加方式进行投加。在一个实施例中，在所述降温处理过程中，污泥气化熔融尾气经过气化熔融炉内的空气预热器和余热回收器换热，从而使温度从1200-1300℃降至150-200℃，且经过降温处理后的污泥气化熔融尾气中的氮氧化物浓度为80-200mg/Nm3，SO2浓度为800-2500mg/Nm3，烟尘浓度为3000-5000mg/Nm3。在一个实施例中，臭氧根据尾气中氮氧化物和SO2的浓度并按照理论所需臭氧量的1.05-1.1倍进行投加。在一个实施例中，所述第二气体混合器的数量设有1-2个，在所述第一气体混合器和所述第二气体混合器的下游端分别对应设有旋流板。在一个实施例中，所述第一混合器和所述第二气体混合器均采用文丘里混合器，所述臭氧发生器产生的臭氧能够在所述第一混合器或所述第二气体混合器的作用下形成乱流。在一个实施例中，所述洗气塔采用湿式洗气塔，经过所述洗气塔洗气处理后的尾气中，氮氧化物浓度为10-30mg/Nm3，SO2浓度80-250mg/Nm3。在一个实施例中，所洗气塔的喷淋液为Na2S2O3和Na2(OH)2混合液，所述Na2S2O3和Na2(OH)2的质量浓度均为2％，且所述喷淋液的添加量为5L/Nm3。在一个实施例中，在所述烟道内设有用于对污泥气化熔融尾气进行除尘的第一除尘器，污泥气化熔融尾气经过所述第一除尘器除尘后进行降温处理。在一个实施例中，所述第一除尘器为旋风除尘器，且出气烟尘浓度为800-1000mg/Nm3。在一个实施例中，在所述洗气塔的下游端设有第二除尘器，用于对经所述洗气塔的第二预处理烟气进行除尘，所述洗气塔排出的烟气通过所述第二除尘器达标排放，所述洗气塔排出的喷淋液回流至污水调节池，所述第二除尘器为聚丙烯合成纤维滤袋，其透气量不小于10m3/㎡·min。与现有技术相比，本申请的优点之处在于：根据本专利技术的用于污泥气化熔融尾气臭氧氧化同步脱硫脱硝方法采用臭氧作为氧化剂，通过臭氧对低价态的氮化物进行氧化而得到高价态氮氧化物，使得该脱硫脱硝方法没有氨的存储，从而避免了氨泄露造成的安全和生态风险。臭氧采用多级投放方式并通过分级混合氧化反应，从而缩短了每级反应时间，在降低臭氧分解率的同时保证了臭氧的氧化效果，降低了整个过程的控制难度。并且，采用多级气体混合器和对应的旋流板，有效增强了污泥气化熔融尾气与臭氧的混合氧化反应效果，大大提高混合氧化反应效率。此外，该脱硫脱硝方法的工艺流程简单，整个设备占地空间小，操作控制方便，成本低，臭氧利用率高，且尾气处理无污染物排放，非常有利于环境保护。附图说明下面将参照附图对本专利技术进行说明。图1显示了根据本专利技术的用于污泥气化熔融尾气臭氧氧化同步脱硫脱硝方法的流程示意图。具体实施方式下面通过附图来对本专利技术进行介绍。图1显示了根据本专利技术的用于污泥气化熔融尾气臭氧氧化同步脱硫脱硝方法的流程示意图。如图1所示，首先，将污泥送入气化熔融炉进行气化熔融，从而得到污泥气化熔融尾气。气化熔融炉内的温度在1200℃-1300℃的范围内，产生的高温污泥气化熔融尾气先经过降温处理。在降温处理了过程中，高温污泥气化熔融尾气经过气化熔融炉内的空气预热器和余热回收器换热，从而使其温度从最初的1200-1300℃降至150-200℃。之后，经过降温处理的污泥气化熔融尾气通过烟道引出。根据本专利技术，在烟道内设有第一除尘器。经过降温处理的污泥气化熔融尾气通过第一除尘器进行除尘。污泥气化熔融尾气可以经过1-2级第一除尘器进行除尘。优选地，污泥气化熔融尾气经过1级除尘。第一除尘器可以为旋风本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于污泥气化熔融尾气臭氧氧化同步脱硫脱硝方法，其特征在于，包括以下步骤：/n对污泥气化熔融形成的污泥气化熔融尾气进行降温处理，并通过烟道引出；/n采用臭氧发生器产生臭氧，并通过设置在所述烟道内的第一气体混合器将臭氧投入所述烟道，从而使臭氧与污泥气化熔融尾气初步混合反应而得到第一预处理烟气；/n将所述第一预处理烟气依次通过若干第二气体混合器进行混合氧化反应，得到第二预处理烟气；/n将所述第二预处理烟气送入洗气塔，在所述洗气塔的内部通过喷淋液吸收反应后的所述第二预处理烟气中的酸性气体，从而完成脱硫脱硝，/n其中，臭氧通过所述第一气体混合器和所述第二气体混合器以分级投加方式进行投加。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于污泥气化熔融尾气臭氧氧化同步脱硫脱硝方法，其特征在于，包括以下步骤：
对污泥气化熔融形成的污泥气化熔融尾气进行降温处理，并通过烟道引出；
采用臭氧发生器产生臭氧，并通过设置在所述烟道内的第一气体混合器将臭氧投入所述烟道，从而使臭氧与污泥气化熔融尾气初步混合反应而得到第一预处理烟气；
将所述第一预处理烟气依次通过若干第二气体混合器进行混合氧化反应，得到第二预处理烟气；
将所述第二预处理烟气送入洗气塔，在所述洗气塔的内部通过喷淋液吸收反应后的所述第二预处理烟气中的酸性气体，从而完成脱硫脱硝，
其中，臭氧通过所述第一气体混合器和所述第二气体混合器以分级投加方式进行投加。


2.根据权利要求1所述的用于污泥气化熔融尾气臭氧氧化同步脱硫脱硝方法，其特征在于，在所述降温处理过程中，污泥气化熔融尾气经过气化熔融炉内的空气预热器和余热回收器换热，从而使温度从1200-1300℃降至150-200℃，
且经过降温处理后的污泥气化熔融尾气中的氮氧化物浓度为80-200mg/Nm3，SO2浓度为800-2500mg/Nm3，烟尘浓度为3000-5000mg/Nm3。


3.根据权利要求1所述的用于污泥气化熔融尾气臭氧氧化同步脱硫脱硝方法，其特征在于，臭氧根据尾气中氮氧化物和SO2的浓度并按照理论所需臭氧量的1.05-1.1倍进行投加。


4.根据权利要求1或3所述的用于污泥气化熔融尾气臭氧氧化同步脱硫脱硝方法，其特征在于，所述第二气体混合器的数量设有1-2个，在所述第一气体混合器和所述第二气体混合器的下游端分别对应设有旋流板。

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，陈传好，
申请(专利权)人：株洲时代新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43