专利名称：一种湿法吸收烟气脱硝系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种湿法吸收烟气脱硝方法系统及方法。
背景技术：
防止环境污染的重要性，已作为世界范围的问题而被尖锐地提了出来。随着现代工业生产的发展和生活水平的提高，大气污染成了人们十分关注的问题。二氧化硫是大气的重要污染源之一，其污染危害甚大，故七十年代中，研究烟气脱硫技术被许多国家列为防治大气污染的重点，相继建成了一些工业规模的实用的处理装置，与此同时，对大气污染中的另一个大问题，即氮氧化物NOxW污染问题，人们也开始了防治技术的研究和开发。NOx在阳光的作用下会引起光化学反应，形成光化学烟雾，从而造成严重的大气污染。七十年代以来NOx的大气污染问题已被日益重视，人们发现人体健康的伤害、高含量硝酸雨、光化学烟雾、臭氧减少以及其他一些问题均与低浓度NOx有关系，而且其危害性比人们原先设想的要大得多。目前，NOx排放问题美国和日本考虑得较多。日本早已定出了世界上最严格的NOx 排放标准。在以煤和油为燃料的锅炉上增加消除NOx设备的技术措施，日本是领先的国家， 美国还在争取获得这种技术。烟气中NOx的主要组成是NO(占95% )，NO难溶于水，而高价态的N02、N2O5等可溶于水生成HNO2和HNO3,溶解能力大大提高，从而可与后期的同时吸收，达到同时脱硫脱硝的目的。因而，现有的技术是在燃烧的烟气中加入氧化剂，使烟气中的NOx氧化，然后以含有铁催化剂的硫酸和硝酸稀溶液进行洗涤，使和NOx同时除去。所以，这种技术也称为湿式脱硫、脱氮技术。其工艺流程为由鼓风机送来的燃料烟气在洗涤塔中用水洗涤，冷却到55-60°C， 然后与来自氧化发生器的含氧化剂的空气混合，使排气中的NOx氧化。氧化剂添加的比例一般控制在0. 5-1. 7范围内(对NO的克分子比)，这时亚硫酸气不被氧化，另外烟气中的尘埃并不消耗氧化剂，氧化剂只对NOx有选择性地氧化。经过氧化剂氧化的烟气送入吸收塔，与含有硫酸、硝酸和铁催化剂的吸收液以30-50升/标准米3的液气比进行对流接触。在吸收塔内NOx—部分变成硝酸，其他被还原成为一氧化二氮或氮气等无害气体与烟气一起排出。亚硫酸气在吸收塔内被吸收后成为亚硫酸，其它部分则在铁催化剂作用下，被烟气中的氧氧化而变成硫酸。接着，吸收液从吸收塔底部被送到氧化塔，在氧化塔中由从塔底送来的空气进一步氧化。一部分没有被氧化的亚硫酸经过氧化和催化剂的再生过程后循环到吸收塔，这时循环液的一部分被抽送到石膏制造工序中去，生成的硫酸在结晶槽内和石灰粉反应，生成石膏，经离心分离机脱水，作为副产品得到回收，母液则送回吸收系统。为了避免来自烟气、石灰石中的杂质和因脱NOx而生成的硝酸积存于循环吸收液中，所以在石膏制造过程总要抽出一部分母液，使其经过排水处理后，放出系统之外。排水处理是通过PH调节来回收催化剂，此外还包括了符合排放标准的中和处理、生化法除NO3等部分。生化处理为多级式嫌气性分解，NO3由供给的甲醇和微生物的活动使其分解为水和氮气而被除去。整个处理装置通过氧化剂氧化、吸收氧化、石膏结晶等工艺程序对排烟中的SOx* NOx进行处理，它完全不受烧煤时产生的烟气中的碳和包括重金属在内的尘埃的影响而能稳定地工作。烟气中NOx的主要组成是N0(占95% )，NO难溶于水，而高价态的N02、N2O5等可溶于水生成HNO2和HNO3,溶解能力大大提高，从而可与后期的同时吸收，达到同时脱硫脱硝的目的。现有技术中电子束法和脉冲电晕法虽然能够产生强氧化剂物质，如·0Η、· HO2等， 但工作环境恶劣，自由基存活时间非常短，能耗较高。
发明内容
本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种湿法吸收烟气脱硝系统及方法，它以臭氧为强氧化剂，快速有效地将NO氧化到高价态。然后通过洗涤形成HNO3，然后再同洗涤剂生成盐类，最后通过洗涤清理排出系统外。为解决上述问题，本发明采用如下技术方案本发明提供了一种湿法吸收烟气脱硝系统，所述脱硝系统包括烟囱，所述烟囱和 NOx反应器连接，所述NOx反应器连接一个臭氧发生器和洗涤器，所述洗涤器连接烟@，所述洗涤器连接一个污水处理循环管路，所述污水处理循环管路上设置有循环泵。本发明同时提供了一种湿法吸收烟气脱硝方法，所述方法为将氧和臭氧混合气体注入NOx反应器，将NOx氧化成高价态且易溶于水的队03和队05，然后通过洗涤器形成ΗΝ03。HNO3同由NaOH、CaO溶液组成的洗涤剂生成盐类，最后通过洗涤清理排出系统外。臭氧作为一种清洁的强氧化剂，可以快速有效地将NO氧化到高价态。而且O3的生存周期相对较长，将少量氧气或空气电离后产生03，然后送入烟气中，可显著降低能耗。臭氧脱硝的原理在于臭氧可以将难溶于水的NO氧化成易溶于水的N02、N203> N2O5 等高价态氮氧化物。低温条件下，O3与NO之间的关键反应如下N0+03 —而2+02 (1)；N02+03 — N03+02 (2)；Ν03+Ν02 — N2O5 (3)；将氧、臭氧混合气注入再生器烟道，将NOx氧化成高价态且易溶于水的队03和N2O5， 然后通过洗涤形成HNO3。主要的反应如下NCHO3 — N02+02 (4)；2N02+03 — N205+02 (5)；Ν205+Η20 — 2HN03 (6)；经氧化后生成的队05通过洗涤器很容易与烟气中水分发生反应生成HNO3,然后再同洗涤剂生成盐类，最后通过洗涤清理排出系统外。具体的化学反应如下
Ν205+Η20 — 2HN03(7)；HN03+Na0H — NaN03+H20 (8)。本发明的特点有1)不会使转化为S03。2)同时去除二氧化硫和粉尘等颗粒物。3)不存在堵塞、氨泄漏等问题。系统安全可靠。
图1为本发明结构示意图。
具体实施例方式实施例1如图1所示，本发明提供了一种湿法吸收烟气脱硝系统，所述脱硝系统包括烟囱 1，所述烟 和NOx反应器2连接，所述NOx反应器连接一个臭氧发生器3和洗涤器4，所述洗涤器连接烟@，所述洗涤器连接一个污水处理循环管路5，所述污水处理循环管路上设置有循环泵6。实施例2本发明同时提供了一种湿法吸收烟气脱硝方法，所述方法为将氧和臭氧混合气体注入NOx反应器，将NOx氧化成高价态且易溶于水的队03和队05，然后通过洗涤器形成ΗΝ03。HNO3同由NaOH、CaO溶液组成的洗涤剂生成盐类，最后通过洗涤清理排出系统外。臭氧作为一种清洁的强氧化剂，可以快速有效地将NO氧化到高价态。而且O3的生存周期相对较长，将少量氧气或空气电离后产生03，然后送入烟气中，可显著降低能耗。臭氧脱硝的原理在于臭氧可以将难溶于水的NO氧化成易溶于水的N02、N203> N2O5 等高价态氮氧化物。低温条件下，O3与NO之间的关键反应如下NCHO3 — N02+02 (1)；N02+03 — N03+02 (2)；Ν03+Ν02 — N2O5 (3)；将氧、臭氧混合气注入再生器烟道，将NOx氧化成高价态且易溶于水的队03和N2O5， 然后通过洗涤形成HNO3。主要的反应如下N0+03 —而2+02 (4)；2N02+03 — N205+02 (5)；Ν205+Η20 — 2HN03 (6)；经氧化后生成的队05通过洗涤器很容易与烟气中水分发生反应生成HNO3,然后再同洗涤剂生成盐类，最后通过洗涤清理排出系统外。具体的化学反应如下Ν205+Η20 — 2HN03 (7)；HN03+Na0H — NaN03+H20 (8)。
本发明的特点有1)不会使转化为S03。2)同时去除二氧化硫和粉尘等颗粒物。3)不存在堵塞、氨泄漏等问题。系统安全可靠。最后应说明的是显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
权利要求
1.一种湿法吸收烟气脱硝系统，其特征在于所述脱硝系统包括烟囱，所述烟囱和NOx 反应器连接，所述NOx反应器连接一个臭氧发生器和洗涤器，所述洗涤器连接烟@，所述洗涤器连接一个污水处理循环管路，所述污水处理循环管路上设置有循环泵。
2.一种湿法吸收烟气脱硝方法，其特征在于所述方法为将氧和臭氧混合气体注入NOx 反应器，将NOx氧化成高价态且易溶于水的队03和队05，然后通过洗涤器形成ΗΝ03。
3.如权利要求2所述的湿法吸收烟气脱硝方法，其特征在于=HNO3同由Na0H、Ca0溶液组成的洗涤剂生成盐类，最后通过洗涤清理排出系统外。
全文摘要
本发明公开了一种湿法吸收烟气脱硝系统及方法，所述脱硝系统包括烟囱，所述烟囱和NOX反应器连接，所述NOX反应器连接一个臭氧发生器和洗涤器，所述洗涤器连接烟囱，所述洗涤器连接一个污水处理循环管路，所述污水处理循环管路上设置有循环泵。其方法为以臭氧为强氧化剂，快速有效地将NO氧化到高价态。然后通过洗涤形成HNO3，然后再同洗涤剂生成盐类，最后通过洗涤清理排出系统外。
文档编号B01D53/76GK102357332SQ20111025019
公开日2012年2月22日 申请日期2011年8月29日 优先权日2011年8月29日
发明者姚殿宝, 姜述玉, 孙艳燕, 温建 申请人:秦皇岛双轮环保科技有限公司