一种臭氧分布装置的制作方法

本实用新型属于烟气净化技术领域，涉及一种臭氧分布装置。

背景技术：

化石燃料燃烧与金属冶炼等工业生产中会产生大量烟气，其中的nox是大气污染的主要污染源之一，会引起雾霾、酸雨、光化学烟雾等环境问题，严重危及人类的身体健康和居住环境，因此烟气在排放前有必要进行脱硝处理。

针对烟气的脱硝处理，目前常用的脱硝工艺主要有选择性催化还原法、选择性非催化还原法、活性炭吸附催化法以及氧化吸收法等。烟气的主要来源包括各类工业炉窑和燃煤电厂，由于烟气温度及浓度波动范围大，成分复杂，容易造成催化剂或活性炭中毒失活，造成成本较高，而且选择性催化还原法一般需要300～400℃的烟气温度范围，对于低温烟气的脱硝处理，氧化吸收法具有明显优势。

氧化吸收脱硝技术一般是采用臭氧将难溶于水的no氧化为高价态nox后进行吸收脱除，该方法能够利用已有脱硫设施同时脱硫脱硝，成本较低，主要存在的问题是臭氧的成本较高以及可能带来的污染问题。cn105854554a公开了一种臭氧低温氧化脱硝系统，包括烟道、臭氧发生器、洗涤塔，所述烟道中安装有臭氧分布器，通过臭氧分布器将臭氧喷射进烟道中，烟道中的臭氧和烟气混合气体进入洗涤塔中，其中，臭氧分布器由若干臭氧喷射单元构成，形成栅格状结构。该专利中未对臭氧分布器的结构明确介绍，对于臭氧和烟气的混合效果也没有明确如何改进。

cn204710083u公开了一种臭氧脱硝装置，包括臭氧输送管，臭氧输送管连接臭氧输送母管，臭氧输送母管设在脱硝反应器的上方，臭氧输送母管分出多个分配管，多个分配管排成一排，伸入脱硝反应器中，分配管上设有多个喷射孔；通过在脱硝反应器中设置平行设置分配管来使臭氧均匀喷入，但整体可调节性差，对烟气中nox的氧化程度与臭氧用量难以兼顾。

综上所述，对于臭氧分布器的结构设计，还需要能够满足在提高nox的氧化程度的基础上，减少臭氧的用量，降低成本，同时避免臭氧逸出。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种臭氧分布装置，所述装置通过不同反应区域的划分以及臭氧输送管的设置，既能将臭氧更好地分散于烟气中，又能够以不同区域臭氧的使用量来控制nox的氧化程度，便于后续吸收的同时，减少臭氧用量，降低成本。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种臭氧分布装置，所述装置包括分布装置主体和臭氧输送管，所述分布装置主体由隔板纵向分隔为多个分布区域，所述隔板平行设置或呈放射状设置，所述臭氧输送管设置于分布装置主体的进口端；

每个分布区域设有一组臭氧输送管，每组臭氧输送管包括输送主管和输送支管，所述输送支管上设有喷射口。

本实用新型中，所述臭氧分布装置用于烟气输送管道中，在烟气输送过程中实现氮氧化物的氧化，为了使低价氮氧化物能够充分氧化，需要臭氧能够均匀分布于烟气中，但若整体通入臭氧进行氧化所需臭氧量往往较大，造成多余臭氧的逸出与浪费，而本实用新型则分为多个反应区域，控制不同区域臭氧加入量不同，臭氧过量的区域有助于生成五氧化二氮，更好吸收，而不同区域氧气混合后，过量的臭氧还可快速将臭氧不足区域的剩余氮氧化物氧化，整体上减少臭氧用量，还可提高脱硝效率。

以下作为本实用新型优选的技术方案，但不作为本实用新型提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本实用新型的技术目的和有益效果。

作为本实用新型优选的技术方案，所述分布装置主体呈空心、不封端的柱状。

本实用新型中，分布装置的整体形状与烟道形状相同，可以设置于烟道内，也可以接入烟道管路中。

作为本实用新型优选的技术方案，所述隔板自分布装置主体的进口端开始设置，隔板长度为分布装置主体长度的0.5～0.8倍，例如0.5倍、0.55倍、0.6倍、0.65倍、0.7倍、0.75倍或0.8倍等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本实用新型中，装置分区设置便于不同区域各自氧化，但之后还需要留出后续混合后继续氧化的空间，因此隔板长度小于分布装置主体的长度，具体比例的选择与分布区域数量、烟气组成及臭氧用量有关。

作为本实用新型优选的技术方案，所述分布区域的数量为2～5个，例如2个、3个、4个或5个，具体数量根据实际需要选择，分区过多会导致制备成本提高，而且对于氧化、混合过程基本无进一步的提升效果。

作为本实用新型优选的技术方案，所述臭氧输送管的设置方向平行于分布装置主体的横截面，与烟气流向垂直。

作为本实用新型优选的技术方案，所述输送主管设置于分布装置主体外侧，所述输送支管设置于分布装置主体内侧。

作为本实用新型优选的技术方案，所述输送主管上独立地设有流量调节装置。

本实用新型中，每组臭氧输送管中输送主管分出多支输送支管伸入到分布装置主体内，由输送主管上的流量调节器控制臭氧量的不同。

作为本实用新型优选的技术方案，每组臭氧输送管包括至少一个输送支管，所述输送支管为两个以上时，相邻两个输送支管上的喷射口错开布置。

作为本实用新型优选的技术方案，所述输送支管的上下侧均设有多个喷射口，所述喷射口等间距设置。

本实用新型中，输送支管的上下侧设置喷射口，使得臭氧喷出方向与烟气流向垂直，喷射口均匀分布于烟道截面内。

作为本实用新型优选的技术方案，所述装置还包括挡板，所述挡板设置于隔板或分布装置主体的内壁上，位于臭氧输送管的下风向。

本实用新型中，沿烟气流向的下风向设置挡板，挡板优先设置为与烟气流向垂直，喷入的臭氧与烟气经过挡板的扰流作用，使两者更好的分散混合。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型所述装置通过不同反应区域的划分以及臭氧输送管的结构设置，既能将臭氧更好地分散于烟气中，又能够以不同区域臭氧的使用量来控制nox的氧化程度，便于氧化后产物的后续吸收，脱硝效率可以提高到80％以上；

(2)本实用新型所述装置设计简单，可操作性强，可有效减少臭氧使用量，降低烟气处理成本。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式1提供的臭氧分布装置的结构示意图；

其中，1-分布装置主体，2-隔板，3-输送主管，4-输送支管，5-喷射口，6-流量调节装置，7-挡板。

具体实施方式

为更好地说明本实用新型，便于理解本实用新型的技术方案，下面对本实用新型进一步详细说明，但下述的实施例仅是本实用新型的简易例子，并不代表或限制本实用新型的权利保护范围，本实用新型保护范围以权利要求书为准。

本实用新型具体实施方式部分提供了一种臭氧分布装置，所述装置包括分布装置主体1和臭氧输送管，所述分布装置主体1由隔板2纵向分隔为多个分布区域，所述隔板2平行设置或呈放射状设置，所述臭氧输送管设置于分布装置主体1的进口端；

每个分布区域设有一组臭氧输送管，每组臭氧输送管包括输送主管3和输送支管4，所述输送支管4上设有喷射口5。

以下为本实用新型典型但非限制性实施例：

实施例1：

本实施例提供了一种臭氧分布装置，所述装置的结构示意图如图1所示，包括分布装置主体1和臭氧输送管，所述分布装置主体1由四块隔板2纵向分隔为四个分布区域，所述隔板2由轴心处呈放射状分布，四个分布区域大小相同，所述臭氧输送管设置于分布装置主体1的进口端；

每个分布区域设有一组臭氧输送管，每组臭氧输送管包括输送主管3和输送支管4，所述输送支管4上设有喷射口5。

所述分布装置主体1呈空心、不封端的圆柱状。

所述隔板2自分布装置主体1的进口端开始设置，隔板2长度为分布装置主体1长度的0.6倍。

所述臭氧输送管的设置方向平行于分布装置主体1的横截面，与烟气流向垂直。

所述输送主管3设置于分布装置主体1外侧，所述输送主管3上均设有流量调节装置6；所述输送支管4设置于分布装置主体1内侧。

每组臭氧输送管包括四个输送支管4，相邻两个输送支管4上的喷射口5错开布置。

所述输送支管4的上下侧均设有多个喷射口5，所述喷射口5等间距设置。

所述装置还包括挡板7，所述挡板7设置于隔板2或分布装置主体1的内壁上，位于臭氧输送管的下风向。

实施例2：

本实施例提供了一种臭氧分布装置，所述装置包括分布装置主体1和臭氧输送管，所述分布装置主体1由两块平行设置的隔板2纵向分隔为三个分布区域，所述臭氧输送管设置于分布装置主体1的进口端；

每个分布区域设有一组臭氧输送管，每组臭氧输送管包括输送主管3和输送支管4，所述输送支管4上设有喷射口5。

所述分布装置主体1呈空心、不封端的圆柱状。

所述隔板2自分布装置主体1的进口端开始设置，隔板2长度为分布装置主体1长度的0.8倍。

所述臭氧输送管的设置方向平行于分布装置主体1的横截面，与烟气流向垂直。

所述输送主管3设置于分布装置主体1外侧，所述输送主管3上均设有流量调节装置6；所述输送支管4设置于分布装置主体1内侧。

每组臭氧输送管包括三个输送支管4，相邻两个输送支管4上的喷射口5错开布置。

所述输送支管4的上下侧均设有多个喷射口5，所述喷射口5等间距设置。

所述装置还包括挡板7，所述挡板7设置于隔板2或分布装置主体1的内壁上，位于臭氧输送管的下风向。

实施例3：

本实施例提供了一种臭氧分布装置，所述装置包括分布装置主体1和臭氧输送管，所述分布装置主体1由一块隔板2纵向分隔为两个分布区域，两个分布区域大小相同，所述臭氧输送管设置于分布装置主体1的进口端；

每个分布区域设有一组臭氧输送管，每组臭氧输送管包括输送主管3和输送支管4，所述输送支管4上设有喷射口5。

所述分布装置主体1呈空心、不封端的长方体形状。

所述隔板2自分布装置主体1的进口端开始设置，隔板2长度为分布装置主体1长度的0.8倍。

所述臭氧输送管的设置方向平行于分布装置主体1的横截面，与烟气流向垂直。

所述输送主管3设置于分布装置主体1外侧，所述输送主管3上均设有流量调节装置6；所述输送支管4设置于分布装置主体1内侧。

每组臭氧输送管包括五个输送支管4，相邻两个输送支管4上的喷射口5错开布置。

所述输送支管4的上下侧均设有多个喷射口5，所述喷射口5等间距设置。

所述装置还包括挡板7，所述挡板7设置于隔板2或分布装置主体1的内壁上，位于臭氧输送管的下风向。

实施例4：

本实施例提供了一种臭氧分布装置，所述装置包括分布装置主体1和臭氧输送管，所述分布装置主体1由五块隔板2纵向分隔为五个分布区域，五个分布区域大小相同，所述隔板2由轴心处呈放射状分布，所述臭氧输送管设置于分布装置主体1的进口端；

每个分布区域设有一组臭氧输送管，每组臭氧输送管包括输送主管3和输送支管4，所述输送支管4上设有喷射口5。

所述分布装置主体1呈空心、不封端的五棱柱状。

所述隔板2自分布装置主体1的进口端开始设置，隔板2长度为分布装置主体1长度的0.7倍。

所述臭氧输送管的设置方向平行于分布装置主体1的横截面，与烟气流向垂直。

所述输送主管3设置于分布装置主体1外侧，所述输送主管3上均设有流量调节装置6；所述输送支管4设置于分布装置主体1内侧。

每组臭氧输送管包括两个输送支管4，两个输送支管4上的喷射口5错开布置。

所述输送支管4的上下侧均设有多个喷射口5，所述喷射口5等间距设置。

上述实施例中，所述臭氧分布装置分区设置，通过控制不同分布区域中臭氧的通入量，即满足臭氧与nox不同的比例，使得不同区域中nox的氧化程度不同，混合后再次局部氧化，提高氧化产物中易吸收的n2o5的比例，从而提高烟气的脱硝效率，同时减少臭氧的总使用量，避免臭氧的逸出，降低原料成本。

对比例1：

本对比例提供了一种臭氧分布装置，所述装置的结构参照实施例1中的结构，区别仅在于：所述装置不包括隔板2，即分布装置主体1不进行分区。

本对比例中，由于臭氧分布器中未进行分区设置，只是设置臭氧输送管，在整体截面上分布臭氧与烟气的混合，臭氧使用量较大，容易逸出造成污染，同时nox氧化不完全，造成后续吸收难度大，脱硝效率降低。

综合上述实施例和对比例可以看出，本实用新型所述装置通过不同反应区域的划分以及臭氧输送管的结构设置，既能将臭氧更好地分散于烟气中，又能够以不同区域臭氧的使用量来控制nox的氧化程度，便于氧化后产物的后续吸收，提高脱硝效率；所述装置设计简单，可操作性强，可有效减少臭氧使用量，降低烟气处理成本。

申请人声明，本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的详细装置，但本实用新型并不局限于上述详细装置，即不意味着本实用新型必须依赖上述详细装置才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型装置的等效替换及辅助装置的添加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。