[发明专利]一种用于烟气NOx的氧化反应装置及方法

说明书

本发明提供了一种用于烟气NOx的氧化反应装置及方法，所述氧化反应装置包括反应器壳体以及至少一组的NOx氧化反应单元；所述NOx氧化反应单元包括导流板以及催化氧化单元；所述催化氧化单元包括相对设置的两组反应管道；所述反应管道上包括氧化剂输送管道以及催化剂粉末输送管道。采用本发明提供的氧化反应装置时，通过导流板增加烟气运动行程，增加烟气与反应物质的接触时间；通过氧化剂输送管道以及催化剂粉末输送管道输送氧化剂与催化剂，充分混合烟气、氧化剂与催化剂，实现高效脱硝。

技术领域

本发明属于大气治理技术领域，涉及一种烟气氧化反应装置，尤其涉及一种用于烟气NOx的氧化反应装置及方法。

背景技术

工业锅炉是发电厂重要的热能动力设备。目前，煤炭是主要能源之一，煤炭在工业锅炉中燃烧的过程中会产生大量的氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO₂) 和粉尘。其中，NOx和SO₂是有害的大气环境污染物，对人体、动植物和环境均会造成负面影响，粉尘则会造成PM2.5指数上升，导致空气质量下降。我国各地对于电厂排放烟气中的氮氧化物和二氧化硫含量均有具体的要求，需要对锅炉烟气进行脱硝和脱硫，达到相关标准后才可进行排放。

目前脱硝方法主要有选择性催化还原脱硝法(SCR)和选择性非催化还原脱硝法(SNCR)。其中，选择性催化还原脱硝法工艺成熟，脱硝效率高，在实际应用中占主导地位。使用选择性催化还原脱硝法需要采用SCR催化剂，而SCR 催化剂因为烟气中粉尘所导致的碱金属中毒、阻塞、烧结、磨损等原因，实际使用时间往往低于理论运行时长，使得SCR催化剂费用成为电厂脱硝系统的主要组成部分之一。

通过引入脱硝预处理装置，可以减少催化剂负荷，延长催化剂使用时间，同时降低最终排放烟气中的氮氧化物、二氧化硫和粉尘含量，提高排放烟气的环保指标。其中，湿法联合脱硫脱硝具有运行稳定、技术简单的优势，可以应用于脱硝预处理装置。由于烟气中的NOx的约95％的成分为溶解度较低的 NO，难以直接吸收脱除，需要将烟气、氧化剂、催化剂在NOx氧化反应器中充分混合后，将NO氧化为溶解度更高的NO₂和N₂O₅。

CN 105749748A公开了一种脱硫脱硝一体化装置，包括顶部料仓，壳体，喷氨总管，脱硝室，进气口，排气口，卸料阀，支架，壳体由上下环形隔板分为上部脱硝区，中部缓冲区和下部脱硫区三部分，脱硝区和服硫区被倒平截空心圆锥体和平截空心圆锥体分割为不同的腔室，所述脱硝区由外向内依次为净烟气出气室、脱硝室和脱硝进气室；所述脱碗区由外向内依次为脱硫进气室，脱硫室和脱碗出气室：所述脱硫室和脱硝室通过缓冲区的下料管相连通，所述脱硫出气室和脱硝进气室通过缓冲区的涡流混氨室相连通。虽然活性炭净化技术对多种污染物具有脱除效果，特别是对脱二氧化硫效果显著，却难以实现高的脱硝率，不得不在低空速下进行烟气的净化。所采用活性焦的工艺，空速通常在300-500h^-1左右，使得整体设备庞大、设备投资和运营成本高，活性炭消耗量大，物料消耗成本高，且脱硝率难以满足要求。

CN107511064A公开了一种基于活性炭和低温催化剂的脱硫脱硝装 置，包括依次连通的布袋除尘器、烟室、流化室以及旋风除尘器，其中烟室的底部设有锥形灰斗并且连通氨水源以及高速气流源。通过将低温催化剂的载体采用活性炭，活性炭呈流化状态，使得烟气与低温催化剂及活性炭充分接触，在一个步骤中实现脱硫脱硝，同时活性炭和作为低温催化剂的载体的活性炭在后期不需要进行分离，可重新处理后作为低温催化剂的载体。但是，该脱硫脱硝装置的脱硫脱硝效率还不够高。