工业烟气的臭氧氧化与氨法喷淋联合脱硫脱硝方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及大气污染控制领域，尤其涉及一种工业烟气的臭氧氧化与氨法喷淋联合脱硫脱硝方法及装置。
【背景技术】
[0002]工业烟气中通常含有多种污染成分，如二氧化硫、氮氧化物、粉尘及黏附在粉尘上的重金属、二噁英等物质，烟气中水分也会携带部分可溶性无机盐。现有的烟气处理系统主要是针对单一污染物进行处理，对于如此复杂的烟气特性，烟气处理系统也十分复杂，存在难以及时响应负荷变化的缺点。
[0003]对于二氧化硫的脱除，工程上常用石灰石-石膏法或氨-硫铵法，但这两种系统都难以处理氮氧化物，而且存在严重的出口烟气含碱性液滴的现象，对环境造成二次污染。对于氮氧化物的脱除，传统的方法主要有选择性催化还原法和选择性非催化还原法，前者虽然效率较高，但存在催化剂易中毒、氨泄漏等问题，后者又存在效率不高，适用温度较高和温度窗口范围窄的问题。
[0004]在烟气中同时存在二氧化硫和氮氧化物时，针对二氧化硫和氮氧化物分别处理，存在两种工艺相互影响、能耗和运行成本高、占地面积大、设备投资高等一系列问题。
[0005]为了解决上述问题，公告号为CN101934191的中国发明专利说明书提出了一种《氨法烟气同时脱硫脱硝的方法》，采用亚硫酸铵和亚硫酸氢铵作为还原剂，将氮氧化物还原为氮气，但该方法还原能力有限，且反应速度慢，去除效率低，且不能解决湿法脱除系统的液滴携带问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种工业烟气的臭氧氧化与氨法喷淋联合脱硫脱硝方法，旨在用于解决现有的烟气脱硫脱硝工艺效率较低的问题。
[0007]本发明是这样实现的:
[0008]本发明提供一种工业烟气的臭氧氧化与氨法喷淋联合脱硫脱硝方法，采用喷淋塔喷淋含氮硫烟气，所述喷淋塔内沿竖直方向分隔为两层喷淋空间，且两层所述喷淋空间之间通过可进行气液分离的除雾器隔开，包括以下工艺步骤:
[0009]收集烟气，向烟气中注入工艺水以及臭氧，加湿烟气同时将烟气中的一氧化氮氧化为二氧化氮；
[0010]将氧化后的烟气导入所述喷淋塔下方的所述喷淋空间内，并采用氨水沿竖直方向喷淋其内的烟气以对烟气进行脱硫脱硝处理，且在该喷淋空间的底部收集喷淋后的混合溶液同时抽取该混合溶液至该喷淋空间的喷淋处进行循环喷淋；
[0011]在上述脱除过程中，烟气经过所述除雾器进入位于上方的所述喷淋空间内，再次采用氨水喷淋以去除烟气中剩余的二氧化氮与二氧化硫，该喷淋空间也收集喷淋后的混合溶液并导至该喷淋空间的氨水喷淋处进行循环喷淋；
[0012]经过两次喷淋后的烟气排出所述喷淋塔并导至冷却塔内冷却；
[0013]在冷却塔内烟气经除水器去除烟气含有的溶液后排至外界。
[0014]本发明还提供了一种工业烟气的臭氧氧化与氨法喷淋联合脱硫脱硝装置，用于上述的工业烟气的臭氧氧化与氨法喷淋联合脱硫脱硝方法中，包括用于导入未脱硫脱硝烟气的喷淋塔以及用于排出脱硫脱硝后烟气的冷却塔，所述喷淋塔的烟气出口与所述冷却塔的烟气进口连通，所述冷却塔内设置有用于去除烟气中含有溶液的除水器，所述喷淋塔包括沿竖直方向设置的两层所述喷淋空间，两层所述喷淋空间之间采用所述除雾器隔开，下方所述喷淋空间与上方所述喷淋空间内分别设置有用于喷淋氨水的第一喷口与第二喷口，下方所述喷淋空间的底部设置有用于收集反应后的混合溶液的第一收容室，所述第一收容室与所述第一喷口之间设置有用于将所述第一收容室内混合溶液导至所述第一喷口处的第一导管；上方所述喷淋空间于所述第二喷口的下方设置有用于收集喷淋后生成混合溶液且可沿由下至上方向单向导通的布风板，所述布风板与所述第二喷口之间设置有用于将所述布风板上混合溶液导至所述第二喷口处的第二导管；所述喷淋塔于下方所述喷淋空间处开设有用于导入氧化后烟气的进气口，所述进气口位于所述第一喷口下方。
[0015]本发明具有以下有益效果:
[0016]本发明的工艺中先采用臭氧的强氧化性将烟气中的一氧化氮转化为二氧化氮，然后在喷淋塔内采用氨水对烟气进行循环喷淋，能够同步实现脱硫脱硝动作，同时将喷淋塔分为两级喷淋，逐步脱除烟气中的氮硫，两层喷淋空间为独立循环喷淋模式，使得烟气中携带的溶液浓度非常低，不但缓解了湿法脱硫系统的白烟现象，还减少了设备腐蚀，脱硫效率和脱硝效率可达95%以上，液滴去除率达到70%以上，经过这种工艺处理后的烟气完全符合国家排放标准，而应用于上述工艺中的装置，不但占地面积少，整体结构也比较简单，工艺过程中产生的溶液对装置的腐蚀较低，有利于烟气扩散。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0018]图1为本发明实施例提供的工业烟气的臭氧氧化与氨法喷淋联合脱硫脱硝装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020]参见图1，本发明实施例提供了一种工业烟气的臭氧氧化与氨法喷淋联合脱硫脱硝方法，主要是采用喷淋塔I通过喷淋的方式脱除烟气中的氮与硫，对于喷淋塔I可以将其沿竖直方向分隔为两个喷淋空间11，而两个喷淋空间11之间则采用除雾器3隔开，而除雾器3可以实现气液分离功能，具体的工艺步骤如下:
[0021]收集烟气，这里的烟气主要是指工业烟气，含有大量对人体有害的二氧化硫与氮氧化合物(尤其是一氧化氮)等，向该烟气中注入工艺水与臭氧，通过工艺水可以起到加湿烟气的作用，而臭氧则具有较强的氧化性，可以氧化烟气中的一氧化氮生成二氧化氮，对于一氧化氮与臭氧之间的摩尔比范围为0.8-1.5之间，具体可为1.1，从而可以形成较高的氧化效率，一般地，臭氧采用臭氧发生器144产生，收集的烟气的温度在100-250°C之间，而当臭氧与烟气混合时，烟气的温度也在110-240°C之间；
[0022]将氧化后的烟气持续导入喷淋塔I位于下方的喷淋空间11内，并采用氨水在竖直方向对烟气进行喷淋，由于烟气具有较高的温度，其由下至上运动，对此喷淋塔I的烟气进口应位于氨水喷淋位置的下方，使得烟气与氨水之间具有较充分的接触，而在整个接触冲刷的过程中，不但可以有效