[发明专利]一种双氧水脱硝工艺及脱硝系统

说明书

技术领域

本发明属于工业脱硝技术领域，具体涉及一种利用双氧水氧化低温烟气中的NOx并回收副产物硝酸的工艺及系统装置。

背景技术

2011年7月，环境保护部正式批准实施《火电厂大气污染物排放标准》(GB13224—2011)。由于《火电厂大气污染物排放标准》(以下简称新排放标准)涉及每一台火力发电机组全部运行阶段的污染物排放浓度控制要求，而本次“新排放标准”中大幅度提升了火电厂大气污染物的排放标准，对新建、已建火电厂的二氧化硫、氮氧化物的排放限制，比现行标准的控制限值严格了几倍，远远超过美国和欧洲，成为最严标准。同时“新排放标准”规定在国土开发密度较高，环境承载能力开始减弱，或大气环境容量较小、生态环境脆弱，容易发生严重大气环境污染问题而需要严格控制大气污染物排放重点地区(目前尚未规定重点地区、城市)，应严格控制企业的污染物排放行为，重点地区燃煤发电锅炉氮氧化物的排放浓度小于100mg/m³。

为了应对国家对氮氧化物排放的新要求，保护大气环境，对氮氧化物尾气进行脱硝是工业重要的必须步骤。但是在国内很多行业尾气温度低，而传统的脱硝工艺对温度的要求相对苛刻。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用双氧水对尾气进行氧化的脱硝工艺，主要回收尾气中的NO和NO₂，所得副产物硝酸作为工业循环，工艺简单，反应完全且不受烟气温度限制，双氧水利用率高。

本发明的另一目的是提供与上述脱硝工艺相匹配的脱硝系统，作为尾气连续脱硝使用。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种双氧水脱硝工艺，以双氧水作为氧化剂，通过高温高压将双氧水催化生成·OH，所述高温高压是将双氧水直接加热至400～500℃，双氧水产生的额外压力为1.6～2.0KPa，·OH与烟气混合，使烟气中的氮氧化物被氧化回收，最后混合物经气液分离，回收脱硝副产物硝酸和亚硝酸液，脱硝后的烟气外排；

化学反应式为

H₂O₂→2·OH

H₂O₂+·OH→HO₂·+H₂O

NO+HO₂·→NO₂+·OH

NO₂+·OH→HNO₃

NO+·OH→HNO₂

NO+H₂O₂→NO₂+H₂O

H₂O₂+2NO₂→HNO₃。

优选地，在常温情况下脱除烟气中的NOx，解决了传统脱硝工艺对温度的要求双氧水的质量浓度为27.5％～50％。

本发明实现另一目的的技术方案是，双氧水脱硝系统，包括依次设置的双氧水存储罐、催化装置、脱硝塔、静电硝酸分离器和硝酸存储罐，所述脱硝塔配置有雾化喷嘴，所述双氧水存储罐与所述雾化喷嘴之间的接通管路上设置有加热双氧水的催化装置，双氧水被催化成·OH后进入脱硝塔，脱硝塔底部设置有烟气进口，烟气从烟气进口进入脱硝塔由下往上与·OH逆向混合生成硝酸，所述静电脱硝酸分离器与脱硝塔接通，从脱硝塔顶部出来的混合汽体进入静电脱硝酸分离器进行气液分离，静电脱硝酸分离器的液相出口接管所述硝酸存储罐，静电脱硝酸分离器的气相出口接通大气。

本发明的烟气脱硝工艺是采用双氧水通过高温高压，双氧水得到催化而产生更多的羟自由基团·OH和HO2·，与烟气中氮氧化物反应，直接得到硝酸或亚硝酸，提高脱硝效果，脱硝彻底完全，高温蒸汽能够使双氧水倾向于分解为羟自由基的反应，由于羟自由基的氧化能力要远远大于双氧水自身的氧化能力，因而能够获得更高的脱硝效果，提高双氧水的脱硝作用。

本发明另外提供了一套与上述脱硝工艺相匹配的脱硝系统，结构简单，便于组装调试。

与现有技术相比，本发明的优点在于：提供了利用双氧水对烟气中的氮氧化物进行脱除的工艺，不受烟气温度限制、原理简单，提高了双氧水的脱硝效果，脱硝反应彻底完全。

附图说明

图1为本发明实施例中双氧水脱硝系统的结构图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。