[发明专利]一种氧化剂协同臭氧氧化的单塔双循环脱硫脱硝系统及方法

说明书

本发明提供了一种氧化剂协同臭氧氧化的单塔双循环脱硫脱硝系统及方法，所述的脱硫脱硝系统包括脱硫脱硝装置，所述的脱硫脱硝装置内部沿烟气流向依次分为相通的脱硫区、臭氧氧化区和脱硝区；所述的脱硫脱硝装置的进口烟道沿烟气流向依次接入氧化剂供给装置和臭氧发生装置。本发明基于氧化剂和臭氧的协同氧化作用，对烟气中的低价态氮氧化物和二氧化硫进行氧化，氧化后的烟气进入脱硫脱硝装置后，通过三段式的塔体结构实现了单塔双循环脱硫脱硝工艺，将SO₂的吸收过程和NO_x的而吸收过程隔离开，减少了二者的竞争反应，大大降低了投资和运行成本，工艺简单可靠。

技术领域

本发明属于烟气脱硫脱硝技术领域，涉及一种单塔双循环脱硫脱硝系统及方法，尤其涉及一种氧化剂协同臭氧氧化的单塔双循环脱硫脱硝系统及方法。

背景技术

氮氧化物(NO_x)是大气主要污染源之一，也是目前大气污染治理的一大难题。通常所说的氮氧化物(NO_x)包括N₂O、NO、NO₂和N₂O₃等，其中污染大气的主要是NO和NO₂。

人类活动排放的NO_x虽然仅是天然形成的NOx的1/10左右，但由于排放浓度高，地点集中，危害很大。NO_x的排放给自然环境和人类生产生活带来的危害主要包括：NO_x对人体有致毒作用；对植物的损害作用：NO_x是形成酸雨、酸雾的主要原因；NO_x与碳氢化合物形成化学烟雾，造成二次污染。所以，各国相继制定了含NO_x废气排放指标，对NO_x的排放量和排放浓度进行了限制。随着人类对环保要求的提高，对NO_x的排放要求会越来越严格。

烟气同时脱硫脱硝技术典型的工艺有干法和湿法两类。目前我国通常采用SNCR、SCR脱硝技术，但SCR法以NH₃为还原气，存在运输困难、投资及运行费用高、催化剂易失活、排放N₂O和NH₃等二次污染物、操作温度范围窄、工艺复杂等缺陷；SNCR法存在脱硝效率低，操作温度高，以及氨泄漏等缺点，而且投资运行成本高。因此，出现了新的干法同时脱硫脱硝工艺，包括：活性炭吸收法、高能电子活化氧化法等。

目前，湿法脱硫装置具有较高的脱硫效率，但是脱硝效率几乎可以忽略。这主要是因为烟气中95％以上为NO，难溶于水，很难被吸收剂所吸收。所以，发展经济可行的烟气脱硝技术势在必行。研发高效经济的脱硫脱硝一体化技术已成为国内外诸多研究机构的关注热点。

但是如果能将NO氧化成NO₂等容易被吸收的高价态NO_x，那么就有可能实现脱硝，达到工艺设备简单、降低能耗、处理费用低、节省空间等效果。

目前的NO氧化技术主要有臭氧氧化、等离子体氧化、化学添加剂氧化等。化学添加剂氧化吸收工艺相对更加简单成熟。采用钠碱法联合脱硫脱硝可以利用NaOH脱硫后的产物就可以成为脱硝的反应剂，可以原有脱硫装置的基础上实现脱硝，不仅经济可行，而且整体脱硫脱硝的系统大为简化。与其它工艺相比较，简单成熟，能够用于原有湿法脱硫装置的改造。因此对于很多中小型企业来说，无疑是一种理想的脱硝选择。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种氧化剂协同臭氧氧化的单塔双循环脱硫脱硝系统及方法，本发明基于氧化剂和臭氧的协同氧化作用，对烟气中的低价态氮氧化物(尤其是NO)、二氧化硫和一氧化碳进行氧化，通过调整氧化剂和臭氧之间的比例，能使烟气达到85％以上的脱硝率和95％以上的脱硫率；氧化后的烟气进入脱硫脱硝装置后，通过三段式的塔体结构实现了单塔双循环脱硫脱硝工艺，将SO₂的吸收过程和NO_x的而吸收过程隔离开，减少了二者的竞争反应，大大降低了投资和运行成本，工艺简单可靠。