[发明专利]一种气相氧化结合湿法吸收的脱硝工艺及装置

说明书

技术领域

本发明涉及烟气治理技术领域，具体涉及一种气相氧化结合湿法吸收的脱硝工艺及装置。

背景技术

随着国家环保要求的不断提高，烟气排放标准日益严格，烟气脱硝成为目前一大热点。根据新的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)的规定2014年7月1日起，现有火力发电锅炉及燃气轮机组执行的排放限值为100mg/m³。为了应对此排放标准，现有的烟气脱硝技术皆有一定的不足之处，SNCR技术脱硝效率不高，SCR技术则安装运行费用较高。

气相氧化结合湿法吸收烟气脱硝技术是一种新型的脱硝技术，它利用气相氧化剂将烟气中溶解度较小的NO氧化成NO₂、N₂O₅等，然后再用碱性、氧化性或者还原性的吸收液将其吸收。现在许多火电厂已经装有湿法脱硫系统，即湿法吸收系统。气相氧化湿法吸收脱硝技术可以充分利用原有的脱硫系统，节约建造成本，符合国家现阶段大气污染控制走烟气脱硫脱硝除尘脱汞等多种污染物协同控制的趋势。

公开号为CN1950139A的中国专利中提到了一种利用过氧化氢减少烟道气流中二氧化硫、氮氧化物和重金属排放的方法和设备。过氧化氢脱硝的方法，是利用高浓度的过氧化氢溶液热活化气相氧化NO，并液相吸收脱除氮氧化物。但该专利发明的工艺复杂，要求用到的设备很多；其次过氧化氢采用热活化的办法氧化NO，需要将过氧化氢溶液加热至500摄氏度左右，消耗大量能量，增加了运行费用。

公开号为CN1768902A的中国专利提到了一种利用臭氧作为氧化剂氧化脱硝的方法。而采用臭氧氧化脱硝，存在以下缺点：(1)副反应的发生，烟气中除了氮氧化物还有大量的二氧化硫气体，铅室制硫酸就是利用NO和NO₂混合气，催化氧化SO₂生成SO₃来制硫酸的，该反应需要较长的反应时间及高温湿热的环境，而臭氧氧化脱硝工艺将一氧化氮氧化成二氧化氮或更高价态的氮氧化物，正好形成这样一个环境，因此有可能有副反应的发生，浪费氧化剂，生成硫酸酸雾；(2)该工艺虽然将一氧化氮氧化成高价态的氮氧化物，但是在现有的工况条件下脱硫浆液对高价态的氮氧化物的吸收效率仍然有限，导致脱硝效率不能满足要求。

因此对气相氧化脱硝技术进行改进，减少副反应的发生，降低氧化剂的用量，提高对氮氧化物的吸收效率，对于该技术投入工业应用有着极其重要的作用。

发明内容

本发明提供了一种气相氧化结合湿法吸收的脱硝工艺及装置，降低氧化剂的用量，减少副反应的发生，提高对烟气中氮氧化物的吸收效率。

一种气相氧化结合湿法吸收的脱硝工艺，包括：

将除尘后的烟气通入吸收塔中，臭氧和吸收液通过双流体喷嘴同时喷入吸收塔中，所述烟气中大部分的氮氧化物被臭氧氧化后进入吸收液液滴中，所述烟气中的二氧化硫及余下部分的氮氧化物则经吸收塔中的脱硫剂喷淋吸收，脱硫脱硝后的净烟气经除雾干燥后排出。

针对除尘后的锅炉烟气，在吸收塔中，利用双流体喷嘴将臭氧及吸收液喷入烟气中，气相氧化将一氧化氮氧化成高价态的氮氧化物后，吸收液迅速吸收生成的高价态氮氧化物，防止副反应的发生。双流体喷嘴喷出的吸收液液滴，颗粒远远小于喷淋层喷出的脱硫剂所形成颗粒，同样流量的吸收液，具有更大的气液接触面积，能够加强对氮氧化物的吸收。

普通的气相氧化脱硝工艺，将氧化和吸收相割裂成两个步骤，除了脱硫吸收塔以外，另设一反应器供臭氧气相氧化一氧化氮，这部分反应器需要用防腐材料或者采取防腐措施，增加额外的成本，并增加副反应发生的可能性。二氧化氮与二氧化硫发生氧化还原反应生成三氧化硫，三氧化硫会和水汽结合生成硫酸形成大量酸雾，有可能腐蚀烟囱。二氧化氮则还原回不易被吸收的一氧化氮。因此该副反应的发生会降低系统的脱硝效率，加大氧化剂的用量，同时增加烟道烟囱的防腐压力，副反应的反应式如下：

NO₂+SO₂→NO+SO₃

SO₃+H₂O→H₂SO₄

NO+O₃→NO₂+O₂