[发明专利]一种沼气富氧燃烧-沼液脱硝系统及方法

说明书

本发明涉及一种沼气富氧燃烧‑沼液脱硝系统及方法，属于沼气烟气脱硝技术领域。本发明沼气富氧燃烧‑沼液脱硝方法将沼气富氧燃烧获得高燃值并生成燃烧烟气，燃烧烟气的氮氧化物主要成分为NO和NO₂，燃烧烟气的NO在逆流接触的微碱性沼液溶解下与沼液中溶解的氧气反应，将部分NO进一步转化为NO₂，微碱性沼液液滴逆流接触吸收烟气中的NO₂和NO等气体生成无机酸根离子。本发明沼气富氧燃烧‑沼液脱硝系统及方法的流程工艺简单、易操作、成本低、脱硝率较高、运行稳定、无污染物排放，可降低沼气烟气的脱硝运行成本和投资费用。

技术领域

本发明涉及一种沼气富氧燃烧-沼液脱硝系统及方法，属于沼气烟气脱硝技术领域。

背景技术

NO_X在阳光的作用下会引起光化学反应，形成光化学烟雾，从而造成严重的大气污染。

NOx的主要机理有燃料型、热力型和快速型三种，其中快速型NOx生成量很少，可以忽略不计。热力型NO_x的生成是由空气中氮在高温条件氧化而成，生成量取决于温度。当T＜1500℃时，NO的生成量很少，而当T＞1500℃时，温度每增加100℃，反应速率增大6~7倍。当温度总够高时，热力型NO_x占总生成量的20%。燃料型NO_x是燃料中氮化合物在燃烧过程中热分解且氧化而成的，与火焰附近氧浓度密切相关，占总生成量的80%以上。快速型NO_x是碳氢化合物燃料燃烧时，如果燃料浓度较大，在反应区附近会快速生成NO_x，在通常炉温下，生成强度微不足道。

沼气在沼气发电机组的内燃机中燃烧温度高于1500℃，很容易产生NO，而NO很难溶于水，难以实现沼气烟气脱硝。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种沼气富氧燃烧-沼液脱硝系统及方法，本发明系统能够实现沼气的高燃值、有效脱出沼气烟气中氮氧化物，并将氮氧化物资源化为氮肥。本发明沼气富氧燃烧-沼液脱硝系统及方法的流程工艺简单、易操作、成本低、脱硝率较高、运行稳定、无污染物排放，可降低沼气烟气的脱硝运行成本和投资费用。

沼气富氧燃烧-沼液脱硝方法，沼气富氧燃烧获得高燃值并生成燃烧烟气，燃烧烟气的氮氧化物主要成分为NO和NO₂，燃烧烟气的NO在逆流接触的微碱性沼液溶解下与沼液中溶解的氧气反应，将部分NO进一步转化为NO₂，微碱性沼液液滴逆流接触吸收烟气中的NO₂和NO等气体生成无机酸根离子，化学反应为

富氧燃烧过程：N₂+O₂→NO ；NO+O₂→NO₂

沼液溶解下NO与氧气反应：NO+O₂→NO₂

沼液脱硝过程：NO+NO₂+NH₃▪H₂O+O₂→NH₄NO₃

一种沼气富氧燃烧-沼液脱硝系统，包括沼气发电机组7、脱硝罐2、压缩空气瓶4、沼液储存罐5，沼气通过沼气输送管道通入沼气发电机组7，燃烧烟气通过换热器换热后再通过烟气管道通入脱硝罐2的底部，压缩空气瓶4的出口通过空气管道与脱硝罐2的底端空气入口连通，脱硝罐2顶部设置有雾化喷头3，脱硝罐2顶端设置烟气出口且烟气出口位于雾化喷头3上方，脱硝罐2底部液体出口通过液体输送管道与沼液储存罐5的底部液体入口连通，脱硝罐2中部设置有沼液输送出口Ⅰ，沼液输送出口Ⅰ通过沼液输送管道与脱硝罐2顶部的雾化喷头3连通，沼液输送管道上设置有沼液泵6，沼液储存罐5顶端设置有沼液注入口，沼液储存罐5的底部设置有沼液排出管1。