盐强化双氧水溶液氧化NO的脱硝装置及方法制造方法及图纸

技术编号:13180040 阅读:89 留言:0更新日期:2016-05-11 11:49
本发明专利技术涉及一种盐强化H2O2溶液氧化NO的脱硝装置及方法。所述装置包括:一内部设有换热器的鼓泡反应器,上部一烟气进口管道进入鼓泡反应器内与气体分布器相连通,其上部一端设置一烟气出口管道通入外部烟囱;底部的吸收剂出口管道依次与吸收剂回收处理装置、旋流分离器、母液槽相连通,H2O2溶液槽、盐溶液槽以及母液槽的出口管道相连通后汇集至鼓泡反应器中部的吸收剂进口管道与鼓泡反应器连通。所述的脱硝方法是利用吸收剂在鼓泡反应器中吸收烟气中的氮氧化物,所用吸收剂为H2O2和盐的混合溶液,H2O2和盐在吸收剂中的浓度分别为0.05~0.5mol/L和0.5~5mol/L;盐为氯化钠、氯化钙、氯化镁、碳酸氢钠中的一种。本发明专利技术的氮氧化物脱除效率在50%以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及大气污染治理领域,特别涉及一种基于盐强化双氧水溶液氧化NO的脱硝装置及方法
技术介绍
NOx是造成酸雨和光化学烟雾等环境问题的主要原因之一。随着我国工业的不断发展,并受以煤炭为主的能源结构影响,我国氮氧化物污染情况严重、防治形势严峻。据统计,电力和热电行业氮氧化物排放占工业氮氧化物排放的66.7%。随着环保要求的日益提高,我国新建燃煤电厂都加装了脱硝装置,同时在“十二五”期间实施了更加严格的NOx排放标准,以控制我国日益严重的NOx污染。目前,对于NOx的脱除技术主要分为两类:一种是燃烧中脱除,即采用低NOx燃烧技术,减少炉膛内煤燃烧生成的NOx量;另一种是燃烧后脱除,即从烟气中脱除NOx,典型的有选择性催化还原法和选择性非催化还原法。对于低NOx燃烧技术,一般脱硝效率低,并且可能会引起炉内腐蚀,结渣,甚至降低燃烧效率。对于选择性催化还原法和选择性非催化还原法,虽然有较高的脱除效率,但会使设备占地面积大,投资和运行费用高,甚至还会造成二次污染。中国专利CN102553416公开了一种电厂烟气脱硝的方法及其所用的吸收剂。该方法的特征在于利用吸收塔,采用由H2O2与硫酸铁组成的类Fenton试剂以及EDTA为添加剂的水溶液作为吸收剂,控制温度为30-80℃的条件下,使NO在吸收塔中氧化进而被吸收剂吸收从而完成脱硝。但该方法提前将H2O2与Fe2(SO4)3溶液混合,自由基生成到反应的时间长,H2O2消耗量较大,成本较高。中国专利CN103007753公开了一种非均相Fenton试剂及其制备方法和应用。该方法的特征在于所述非均相Fenton试剂由H2O2水溶液与Al2O3负载Fe催化剂组成的pH为5~6的混合溶液。脱硝方法为在常规的鼓泡塔中添加非均相Fenton试剂,将烟气中的NO氧化成HNO3。但该方法先将吸收试剂通入吸收塔内,再将烟气喷射到吸收剂中形成鼓泡进行脱硝,H2O2消耗量大,成本高,同时还需将烟气进行加压喷射,能耗较高。目前尚无一种适用于中小型电厂的高效低成本的脱硝方法,因此,寻找一种低投资成本,高效便捷脱硝技术仍是当务之急。本专利技术要提出一种盐强化H2O2溶液氧化NO的脱硝装置及方法。采用低浓度的H2O2水溶液就可取得高的氮氧化物脱除效率,具有建设和运行成本低,不会造成二次污染的优点。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足,提供一种盐强化H2O2溶液氧化NO的脱硝装置及方法。本专利技术是通过以下的技术方案实现的:一种盐强化H2O2溶液氧化NO的脱硝装置,其特征在于,所述装置包括:一个鼓泡反应器1,上部正中有一烟气进口管道2进入鼓泡反应器1内与气体分布器12相连通,鼓泡反应器1内设有换热器14,鼓泡反应器1上部一端设置一烟气出口管道3通入外部烟囱11;鼓泡反应器1中部设有吸收剂进口管道4,鼓泡反应器1底部的吸收剂出口管道5依次与吸收剂回收处理装置、旋流分离器、母液槽8相连通,H2O2溶液槽9、盐溶液槽10以及母液槽8的出口管道相连通汇集至吸收剂进口管道4与鼓泡反应器1连通。所述的气体分布器12为圆锥体形的气体分布器,张开角度为100°~150°;其圆锥体下底面半径为鼓泡反应器横截面半径的60%~90%,其圆锥体上底面半径为下底面半径的1/3;气体分布器表面均布有小孔,孔径为1~2mm,孔隙率为5%~10%;下底面距离鼓泡反应器的底部10~20cm。所述鼓泡反应器1设有一除雾器13,位于鼓泡反应器1上部烟气出口的下方。本专利技术还提出一种盐强化H2O2溶液氧化NO的脱硝方法:其特征在于,所述方法包括如下步骤:1)烟气预处理:烟气先经过除尘装置除尘,并将烟气降温至40-60℃;2)配置吸收剂:在H2O2溶液槽中加入浓度为1mol/L的H2O2溶液,在盐溶液槽内加入浓度为5mol/L的盐溶液,H2O2溶液和盐溶液进入管道混合后配制成吸收剂,其中,吸收剂中H2O2的浓度为0.05~0.5mol/L,盐的浓度为0.5~5mol/L,并控制吸收剂的PH值为6.5;其中,所述盐为氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁、碳酸氢钠中的一种;3)烟气脱硝:经步骤2)配制好的吸收剂通过吸收剂进口管道进入鼓泡反应器,控制进入的吸收剂的体积为鼓泡反应器总容积的60%-70%;经步骤1)预处理后的烟气经鼓泡反应器上部的烟气进口管道送入反应器内,烟气流量的控制由鼓泡反应器内吸收剂的体积除以烟气在鼓泡反应器的停留时间计算所得,所述的停留时间为1~5分钟;进入的烟气通过气体分布器将均匀地分散到吸收剂中,与吸收剂相互接触并发生反应,完成氮氧化物脱除,其中,吸收剂温度控制在40~60℃;4)烟气中液滴脱除:步骤3)中经脱硝后的烟气流经鼓泡反应器上部的除雾器,脱除烟气中所携带的液滴,液滴回落到鼓泡反应器中,所得的洁净烟气从鼓泡反应器顶部的烟气出口管道流出,进入烟囱排放;5)吸收剂再生参与反应的吸收剂进入吸收剂回收处理装置,与加入的氨水反应生成硝酸铵溶液,进行搅拌并用水间接冷却,使硝酸铵结晶析出送入旋流分离器内进行分离,吸收剂通过旋流分离器脱除固体颗粒进入母液槽;母液槽中的吸收剂与H2O2溶液槽的H2O2溶液和盐溶液槽的盐溶液混合后,通过吸收剂入口管道进入鼓泡反应器,实现吸收剂的循环利用。本专利技术将NaCl等盐溶解于H2O2水溶液中,一方面提高溶液的表面张力系数,减小含有NO的气泡的直径,提高气液反应的接触面积;另一方面,NaCl等盐的加入提高了NO在H2O2水溶液中的溶解度。以上两方面的共同作用,可大幅提高H2O2溶液氧化NO的效率。H2O2与NO的反应方程式如下,脱硝废液中的阴离子主要是NO3-。有益效果专利技术采用将NaCl等盐溶解于H2O2水溶液中形成吸收剂,盐可大幅提高H2O2溶液氧化NO的效率。在鼓泡反应器内,烟气停留时间为1-5分钟,NO浓度为100-500ppm时,氮氧化物的脱除效率在50%以上。因H2O2氧化NO后成为水,不会造成二次污染,为绿色环保脱硝方法。本专利技术具有脱除效率高,投资和运行费用低,设备简单,运行稳定,吸收剂利用率高,产物易处理,便于推广等特点。本专利技术适合小型电厂、水泥厂、小型石化厂等产生少量氮氧化物排放的场合,具有很好的应用前景。附图说明图1:本专利技术的工艺流程图;其中,1、鼓泡反应器;2、烟气进口管道;3、烟气出口管道;4、吸收剂进口管道;5、吸收剂出口管道;6、吸收剂回收处本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种盐强化H2O2溶液氧化NO的脱硝装置,其特征在于,所述装置包括:一个鼓泡反应器1,上部正中有一烟气进口管道2进入鼓泡反应器1内与气体分布器12相连通,鼓泡反应器1内设有换热器14,鼓泡反应器1上部一端设置一烟气出口管道3通入外部烟囱11;鼓泡反应器1中部设有吸收剂进口管道4,鼓泡反应器1底部的吸收剂出口管道5依次与吸收剂回收处理装置6、旋流分离器7、母液槽8相连通,H2O2溶液槽9、盐溶液槽10以及母液槽8的出口管道相连通汇集至吸收剂进口管道4与鼓泡反应器1连通。

【技术特征摘要】
1.一种盐强化H2O2溶液氧化NO的脱硝装置,其特征在于,所述装置包括:
一个鼓泡反应器1,上部正中有一烟气进口管道2进入鼓泡反应器1内与气体分
布器12相连通,鼓泡反应器1内设有换热器14,鼓泡反应器1上部一端设置一
烟气出口管道3通入外部烟囱11;鼓泡反应器1中部设有吸收剂进口管道4,鼓
泡反应器1底部的吸收剂出口管道5依次与吸收剂回收处理装置6、旋流分离器
7、母液槽8相连通,H2O2溶液槽9、盐溶液槽10以及母液槽8的出口管道相连
通汇集至吸收剂进口管道4与鼓泡反应器1连通。
2.如权利要求1所述的盐强化H2O2溶液氧化NO的脱硝装置,其特征在于,
所述的气体分布器12为圆锥体形的气体分布器,张开角度为100°~150°;其
圆锥体下底面半径为鼓泡反应器横截面半径的60%~90%,其圆锥体上底面半径
为下底面半径的1/3;气体分布器表面均布有小孔,孔径为1~2mm,孔隙率为
5%~10%;下底面距离鼓泡反应器的底部10~20cm。
3.如权利要求1所述的盐强化H2O2溶液氧化NO的脱硝装置,其特征在于,
所述鼓泡反应器1设有一除雾器13,位于鼓泡反应器1上部烟气出口的下方。
4.一种采用如权利要求1所述的脱销装置的脱硝方法,起特征在于,所述
方法包括如下步骤:
1)烟气预处理:烟气先经过除尘装置除尘,并将烟气降温至40-60℃;
2)配置吸收剂:在H2O2溶液槽中加入浓度为1mol/L的H2O2溶液,在盐溶
液槽内加入浓度为5mol/...

【专利技术属性】
技术研发人员:于新海涂善东杨留
申请(专利权)人:华东理工大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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