一种双氧水氧化联合氨基湿法脱硫脱硝方法及其装置的制造方法_2

文档序号:9623689阅读:来源:国知局
,计量栗四18的出口与三相转换阀门19入口相连,三相转换阀门19的出口一与氨基溶液吸收装置一 5的第二液体入口相连。
[0027]二级氨基溶液吸收系统IV包括氨基溶液吸收装置二 20、除雾器二 21、储液罐四22、计量栗五23、阀门三24、重金属分离室25、结晶装置26、储液罐五27、计量栗六28。储液罐四22的入口与三相转换阀门19的出口二相连,储液罐四22的出口通过计量栗五23连接到氨基溶液吸收装置二 20的液体入口,氨基溶液吸收装置二 20的气体入口与压气机二14出口相连,除雾器二 21位于氨基溶液吸收装置二 20内,氨基溶液吸收装置二 20的液体出口通过阀门三24连接重金属分离室25的入口,金属分离室25的出口与结晶装置26的入口相连,结晶装置26的出口与储液罐五27的入口相连接,储液罐五27的出口通过计量栗六28连接到储液罐一 3的第二入口。
[0028]本实施例中,烟气为电厂尾部烟气,首先将烟气送入一级氨基溶液吸收系统I完成液相脱硫;将脱硫后的烟气送入双氧水氧化系统II,对其进行氧化处理后,将其送入二级氨基溶液吸收系统IV ;同时将脱硫后的液相产物送入溶液循环系统III,使部分溶液进入二级氨基溶液吸收系统IV,氧化后的烟气与脱硫后的液相产物在二级氨基溶液吸收系统IV内实现氮氧化物的高效脱除。具体过程如下:
[0029]首先将烟气从一级氨基溶液吸收系统I的氨基溶液吸收装置一 5底部下部通入,其氨基吸收液主要成分为尿素;烟气在上行过程中,温度约为140°C的烟气与氨基吸收液自混合并加热氨基吸收液,烟气中的二氧化硫被氨基吸收液高效吸收后,通过除雾器一 6完成气液分离后将烟气排入双氧水氧化系统II。此过程中,烟气与以尿素为主的氨基吸收液反应时反应温度为20?80°C,同时生成亚硫酸盐,此时含有亚硫酸盐的氨基吸收液被送入溶液循环系统III。
[0030]在溶液循环系统III中,将氨基溶液吸收装置一 5中含有亚硫酸盐的氨基吸收液通过计量栗三15送入固液分离装置16,将溶液中存在的难溶性颗粒去除。通过固液分离装置16的溶液进入储液罐三17。储液罐三17中的溶液通过计量栗四18输送,由三相转换阀19调整进入的氨基溶液吸收装置一 5或是进入二级氨基溶液吸收系统IV的储液罐4中。
[0031]在双氧水氧化系统中II,首先将氨基溶液吸收装置一 5排出的未被氧化的烟气通入烟气再热室7进行预热,达到一定温度后通入烟气预混室12 ;同时控制计量栗二 10将储液罐二 10中的双氧水通入雾化喷嘴11进行雾化。雾化良好的双氧水喷入烟气预混室12与加热后的烟气混合后,温度约为120°C的烟气-双氧水混合物送入氧化反应室13。氧化反应室13中的主催化剂为过渡金属氧化物,氧化反应室13工作温度为40?200°C,工作压力为0?0.5MPa。双氧水在催化剂表面快速分解,生成具有强氧化性的高活性自由基,烟气中的一氧化氮与高活性自由基反应,将水溶性较差的一氧化氮氧化生成水溶性高价态氮氧化物、亚硝酸和硝酸,随反应后温度约为140°C的烟气经压气机二 14从二级氨基溶液吸收系统IV的氨基溶液吸收装置二 20的下部送入。
[0032]在二级氨基溶液吸收系统中IV,氨基溶液吸收装置二 20的氨基吸收液来源于储液罐4中,S卩为含有亚硫酸盐的氨基吸收液,该氨基吸收液的主要成分为尿素和亚硫酸铵,还有部分亚硫酸氢铵。温度约为140 °C的烟气与氨基吸收液自混合并加热氨基吸收液,烟气中的高价氮氧化物、亚硝酸和硝酸被该氨基吸收液高效吸收,完成吸收的洁净烟气通过除雾器二 21完成气液分离后将干燥且洁净的烟气排放到大气中。系统运行一段时间后,氨基溶液吸收装置二 20中的氨基吸收液通过阀门三24流出,此时该氨基吸收液中主要成分为可溶性金属离子、尿素、硝酸铵和硫酸铵。将其送入重金属分离室25去除重金属离子,然后通过结晶装置26析出纯净的硝酸铵和硫酸铵并加以回收利用。将分离后溶液送入储液罐五27,比例加入一定量的尿素配置成为氨基吸收原液后,由计量栗六28送入储液罐一 3进行下一个循环。
[0033]本实施例中,在一级氨基溶液吸收系统I和二级氨基溶液吸收系统中IV中,烟气与氨基溶液在装置内充分混合并反应时,可通过调节通入的氨基溶液量来调节脱硫效率。
[0034]以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种双氧水氧化联合氨基湿法脱硫脱硝方的装置,其特征在于,包括一级氨基溶液吸收系统、双氧水氧化系统、溶液循环系统、二级氨基溶液吸收系统;其中: 所述一级氨基溶液吸收系统包括压气机一(1)、阀门一(2)、储液罐一(3)、计量栗一(4)、氨基溶液吸收装置一(5)和除雾器一 ¢);所述氨基溶液吸收装置一(5)的气体入口与压气机一⑴出口相连,阀门一⑵与储液罐一(3)第一入口相连,储液罐一(3)出口通过计量栗一(4)连接到氨基溶液吸收装置一(5)的液体入口,除雾器一(6)位于氨基溶液吸收装置一(5)内; 所述双氧水氧化系统包括烟气再热室(7)、阀门二(8)、储液罐二(9)、计量栗二(10)、雾化喷嘴(11)、烟气预混室(12)、氧化反应室(13)和压气机二(14);所述阀门二(8)连接储液罐二(9)的入口,储液罐二(9)的出口通过计量栗二(10)连接到雾化喷嘴(11),雾化喷嘴(11)位于氧化反应室(13)内,氨基溶液吸收装置一(5)气体出口与烟气再热室(7)的入口相连,烟气再热室(7)出口处与烟气预混室(12)入口相连,烟气预混室(12)的出口与氧化反应室(13)入口相连,氧化反应室(13)出口与压气机二(14)入口相连; 所述溶液循环系统包括计量栗三(15)、固液分离装置(16)、储液罐三(17)、计量栗四(18)、三相转换阀门(19);所述计量栗三(15)的入口与氨基溶液吸收装置一(5)的液体出口相连,计量栗三(15)的出口与固液分离装置(16)入口相连,固液分离装置(16)的出口与储液罐三(17)入口相连,计量栗四(18)的入口与储液罐三(17)出口相连,计量栗四(18)的出口与三相转换阀门(19)入口相连,三相转换阀门(19)的出口一与氨基溶液吸收装置一(5)的液体入口相连; 所述二级氨基溶液吸收系统包括氨基溶液吸收装置二(20)、除雾器二(21)、储液罐四(22)、计量栗五(23)、阀门三(24)、重金属分离室(25)、结晶装置(26)、储液罐五(27)、计量栗六(28);所述储液罐四(22)的入口与三相转换阀门(19)的出口二相连,储液罐四(22)的出口通过计量栗五(23)连接到氨基溶液吸收装置二(20)的液体入口,氨基溶液吸收装置二(20)的气体入口与压气机二(14)出口相连,除雾器二(21)位于氨基溶液吸收装置二(20)内,氨基溶液吸收装置二(20)的液体出口通过阀门三(24)连接重金属分离室(25)的入口,金属分离室(25)的出口与结晶装置(26)的入口相连,结晶装置(26)的出口与储液罐五(27)的入口相连接,储液罐五(27)的出口通过计量栗六(28)连接到储液罐一(3)的第二入口。2.一种双氧水氧化联合氨基湿法脱硫脱硝方法,其特征在于,包括如下步骤:首先,将烟气通入一级氨基溶液吸收系统,利用氨基溶液吸收烟气中的二氧化硫,同时反应生成亚硫酸盐并将反应后的烟气通入双氧水氧化系统,将反应后含有所述亚硫酸盐的氨基溶液送入溶液循环系统;在溶液循环系统中分离掉氨基溶液中的难溶性颗粒后通入一级氨基溶液吸收系统或二级氨基溶液吸收系统;在所述双氧水氧化系统中,利用双氧水分解产生的活性自由基氧化烟气中的一氧化氮,将反应生成的水溶性高价氮氧化物、亚硝酸及硝酸通入二级氨基溶液吸收系统;在所述二级氨基溶液吸收系统中,利用含有所述亚硫酸盐的氨基溶液吸收烟气中的高价氮氧化物、亚硝酸及硝酸;最后,对所述二级氨基溶液吸收系统中反应后的溶液滤除金属离子和铵盐后,按比例加入尿素后通入所述一级氨基溶液吸收系统。3.根据权利要求2所述的双氧水氧化联合氨基湿法脱硫脱硝方法,其特征在于,所述双氧水氧化系统中还包括对通入的烟气进行加热的步骤。4.根据权利要求2或3所述的双氧水氧化联合氨基湿法脱硫脱硝方法,其特征在于,所述双氧水氧化系统中,利用过渡金属氧化物作为催化剂催化所述双氧水分解生成活性自由基。5.根据权利要求4所述的双氧水氧化联合氨基湿法脱硫脱硝方法,其特征在于,所述双氧水氧化系统中,控制所述活性自由基氧化烟气中的一氧化氮的反应温度为40?.200 °C,工作压力为0?0.5MPa。
【专利摘要】本发明提供了一种双氧水氧化联合氨基湿法脱硫脱硝方法及其装置,首先利用氨基溶液对于二氧化硫的高效脱除得到具有还原性的亚硫酸盐溶液。其次,利用双氧水在催化剂表面分解得到的高活性自由基高效氧化脱硫气体中的一氧化氮。最后,将亚硫酸盐溶液与氮氧化物混合并反应,从而达到高效吸收氮氧化物的目标。这样既可避免二氧化硫与一氧化氮在与高活性自由基反应时形成的竞争关系,节省了氧化剂的消耗量,又利用了亚硫酸盐溶液的还原性将部分氮氧化物还原成氮气。解决了传统污染物脱除的过程中脱硝效率低,氧化效率低,运行费用高等技术问题,建立了液相高效脱除烟气产物及产物资源化的脱硫脱硝模式,实现了污染物在双级塔中的“分级转化”。
【IPC分类】B01D53/60, B01D53/78
【公开号】CN105381699
【申请号】CN201510790167
【发明人】熊源泉, 吴波, 茹晋波, 苏银海, 宋杰, 王金涛
【申请人】东南大学
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年11月17日
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