一种精炼高压锅炉烟气中氮氧化合物的处理方法与流程

1.本发明属于锅炉烟气治理技术领域，具体涉及一种精炼高压锅炉烟气中氮氧化合物的处理方法。


背景技术：

2.自然界中的nox有63％来自工业污染源的排放，是自然发生源的2倍。工业污染源中发电工业和汽车尾气各占40％，其他工业占20％。燃烧过程产生的 nox中90％以上是no，另有少量n2o，no在大气中遇到o3很快被氧化成no2， no2是毒性很强的气体，动物实验、免疫学调查及突变性实验结果表明，在城市地区，环境空气中no2体积分数达到(10～100)10-6
％就会危害人体；另外no2对植物生长也有很大影响。
3.当前市面上给予植物油精炼车间高压锅炉烟气处理方法基本是以下两种方法，一、更换低氮燃烧器，这个方法会降低锅炉热效率5％-8％，同时锅炉尾气的热量不能二次利用，这部分的热量损失又有6％-8％左右；其次，更换锅炉炉体的直径，降低炉膛的温度来实现超低氮排放，缺点：一次性投入成本非常高，效率仍有下降5％；


技术实现要素：

4.本发明针对现有的植物油精炼车间高压锅炉烟气处理方法存在的上述问题，提供一种精炼高压锅炉烟气中氮氧化合物的处理方法，采用还原剂将氮氧化合物中的氮还原成氮气。
5.本发明采用以下技术方案：一种精炼高压锅炉烟气中氮氧化合物的处理方法，包括以下步骤：
6.将尿素浆料进行雾化得到雾化颗粒，雾化颗粒的平均雾化粒度≤60μm；
7.将雾化颗粒通入精炼高压锅炉的烟道中分解得到分解产物，烟道中温度》185℃，烟道中通有烟气；
8.将分解产物和烟气一起通入含有催化剂的反应器；
9.将反应器出来的混合气进行氮含量检测，当氮含量《15mg/m3时，直接排入大气即可。
10.进一步限定，所述尿素浆料在压缩空气作为载体的情况下进行雾化。
11.进一步限定，所述雾化在双流体喷嘴中进行。
12.进一步限定，所述烟气温度≤300℃。
13.进一步限定，所述催化剂为钒基催化剂。
14.进一步限定，所述分解产物在反应器内的停留时间为35-40s。
15.进一步限定，所述尿素浆料与氮氧化合物的摩尔比为2：5～2：3。
16.进一步限定，所述雾化颗粒的平均雾化粒度≥40μm，且≤60μm。
17.进一步限定，所述压缩空气的压力为5.5～7kgf/m3。
18.进一步限定，所述反应器内温度＜400℃。
19.有益效果：
20.氨气与氮氧化合物反应的方程式如下：
21.4no+4nh3+o2＝4n2+6h2o；
22.2no2+4nh3+o2＝3n2+6h2o；
23.6no2+8nh3＝7n2+12h2o；
24.由此可见，上述反应生成的产物都为氮气和水，对人和动植物都没有任何的影响；上述反应降低了烟气中氮氧化合物的含量，从而达到烟气排入大气的超低排放标准(15mgn/m3)；并且该处理烟气的方法，成本低，nox转化率高，超过95％；并且通过压缩空气为载体将尿素浆料导入双流体雾化喷嘴中进行雾化，平均雾化粒度≤60μm，使得尿素分解率达到100％，减少尿素的使用量。
附图说明
25.图1为本发明实施例1雾化颗粒粒度分布图。
具体实施方式
26.实施例1
27.本实施例以2吨的植物精炼高压锅炉为例，烟气中氮含量为120mg/nm3，尿素浆料与氮氧化合物的摩尔比2:3，压缩空气的压力为5.5kgf/m3，烟气的温度为213-215℃，催化剂为钒基催化剂，分解产物在反应器内的停留时间为36s。
28.一种精炼高压锅炉烟气中氮氧化合物的处理方法，包括以下步骤：
29.s1.植物精炼高压锅炉的烟道内通入烟气；
30.s2.采用在线检测仪检测烟气中氮的含量，根据plc控制原理以及氮和尿素的摩尔比计算出所需尿素的摩尔量，空气经压缩机压缩后通入计量泵与尿素混合后通入双流体雾化喷嘴雾化得到雾化颗粒，雾化颗粒由激光粒度分析仪检测，结果如图1和表1所示；
31.s3.将雾化颗粒通入精炼高压锅炉的烟道中分解得到分解产物，其中分解产物包括氨气，并且同时随烟气进入反应器，反应器内设置有催化剂；
32.s4.将反应器出来的混合气中氮进行检测，检测时间为1小时内每隔20分钟检测一次，检测结果如表2所示。
33.表1
[0034][0035]
由表1和图1可知，雾化颗粒的粒度主要集中在24.8-60.49μm，其中50.61 μm的微分达到了最大值20.17，而平均粒度为30μm，并且累计显示在粒度为 123.47μm就达到了100％，说明雾化效果良好，有利于后续氧化还原反应的进行。
[0036]
表2
[0037]
组别20min40min60min80min100min120min氮含量(mg/m3)463548
[0038]
由表2可知，混合气中的氮含量均达到排放标准，平均氮含量为5mg/m3，适宜推广使用。
[0039]
实施例2
[0040]
本实施例以2吨的植物精炼高压锅炉为例，烟气中氮含量为150mg/nm3，尿素浆料与氮氧化合物的摩尔比2:4，压缩空气的压力为6kgf/m3，烟气的温度为190-201℃，催化剂为钒基多孔结构催化剂，分解产物在反应器内的停留时间为40s。
[0041]
一种精炼高压锅炉烟气中氮氧化合物的处理方法，包括以下步骤：
[0042]
s1.植物精炼高压锅炉的烟道内通入烟气；
[0043]
s2.采用在线检测仪检测烟气中氮的含量，根据plc控制原理以及氮和尿素的摩尔比计算出所需尿素的摩尔量，空气经压缩机压缩后通入计量泵与尿素混合后通入双流体雾化喷嘴雾化得到雾化颗粒，雾化颗粒由激光粒度分析仪检测并计算雾化颗粒的平均粒度；
[0044]
s3.将雾化颗粒通入精炼高压锅炉的烟道中分解得到分解产物，其中分解产物包括氨气，并且同时随烟气进入反应器，反应器内设置有催化剂；
[0045]
s4.将反应器出来的混合气中氮进行检测，检测时间为2小时内每隔20分钟检测一次，检测结果如表3所示。
[0046]
表3
[0047]
组别20min40min60min80min100min120min氮含量(mg/m3)657486
[0048]
由表3可知，混合气中的氮含量均达到排放标准，平均氮含量为6mg/m3，适宜推广使用。
[0049]
实施例3
[0050]
本实施例以2吨的植物精炼高压锅炉为例，烟气中氮含量为200mg/nm3，尿素浆料与氮氧化合物的摩尔比2:5，压缩空气的压力为7kgf/m3，烟气的温度为280-290℃，催化剂为钒基催化剂，分解产物在反应器内的停留时间为35s。
[0051]
一种精炼高压锅炉烟气中氮氧化合物的处理方法，包括以下步骤：
[0052]
s1.植物精炼高压锅炉的烟道内通入烟气；
[0053]
s2.采用在线检测仪检测烟气中氮的含量，根据plc控制原理以及氮和尿素的摩尔比计算出所需尿素的摩尔量，空气经压缩机压缩后通入计量泵与尿素混合后通入双流体雾化喷嘴雾化得到雾化颗粒，雾化颗粒由激光粒度分析仪检测并计算雾化颗粒的平均粒度；
[0054]
s3.将雾化颗粒通入精炼高压锅炉的烟道中分解得到分解产物，其中分解产物包括氨气，并且同时随烟气进入反应器，反应器内设置有催化剂；
[0055]
s4.将反应器出来的混合气中氮进行检测，检测时间为2小时内每隔20分钟检测一次，检测结果如表4所示。
[0056]
表4
[0057]
组别20min40min60min80min100min120min氮含量(mg/m3)10891179
[0058]
由表3可知，合气中的氮含量均达到排放标准，平均氮含量为7mg/m3，适宜推广使用。
[0059]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。