[实用新型]一种新型液相氧化吸收脱硝装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及烟气处理及大气污染物防治技术领域，具体涉及一种新型液相氧化吸收脱硝装置。

背景技术

随着工业化进程的发展，日益增长的燃煤电厂、柴油机等排放出的氮氧化物（NO_x）是引发酸雨、导致臭氧层破坏、造成雾霾等环境问题的主要污染物之一。它经大气循环迁移转化，会在陆地、海洋和淡水生态系统产生沉积，严重影响生态环境，甚至对人类健康构成威胁。因此，我国从“十二五”规划开始，环保部就将NO_x纳入了大气污染物总量控制指标，对NO_x排放量的控制也日益严格。

目前，对NO_x的排放控制主要从改善燃料、燃烧过程中处理及燃烧后处理三方面展开。从改善燃料考虑，采用高品质燃料必然会导致成本增加，而使用替代燃料目前在设备技术上还存在缺陷。从燃烧过程中处理考虑，低氮燃烧技术一直是应用最广泛、经济实用的措施，它一定程度上能抑制和减少NO_x的生成，但整体脱硝率在30%~50%左右，不能满足对NO_x排放浓度的控制要求。从燃烧后处理考虑，建立烟气脱硝设施能够达到NO_x排放要求，是目前首选的减排策略，因此开发一种高效、低成本的烟气脱硝系统是控制NO_x排放的重要研究方向。

世界各国研究开发出的烟气脱硝技术从处理工艺上可分为干法脱硝与湿法脱硝两类。干法脱硝技术中以选择性催化还原（SCR）技术为代表，指把已生成的NO_x直接还原为N₂的过程，该技术工艺成熟，利用率高，可以处理烟气中80%～95%的NO_x，已应用于各种陆地设施的烟气脱硝领域，但存在投资高、催化剂失活、氨泄露风险等问题。与SCR相比，湿法洗涤技术一直以来具有投资与运行费用低、设备构造简单等优点，并且已在烟气脱硫上得到了广泛应用。但由于燃烧系统排放烟气中的NO_x，95%以上以NO的形态存在，NO难溶于水，传统的湿法洗涤技术并不适用。因此，需要先将NO氧化为水溶性好的NO₂，再经吸收液洗涤才能有效去除，其中，将NO氧化为NO₂成为该技术的关键。

用于氧化NO的氧化剂大致可分为气相氧化剂和液相氧化剂两类。气相氧化剂主要有O₃、ClO₂等，例如，专利CN101485957公开了一种臭氧氧化结合双塔洗涤对烟气同时脱硫脱硝的方法，该方法先通过碱液吸收烟气中的SO₂，再利用臭氧发生器生成O₃将烟气中的NO氧化，最后再经碱液除去，O₃虽然具有很强的氧化性，可以达到较好的脱硝效果，但由于其制备费用较高、设备复杂、耗资大，因此该应用还未得到推广。液相氧化剂主要有NaClO、NaClO₂、HClO₃、H₂O₂等，例如，专利CN202860378U介绍了一种烟气强制氧化脱硫脱硝一体化工艺，将NaClO与NaClO₂两种混合物溶液作为氧化液，对烟气喷淋氧化烟气中的NO，再经碱液吸收脱除，该方法虽然可以一定程度实现烟气脱硝，但在NaClO与NaClO₂的成本与储存方面依然存在局限性。总体而言，与气相氧化相比，液相氧化所需设备简单，与传统设备适应性强，投资成本低，在实际应用中具有更加广阔的前景。

为解决液相氧化剂的成本和储存问题，专利CN104043327A介绍了一种电催化脱硫脱硝方法，该方法以海水为原料，经电催化技术对其改性，生成主要成分为NaClO的活性水，利用此活性水对尾气喷淋进行脱硫脱硝。该方法采用海水作为原料降低了成本，同时为液相氧化剂提供了在线生产。但由于活性水中NaClO的氧化性不足以高效氧化尾气中水溶性差的NO，因此脱硝率大大受限。另外，此方法后续未考虑尾气的中和吸收，生成的NO₂不完全吸收可能会造成尾气的二次污染。

发明内容