利用乙醇实现烟气干法直接脱硝的方法技术

技术编号:704590 阅读:235 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种环保技术领域的利用乙醇实现烟气中温干法直接脱硝的方法。本发明专利技术利用乙醇与烟气中的一氧化氮、氧气发生化学反应生成氮气、水蒸汽和二氧化碳从而实现烟气干法直接脱硝,乙醇射入时,烟气温度为750℃-1100℃。本发明专利技术的优点在于:第一、射入燃料燃烧过程结束后烟气中温区域的乙醇直接与烟气中的一氧化氮反应生成氮气。第二、由于乙醇被射入燃烧设备中烟气温度为中温区域的烟道内与烟气中的一氧化氮直接迅速反应而生成氮气,因此不需另外布置脱硝反应器、脱硝副产物分离装置及催化剂,具有实施容易的特点。第三、由于是在燃料燃烧过程完成后的烟气中温区域通过乙醇实现烟气干法直接脱硝,因此不受具体燃烧设备和燃料特性限制,有着广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环保
的方法,具体是一种。
技术介绍
燃料燃烧过程中,由于其本身含有氮元素,加之燃烧过程的高温,使得燃烧后气体中含有高浓度一氧化氮有毒气体,对环境造成污染。现有烟气干法脱硝技术中,主要包括高温燃烧过程中采取的空气分级燃烧技术、燃料分级再燃技术及选择性非催化还原技术,燃烧过程结束后的尾部低温选择性催化还原及非选择性催化还原脱硝技术。除空气分级燃烧脱硝技术外,燃料分级再燃脱硝技术、选择性非催化还原脱硝技术、选择性催化还原脱硝技术及非选择性催化还原脱硝技术,均需要脱硝添加剂。其中,燃料分级再燃脱硝技术是在高温还原气氛区域加入脱硝添加剂,选择性非催化还原脱硝技术是在燃料高温燃尽区域加入脱硝添加剂,选择性催化还原脱硝技术和非选择性催化还原脱硝技术是在燃料燃烧结束后的较低温度区域加入脱硝添加剂,实现烟气在高温和较低温度区域的脱硝目的。能否在介于燃烧过程中的高温和燃烧结束后的低温间的中温区域实现干法直接脱硝,一直是一个待解决的难题,因为燃烧过程中的高温脱硝总是和提高燃烧效率相矛盾,燃烧结束后的低温选择性催化还原和非选择性催化还原脱硝技术需要专门的脱硝装置和催化剂,投资和运行费用高。烟气中温干法直接脱硝,既可解决燃料燃烧与烟气脱硝的矛盾,又不需要专门的脱硝装置和催化剂。经对现有技术文献的检索发现,中国专利申请号CN03125332.6,为同时脱硫脱硝的干法烟气洁净工艺及其系统,该专利自述为本专利技术公开了一种同时脱硫脱硝的干法烟气洁净工艺及其系统,所公开的烟气脱硝工艺为采用双氧水或甲醇作为添加剂,将其喷射到从燃烧设备所排放出的温度为350~700℃烟气中,使烟气中的一氧化氮气体与双氧水或甲醇发生化学反应生成二氧化氮气体,采用氨水或尿素作为脱硝剂,将其喷射到经过脱硫处理的烟气中进行脱硝处理,使烟气中的二氧化氮气体与氨水或尿素发生化学反应生成脱硝副产物硝酸氨。上述专利技术没能实现烟气直接脱硝,而是在烟气经过脱硫后的较低温度区域通过加入氨水或尿素与之前依靠加入双氧水或甲醇生成的二氧化氮气体生成脱硝副产物硝酸氨实现烟气脱硝目的。同时,由于增加了脱硝反应塔和脱硝产物分离装置,导致系统阻力增大、能耗上升。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有烟气干法脱硝技术存在的不足,提供一种,使其利用乙醇实现烟气中温干法直接脱硝目的,具有实施容易的特点。本专利技术是通过以下技术方案实现的,在燃料燃烧过程结束后的烟气中温区域,将乙醇喷入含有一氧化氮气体的烟气中,使烟气中的一氧化氮、氧气与乙醇发生化学反应生成氮气、水蒸汽和二氧化碳从而实现烟气中温干法直接脱硝。本专利技术利用乙醇实现烟气中温干法直接脱硝的化学反应方程式如下 另外,乙醇与烟气中燃料燃烧后剩余氧气发生的化学反应方程式如下 由上述化学反应方程式可知,喷入烟气中的乙醇,除与烟气中的一氧化氮产生化学反应外,还与烟气中燃料燃烧后剩余的氧气发生化学反应,这样喷入的乙醇量就与烟气中一氧化氮及氧气量有关。在烟气中的一氧化氮及氧气量一定条件下,脱硝效率随一氧化氮与乙醇摩尔百分比值的减小而增大。与现有干法脱硝技术相比,本专利技术的优点在于第一、射入燃料燃烧过程结束后烟气中温区域的乙醇直接与烟气中的一氧化氮反应生成氮气。第二、由于乙醇被射入燃烧设备中烟气温度为中温区域的烟道内与烟气中的一氧化氮直接迅速反应而生成氮气,因此不需另外布置脱硝反应器、脱硝副产物分离装置及催化剂,具有实施容易的特点。第三、由于本专利技术是在燃料燃烧过程完成后的烟气中温区域通过乙醇实现烟气干法直接脱硝,因此本专利技术不受具体燃烧设备和燃料特性限制,有着广阔的应用前景。附图说明图1为本专利技术实施例采用的装置示意2为图1所示A-A剖视图具体实施方式下面以一台燃煤电站锅炉为例,结合图1和图2对本专利技术利用乙醇实现烟气中温干法直接脱硝进行详细描述。燃煤在电站锅炉炉膛1内燃烧生成的含有一氧化氮的高温烟气,在完成与炉膛四周水冷壁的辐射换热后、依次流入水平烟道2、尾部竖井烟道4后排出。表1为烟气中各组分及射入乙醇的摩尔百分比,表2为表1条件下射入乙醇在不同烟气温度下的脱硝效率。表1 烟气中各组分及射入乙醇的摩尔百分比 表2 乙醇在不同烟气温度下的脱硝效率 由表2可知,在烟气温度为760~870℃间,射入的乙醇具有相对较高的脱硝效率。根据燃煤电站锅炉热力计算和实际运行结果,烟气温度为760~870℃间的中温区域为水平烟道2的后部,因此利用乙醇喷射装置3将乙醇射入水平烟道2烟气温度为760~870℃间的中温区域,与烟气中的一氧化氮反应生成氮气而实现干法直接脱硝,具有相对较高的脱硝效率。另外,在烟气中的一氧化氮及氧气量一定条件下,脱硝效率随烟气中一氧化氮与加入的乙醇摩尔百分比值的减小而升高。为保证乙醇在烟气中的均匀分布,乙醇喷射装置3既可可布置于水平烟道2的顶部、下部及左右两侧墙上,也可布置于水平烟道2内。权利要求1.一种,其特征在于利用乙醇与烟气中的一氧化氮、氧气发生化学反应生成氮气、水蒸汽和二氧化碳从而实现烟气干法直接脱硝,乙醇射入时,烟气温度在750℃-1100℃之间。2.根据权利要求1所述的,其特征是,在烟气中的一氧化氮及氧气量固定条件下,脱硝效率随一氧化氮与乙醇摩尔百分比值的减小而增大。3.根据权利要求1或者2所述的,其特征是,所述的烟气,为化石燃料燃烧生成的烟气或者为生物质燃料燃烧生成的烟气。4.根据权利要求1所述的,其特征是,乙醇射入时,烟气温度为760~870℃。全文摘要一种环保
的。本专利技术利用乙醇与烟气中的一氧化氮、氧气发生化学反应生成氮气、水蒸汽和二氧化碳从而实现烟气干法直接脱硝,乙醇射入时,烟气温度为750℃-1100℃。本专利技术的优点在于第一、射入燃料燃烧过程结束后烟气中温区域的乙醇直接与烟气中的一氧化氮反应生成氮气。第二、由于乙醇被射入燃烧设备中烟气温度为中温区域的烟道内与烟气中的一氧化氮直接迅速反应而生成氮气,因此不需另外布置脱硝反应器、脱硝副产物分离装置及催化剂,具有实施容易的特点。第三、由于是在燃料燃烧过程完成后的烟气中温区域通过乙醇实现烟气干法直接脱硝,因此不受具体燃烧设备和燃料特性限制,有着广阔的应用前景。文档编号B01D53/56GK1883767SQ20061002666公开日2006年12月27日 申请日期2006年5月18日 优先权日2006年5月18日专利技术者王恩禄, 徐旭常, 章明川 申请人:上海交通大学本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种利用乙醇实现烟气中温干法直接脱硝的方法,其特征在于:利用乙醇与烟气中的一氧化氮、氧气发生化学反应生成氮气、水蒸汽和二氧化碳从而实现烟气干法直接脱硝,乙醇射入时,烟气温度在750℃-1100℃之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王恩禄徐旭常章明川
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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