用于低温烟气脱硝的臭氧生成羟基自由基的方法及装置与流程

文档序号:12606958阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于低温烟气脱硝的臭氧生成羟基自由基的方法,其特征在于:在臭氧氧化低温烟气脱硝过程中,臭氧和气态水经催化反应后,部分臭氧转化为羟基自由基后进入烟气管道参与脱硝反应。

2.根据权利要求1所述的用于低温烟气脱硝的臭氧生成羟基自由基的方法,其特征在于:所述的臭氧氧化低温烟气脱硝过程,具体通过以下步骤来实现:

a).水分汽化,利用进料泵将水从水储罐送入加热器,水在加热器中受热部分汽化,汽化后的水蒸气进入气体混合室;

b).产生臭氧,将气罐出气管路上的进气阀调节至适当开度,使气罐中的气体进入臭氧发生器,在臭氧发生器内,气体转变为含一定浓度臭氧的混合气体,然后进入气体混合室;

c).气体的混合,在气体混合室内,气态水与含臭氧的载气充分混合;

d).羟基自由基的生成,气体在气体混合室内充分混合后,进入带伴热装置的催化剂,在催化剂的作用下,混合气中的部分臭氧与气态水催化活化为氧化性更强的羟基自由基;

e).脱硝反应,携带臭氧、羟基自由基的混合气体进入烟气管道参与脱硝反应,将烟气中的氮氧化物转化为硝酸或亚硝酸,实现烟气脱硝;

f).脱硝产物的吸收,烟气脱硝后进入吸收塔,在吸收塔内经碱液喷淋吸收脱硝产物。

3.根据权利要求2所述的用于低温烟气脱硝的臭氧生成羟基自由基的方法,其特征在于:所述气罐中存储的气体为空气或氧气,以作为臭氧发生器的气源,在气源为氧气的情况下,氧气的体积浓度>90%;所述带伴热装置的催化剂活性组分由铈、锰、铁的氧化物或复合氧化物组成,载体由堇青石蜂窝陶瓷多孔材料制备。

4.根据权利要求2所述的用于低温烟气脱硝的臭氧生成羟基自由基的方法,其特征在于:所述臭氧发生器产生的臭氧量与烟气中NOx的摩尔比为0.5~1。

5.根据权利要求2所述的用于低温烟气脱硝的臭氧生成羟基自由基的方法,其特征在于:步骤a)中加热器的加热温度为40~80℃,步骤d)中带伴热装置的催化剂的伴热温度为40~80℃,步骤e)中烟道中烟气的温度为80~250℃。

6.根据权利要求2所述的用于低温烟气脱硝的臭氧生成羟基自由基的方法,其特征在于:步骤c)中,气态水与含臭氧的载气混合后,载气成饱和状态。

7.根据权利要求2所述的用于低温烟气脱硝的臭氧生成羟基自由基的方法,其特征在于:步骤f)中吸收脱硝产物的碱液为氨水、氢氧化钠。

8.一种基于权利要求1所述的用于低温烟气脱硝的臭氧生成羟基自由基的方法的装置,包括水储罐(1)、进料泵(2)、气罐(6)、臭氧发生器(8)、烟道(9)和吸收塔(10),进料泵用于将水储罐中的水抽出,气罐中存储有空气或氧气,以作为臭氧发生器的气源,烟道用于通入待净化的含NOx的烟气;其特征在于:还包括加热器(3)、气体混合室(4)和带伴热装置的催化剂(5),加热器将进料泵抽入的液态水转化为气态水,并通入气体混合室中;臭氧发生器产生的臭氧在载气携带下进入气体混合室,气态水与含臭氧的载气充分混合后,进入带伴热装置的催化剂;在催化剂的作用下,混合气中的部分臭氧与气态水催化活化为氧化性更强的羟基自由基,携带臭氧、羟基自由基的混合气体进入烟气管道进行脱硝反应,脱硝产物进入吸收塔经碱液进行吸收。

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