[发明专利]一种臭氧多点投加分段氧化吸收脱除NOx的系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，涉及一种臭氧多点投加分段氧化吸收脱除NOx的系统和方法。

背景技术

锅炉烟气脱硝是目前环境保护的要求，现有的低氮燃烧技术、SCR技术和SNCR技术无法满足所有用户的要求，臭氧脱硝具有适应性强、占地面积小、系统调节灵活的特点，能有效氧化烟气中的一氧化氮并利用后续脱硫设备进行脱除有效的解决了锅炉烟气氮氧化物污染问题。

臭氧脱硝技术由于氧化后高价氮氧化物特别是NO₂在吸收过程中发生歧化反应，重新释放约三分之一摩尔比的NO导致脱硝效率下降，本发明针对该问题提出了臭氧多点投加分段氧化吸收的新方法，可以实现更高的脱硝效率，可以达到超净排放标准。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种臭氧多点投加分段氧化吸收脱除NOx的系统和方法，解决臭氧脱硝过程中，NO的二次释放问题，提高臭氧脱硝效率，达到超净排放标准。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种臭氧多点投加分段氧化吸收脱除NOx的系统，包括除尘器、臭氧发生器、脱硫脱硝塔、烟气排放装置以及若干个臭氧投加点，其中，除尘器、脱硫脱硝塔以及烟气排放装置依次连接，所述若干个臭氧投加点均与臭氧发生器连接，所述若干个臭氧投加点分布在所述系统的不同位置。

优选的，所述脱硫脱硝塔和烟气排放装置之间还连接有脱硫塔。该脱硫塔可以进一步脱去烟气中的二氧化硫污染物，使烟气中的二氧化硫进一步减少，使烟气达到排放的标准。

进一步优选的，所述若干个臭氧投加点包括臭氧第一投加点、臭氧第二投加点和臭氧第三投加点。多个臭氧投加点可以使臭氧在系统的多个地方投加，使氮氧化物反应后产生的一氧化氮不断地被氧化后被吸收，逐步减少烟气中的氮氧化物的含量。

进一步优选的，臭氧第一投加点设置在除尘器和脱硫脱硝塔之间的管路上，臭氧第二投加点设置在脱硫脱硝塔与脱硫塔之间的管路上，臭氧第三投加点设置在脱硫塔上。臭氧第一投加点用来氧化被脱除大颗粒污染物的烟气中的一氧化氮，在该处投加的臭氧的量最多，使烟气中的二氧化氮被脱硫脱硝塔去除；生成的一氧化氮被臭氧第二投加点投出的臭氧氧化，进一步减少了体系的氮氧化物的浓度。而且将臭氧投加点设置在两装置之间的管路上，臭氧的投加方向与烟气的流动方向垂直，使臭氧与烟气更加充分地混合，可以更充分地氧化一氧化氮。脱硫塔上设置臭氧第三投加点更进一步去除烟气中的一氧化氮，使烟气达标排放。

优选的，所述脱硫塔上还设置有用于吸附二氧化氮的湿式静电除尘器。该湿式静电除尘器可以用来处理含微量粉尘和微颗粒的除尘设备，主要用来除去含湿气体中的尘、酸雾以及水滴等，与前面的装置配合，进一步净化烟气。

优选的，臭氧第一投加点、臭氧第二投加点以及臭氧第三投加点的臭氧投加量依次减少。臭氧投加量依次减少，在保证除净系统中的氮氧化物的同时，可以最大限度地节省臭氧的投放量，防止了臭氧的浪费。

优选的，臭氧第一投加点设置在脱硫脱硝塔上。可以使臭氧与烟气在脱硫脱硝塔内充分混合，并且臭氧可以与烟气水共同参与反应，减少烟气中二氧化氮转化为一氧化氮的数量，进一步减小下一步装置的负载。

优选的，所述脱硫脱硝塔为半干法脱硫脱硝塔。该装置可以实现烟气中氮氧化物和二氧化硫的同时去除，减少了投资成本和装置规模，降低了运行费用。

优选的，所述脱硫塔为湿法脱硫塔。该装置可以更好地吸收烟气中的二氧化硫，降低烟气中污染物的浓度。

一种臭氧多点投加分段氧化吸收脱除NOx的方法，包括如下步骤：烟气首先除去大颗粒污染物，然后除去二氧化硫，并通过分段氧化的方式除去氮氧化物，净化后的烟气通过烟气排放系统排放，脱硝效率为95％以上。

本发明的工作原理为：

在除尘器后烟道布置臭氧第一投加点，将NO氧化为高价氮氧化物进入脱硫脱硝塔进行吸收，达到60％以上脱硝效率；在脱硫脱硝塔和脱硫塔之间布置第二投加点，将第一阶段吸收过程中二次释放的NO再氧化，进入尾部脱硫塔进行吸收，本阶段脱硝效率达到60％以上，总脱硝效率达到85％以上；在第二阶段氧化吸收后可以布置第三或更多投加点，可以实现95％以上脱硝效率。

本发明的有益技术效果为：

1、本发明适用于所有燃煤、燃油、燃气锅炉和工业炉窑，对于装备了常规除尘器和多级脱硫设备的锅炉尤其适合，改造成本低，改造工艺简单。

2、本发明采用臭氧分段氧化，克服了由于二氧化氮歧化导致的去除率低的弊端，使系统的脱硝效率达到95％以上，可以达到超净排放标准。