一种含氮氧化物烟气吸附脱除装置及脱除方法与流程

本发明涉及工业废气脱除处理，尤其是涉及一种含氮氧化物烟气吸附脱除装置及脱除方法。

背景技术：

1、氮氧化物是大气主要污染物之一，主要来自化石燃料燃烧以及化肥、制药、有机合成、金属冶炼、电子等行业产生的废气。氮氧化物不仅会导致酸雨的形成，还会造成光化学烟雾形成、臭氧层破坏等问题。此外，如果氮氧化物吸入人体，不仅会对神经系统造成极大的伤害，同时对呼吸系统等有强烈的腐蚀和刺激作用。因此，氮氧化物的治理具有重要的社会需求和现实意义。

2、公开号为cn110743312a，公开日为2020-02-04的中国专利公开了“一种烟气低温吸附脱硝系统及工艺”，该专利公开了包括增压风机、冷量回收器、烟气冷却系统、烟气切换阀以及脱硝吸附塔；其中，增压风机入口与入口烟气管道连通，增压风机、冷量回收器、烟气冷却系统、烟气切换阀以及脱硝吸附塔依次连通，烟气切换阀的出口分别连通第一脱硝吸附塔和第二脱硝吸附塔，第一脱硝吸附塔和第二脱硝吸附塔的烟气出口与烟气汇流器连通，烟气汇流器连通冷量回收器；该吸附脱硝系统及工艺实现了对大部分氮氧化物吸附脱除，但由于烟气nox中no的含量最高，并且no是极难吸附的气体，该现有技术对于no的吸附通过通入o2将no氧化成no2吸附脱除，但是由于o2和no低温下发生缓慢的氧化反应，而烟气中no的含量高，同时吸附的no2容易产生歧化反应，导致重新产生no，所以在实际吸附脱除过程中，该吸附脱硝系统及工艺并不能高效率吸附脱除氮氧化物，容易造成二次污染排放。

3、而现有技术中使用前置氧化法中臭氧离子体氧化法，为保证烟气nox完全被氧化，往往通入大量臭氧，导致臭氧使用成本费用高，并且对于通入的多余的臭氧直接排出，并没有有效去除，容易造成二次污染排放。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种含氮氧化物烟气吸附脱除装置及脱除方法。

2、根据本发明第一方面实施例的一种含氮氧化物烟气吸附脱除装置及脱除方法，包括：

3、吸附塔、臭氧发生装置、除水分离器、预冷器及臭氧脱除装置；所述吸附塔进气端通过管道连接所述除水分离器及所述臭氧发生装置，所述吸附塔出气端通过管道连接有臭氧脱除装置，所述除水分离器进气端通过管道连接所述预冷器，所述预冷器进气端通过管道连通锅炉；其中，所述除水分离器的出气端设置有一氧化氮浓度传感器，所述臭氧发生装置出气端设置有臭氧浓度传感器；

4、其中，所述臭氧脱除装置内间隔设置有若干活性炭网板，所述活性炭网板两端与限位板滑动连接，且所述活性炭网板两端通过复位弹簧与所述限位板上开设的滑槽的底壁相连接，所述限位板安装在所述臭氧脱除装置内壁，所述活性炭网板上均匀分布有通孔，所述活性炭网板之间连接有连接板，所述臭氧脱除装置设置有凸轮，所述凸轮与所述连接板相抵接。

5、根据本发明实施例的一种含氮氧化物烟气吸附脱除装置及脱除方法，通过臭氧发生装置产生的臭氧通入含氮氧化物的烟气中，由于臭氧的强氧化性，可将一氧化氮氧化成二氧化氮，通过一氧化氮浓度传感器及臭氧浓度传感器测出数据，再控制电磁阀开度以控制一氧化氮氧化和臭氧摩尔比，即可使一氧化氮完全被氧化成二氧化氮，又由于多出少量臭氧可抑制二氧化氮发生歧化反应重新生成一氧化氮，同时该摩尔比例在保证氮氧化物零排放的同时，臭氧的消耗得到进一步降低；通过在吸附塔内设置分子筛吸附剂对生成的二氧化氮进行吸收，由于分子筛化学性质稳定，可预防臭氧与吸附剂反应，通过在吸附塔的出气端连接臭氧脱除装置，臭氧脱除装置内设置有活性炭网板，活性炭网板两端设置有复位弹簧，凸轮机构带动活性炭网板做往复运动，即可防止活性炭结块又实现活性炭对多余臭氧完全反应吸收，有效防止臭氧产生二次污染。

6、根据本发明的一些实施例，所述锅炉的出气端还依次连接增压风机、空预器及除尘器，所述除尘器的出气端与所述预冷器连接；所述预冷器的出气端设置有温度传感器，所述臭氧发生装置出口管道设置有电磁阀；通过设置增压风机，引导锅炉产生的烟气流向吸附塔，通过空预器设置，用于烟气和进入到锅炉中空气进行热交换，提高烟气中的热量利用率；通过预冷器设置用于将烟气冷却到80℃以下，避免烟气温度过高而导致臭氧分解；

7、根据本发明的一些实施例，所述吸附塔的底部吸附剂出口连接有吸附剂再生塔，所述吸附剂再生塔进气端通过管道连接有热源输入装置，所述吸附剂再生塔通过管道连接碱液吸附装置，所述碱液吸附装置用于吸收处理吸附剂经加热解吸出来的氮氧化物；通过热源输入装置引导的高温烟气对吸附剂再生塔加热，该设置节约能源，绿色环保，吸附的氮氧化物加热解吸出来通入碱液吸附装置吸收，同时吸附剂再生塔经加热后吸附剂可重新使用，该设置进一步降低装置吸附氮氧化物成本。

8、根据本发明第二方面实施例的一种含氮氧化物烟气吸附脱除方法，所述方法包括：

9、将锅炉产生烟气引入至预冷器中，预冷器将烟气的温度降低到80℃以下；

10、将降温后的烟气引入至除水分离器，对所述降温后的烟气进行干燥；

11、将干燥后的烟气引入至臭氧投加点位，所述臭氧投加点位引入臭氧与所述烟气混合通入吸附塔；

12、将经过所述吸附塔吸附后的烟气引入至臭氧脱除装置，所述臭氧脱除装置将烟气中多余的臭氧还原分解。

13、进一步的方案是，所述吸附塔采用固定床式吸附塔或移动床式吸附塔，其中，对于吸附塔内吸附饱和的吸附材料进行再生使用时，若采用固定床式吸附塔时，则在所述固定床式吸附塔内进行加热再生；若采用移动床式吸附塔，则将移动床式吸附塔内吸附材料移至再生设备内加热再生。

14、进一步的方案是，所述将干燥后的烟气引入至臭氧投加点位，所述臭氧投加点位引入臭氧与所述烟气混合通入吸附塔方法还包括：对通入所述吸附塔烟气中一氧化氮浓度及臭氧浓度进行检测，通过电磁阀的控制使烟气中所述臭氧和所述一氧化氮的体积比大于1:1。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、(1)本发明通过臭氧发生装置、臭氧浓度检测传感器及电磁阀设置保证了烟气氮氧化物完全被氧化，同时有效抑制二氧化氮发生歧化反应，实现了氮氧化物零排放，在吸附塔内设置分子筛吸附剂对生成的二氧化氮进行吸收，由于分子筛化学性质稳定，可预防臭氧与吸附剂反应，通过在吸附塔的出气端连接臭氧脱除装置，臭氧脱除装置内装有活性炭进一步吸附少量的臭氧，有效防止臭氧产生二次污染，避免向吸附塔投放过量的臭氧而造成费用过高的问题，适量的臭氧能够抑制歧化反应产生一氧化氮，同时吸附塔内的分子筛不会将臭氧还原，有利于吸附塔内的分子筛充分吸附烟气中的氮氧化物，尾部的臭氧脱除装置将多余的臭氧还原分解，避免多余的臭氧通过烟气排放到环境中而造成二次污染排放；

17、(2)本发明装置吸附塔内的吸附材料为分子筛，当吸附饱和后，可对吸附材料进行加热再生，减小装置运行成本；所述吸附塔采用固定床式吸附塔或移动床式吸附塔，对于吸附塔内吸附饱和的吸附材料进行再生使用时，若采用固定床式吸附塔时，则在所述固定床式吸附塔内进行加热再生；若采用移动床式吸附塔，则将移动床式吸附塔内吸附材料移至再生设备内加热再生；对电厂、钢铁、冶金、化工、水泥等行业烟气及工业废气中的氮氧化物都可进行有效脱除，适用性广。

18、(3)本发明的吸附剂经加热再生后可重复使用，经加热解吸出来的氮氧化物通过返回加热炉膛内进行回燃还原处理；或通过碱液吸收处理；或通过scr进行还原处理；或通过资源化利用的方式制成硝酸或硝酸盐产品，有利于资源的重复循环使用，并且本发明装置中吸附塔可根据实际情况采用固定床式吸附塔或者移动床式吸附塔，其适应性广。

19、(4)通过脱除塔中的电机带动凸轮旋转，使得凸轮间歇挤压连接板并压缩弹簧，带动活性炭网板上下往复运动，活性炭网板与臭氧分子充分接触，有利于活性炭网板将多余的臭氧还原分解，即可防止活性炭结块，又实现活性炭对多余臭氧完全反应吸收有效防止臭氧产生二次污染。

20、(5)在工业园区设置吸附剂再生塔，工业园区各个吸附塔排出的氮氧化物吸附剂通过车辆统一运输至吸附剂再生塔集中处理点，进行加热再生，再生后的吸附剂分配至园区各吸附装置重复使用，提高吸附剂再生效率，降低吸附成本。

21、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。