[发明专利]一种分区氧化的臭氧分布器及其布置方式和用途

说明书

本发明提供了一种分区氧化的臭氧分布器及其布置方式和用途，所述臭氧分布器包括臭氧分布器主体和臭氧输送管道，所述臭氧分布器主体被隔板纵向分隔为多个分布区域，每个分布区域对应一组臭氧输送管道，所述臭氧输送管道设置于臭氧分布器主体的一端。本发明提供的臭氧分布器分为多个氧化区域，在臭氧与NO_x总体比例较低条件下，实现臭氧局部过量，定向提高氧化产物中极易被吸收的N₂O₅所占比例，提高烟气的脱硝效率；同时可通过各分布区域烟气的混合，消除局部未反应的臭氧；所述臭氧分布器设计简单、可操作性强，有效降低了脱硝技术的成本，工程优势明显，适合在氧化‑吸收脱硝技术中广泛应用。

技术领域

本发明属于气体净化技术领域，涉及一种分区氧化的臭氧分布器及其布置方式和用途。

背景技术

氮氧化物(NO_x)是一类主要的大气污染物，是形成酸雨、光化学烟雾以及PM_2.5污染的主要因素之一。目前，我国工业源NO_x排放占NO_x排放总量的70％以上，工业烟气中NO_x的控制排放技术主要包括选择性催化还原法(SCR)、活性炭吸附催化法和氧化-吸收法。其中，SCR广泛应用于燃煤电厂脱硝，需要300～400℃的温度窗口，NO_x在催化剂和NH₃的作用下还原为N₂，脱硝效率可达90％以上；活性炭吸附催化法利用活性炭的吸附/催化作用，应用温度在200℃左右，喷NH₃条件下脱硝效率约50～70％；然而，在低温脱硝领域，SCR需要对烟气升温，活性炭技术成本较高。

氧化-吸收脱硝技术通过喷入臭氧，将难溶于水的NO氧化为高价态NO_x后利用脱硫装置与SO₂共同脱除。相比于SCR和活性炭吸附催化技术，氧化-吸收技术能够利用已有脱硫设施同时脱硫脱硝，成本较低，且不会存在脱硝效率随运行时间延长逐渐下降的问题。目前，以LoTO_x-EDV技术为代表的氧化-吸收脱硝技术已广泛应用于石化行业催化裂化再生烟气，该技术是将低温氧化脱硝技术和湿法洗涤脱硫技术相结合而形成，该技术脱硝的关键是采用臭氧将NO_x氧化为极易吸收的N₂O₅，然后通过EDV洗涤装置实现NO_x的高效吸收。LoTO_x-EDV技术实现较高的脱硝效率需要消耗大量臭氧，一般将臭氧与NO_x比例控制在1.5以上。不同行业烟气NO_x的排放特征有明显区别，许多行业即使达到最严格的NO_x排放标准也并不需要实现90％以上的脱硝效率。而如果降低臭氧与NO_x比例，氧化产物中N₂O₅所占比例会下降，但NO₂相对于N₂O₅难以吸收，可能会出现脱硝效率大幅下降的结果。因此，目前需要寻找既可降低臭氧使用量，又可维持较高脱硝效率的技术手段。

CN 105854554 A公开了一种臭氧低温氧化脱硝系统，包括烟道、臭氧发生器、洗涤塔，，所述烟道中安装有臭氧分布器，通过臭氧分布器将臭氧喷射进烟道中，烟道中的臭氧和烟气混合气体进入洗涤塔中，其中，臭氧分布器由若干臭氧喷射单元构成，形成栅格状结构。CN 105854547 A公开了一种氨法氧化脱硝工艺，将臭氧氧化、双氧水氧化与氨法吸收进行有机有序结合，从而实现对烟道气的高效脱硝处理。CN 103816784 A公开了一种烟道臭氧分布器，所述烟道臭氧分布器包括分布主管、多个分布支管和多个文丘里分布器；多个分布支管从分布主管的不同纵截面并行分支引出，错开布置；多个文丘里分布器在分布支管两侧对称交错布置；烟道臭氧分布器设置于吸收塔前段烟道中。上述专利中臭氧分布器的设置主要是为了促进臭氧与烟气的混合，但对臭氧与烟气的比例并未涉及，一般臭氧的消耗量较大，造成多余臭氧的逸出与浪费，若能调节臭氧与NO_x的比例，使得不同行业烟气具有合适的脱硝率，可有效降低氧化-吸收脱硝技术费效比。