一種低溫催化脫硫脫硝臭氧與煙氣混合聯(lián)動(dòng)反應(yīng)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種低溫催化脫硫脫硝臭氧與煙氣混合聯(lián)動(dòng)反應(yīng)裝置，包括制氧設(shè)備、氧氣儲(chǔ)存罐、臭氧發(fā)生器、自動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥門(mén)、臭氧分布主管、臭氧分布支管、調(diào)節(jié)閥門(mén)、自動(dòng)控制監(jiān)測(cè)設(shè)備、PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)備，反應(yīng)裝置包括管道連接和線路連接兩種連接方式。臭氧發(fā)生器由高壓放電室、冷卻水系統(tǒng)、電控系統(tǒng)組成。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了污染物處理資源化，有利于節(jié)能環(huán)保。
【專利說(shuō)明】
一種低溫催化脫硫脫硝臭氧與煙氣混合聯(lián)動(dòng)反應(yīng)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及脫硫脫硝裝置，具體涉及一種低溫催化脫硫脫硝臭氧與煙氣混合 聯(lián)動(dòng)反應(yīng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)火電、鋼鐵、焦化行業(yè)等煙氣排放中污染物多種多樣，國(guó)內(nèi)企業(yè)現(xiàn)有的煙氣凈 化裝置大多是針對(duì)于二氧化硫的治理。氮氧化物作為一種主要的大氣污染物質(zhì)，同樣嚴(yán)重 危害人類(lèi)健康、環(huán)境、生態(tài)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)，新頒布的火電、鋼鐵、焦化行業(yè)等煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng) 對(duì)氮氧化物的排放提出了嚴(yán)格要求。目前國(guó)內(nèi)脫硫脫硝技術(shù)還存在成本高、脫除效率低、造 成嚴(yán)重二次污染、設(shè)備維護(hù)困難等不足。
[0003] 低溫催化脫硫脫硝技術(shù)是指煙氣在進(jìn)入凈化裝置前向煙道中噴入03將N0氧化為 N02,再進(jìn)入后續(xù)催化劑催化螯合的高效率吸收工段。煙道中03的提供量與煙氣中N0的接觸 反應(yīng)效果直接決定了氧化效率和后續(xù)的吸收效果，因此兩種氣體的混合比例、混合效果成 為了該技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)，相應(yīng)地，影響煙道中臭氧提供量的監(jiān)測(cè)聯(lián)動(dòng)反應(yīng)裝置的開(kāi)發(fā)成為 熱點(diǎn)。
[0004] 因此，研發(fā)一種能在低溫下對(duì)火電、鋼鐵、焦化行業(yè)等排放煙氣中同步達(dá)標(biāo)處理二 氧化硫、氮氧化物大氣污染物等的聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)裝置，解決在煙氣溫度30°C~180°C的低溫下處 理氧化硫、氮氧化物的臭氧和煙氣能夠混合聯(lián)動(dòng)反應(yīng)的問(wèn)題。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型的目的在于克服上述缺陷，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)加以改進(jìn)，在使用氨法等脫硫 技術(shù)的基礎(chǔ)上使用一種低溫催化脫硫脫硝臭氧與煙氣混合聯(lián)動(dòng)反應(yīng)裝置，使煙氣與臭氧混 合，經(jīng)過(guò)監(jiān)測(cè)并聯(lián)動(dòng)控制臭氧供給量，使氮氧化物與臭氧充分反應(yīng)，在吸收塔內(nèi)催化劑催化 螯合下高效的吸收，達(dá)到降低脫硫脫硝成本、提高脫除效率、使得污染物處理資源化，不產(chǎn) 生二次污染和設(shè)備維護(hù)容易的一種低溫催化脫硫脫硝臭氧與煙氣混合聯(lián)動(dòng)反應(yīng)裝置。
[0006] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種低溫催化脫硫脫硝臭氧與煙氣混合聯(lián)動(dòng)反應(yīng)裝 置，包括制氧設(shè)備、氧氣儲(chǔ)存罐、臭氧發(fā)生器、自動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥門(mén)、臭氧分布主管、臭氧分布 支管、調(diào)節(jié)閥門(mén)、自動(dòng)控制監(jiān)測(cè)設(shè)備、PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)備，其特征在于:整個(gè)裝置包括管 道連接和線路連接兩種連接方式，所述管道連接是按制氧設(shè)備、氧氣儲(chǔ)存罐、自動(dòng)控制調(diào)節(jié) 閥門(mén)M1、臭氧發(fā)生器、自動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥門(mén)M2、臭氧分布主管、臭氧分布支管、調(diào)節(jié)閥門(mén)、煙氣 管道、吸收塔、噴淋循環(huán)栗、噴淋層順序連接，所述線路連接是由PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)備分別 與自動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥門(mén)Ml、臭氧發(fā)生器、自動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥門(mén)M2、自動(dòng)控制監(jiān)測(cè)設(shè)備a、自動(dòng)控制 監(jiān)測(cè)設(shè)備b連接。
[0007] 進(jìn)一步的，所述臭氧發(fā)生器由高壓放電室、冷卻水系統(tǒng)、電控系統(tǒng)組成。
[0008] 本實(shí)用新型的有益效果：與現(xiàn)有脫硫脫硝技術(shù)裝置相比，使得脫硫效率多99%;脫 硝效率多95%，吸收液經(jīng)強(qiáng)氧化作用，充分利用并轉(zhuǎn)化為硫酸銨、硝酸銨復(fù)合肥料，實(shí)現(xiàn)污 染物處理資源化，倡導(dǎo)國(guó)家清潔節(jié)能生產(chǎn)理念。
[0009] 有機(jī)催化法的硝酸氨化肥是通過(guò)酸堿中和產(chǎn)生的，反應(yīng)速度比較快，工藝流程與 工業(yè)生產(chǎn)化肥基本一致?；旌蠠煔饨?jīng)過(guò)混合聯(lián)動(dòng)反應(yīng)裝置，硫氧化物、氮氧化物采用氨法的 吸收轉(zhuǎn)化為硫酸銨、硝酸銨的復(fù)合肥料，實(shí)現(xiàn)污染物處理資源化，達(dá)到節(jié)能環(huán)保，具有經(jīng)濟(jì) 效益。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1為本實(shí)用新型的一種低溫催化脫硫脫硝臭氧與煙氣混合聯(lián)動(dòng)反應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)示 意圖。
[0011] 附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下：1為制氧設(shè)備，2為氧氣儲(chǔ)存罐，3為臭氧發(fā) 生器，4為臭氧分布主管，5為臭氧分布支管，6為調(diào)節(jié)閥，7為自動(dòng)控制監(jiān)測(cè)設(shè)備a，8為煙氣管 道，9為吸收塔，10為噴淋循環(huán)栗，11為噴淋層，12為自動(dòng)控制監(jiān)測(cè)設(shè)備b，13為PLC自動(dòng)控制 系統(tǒng)設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 以下結(jié)合附圖，以實(shí)施例為例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述：
[0013]如圖1所示，整個(gè)裝置通過(guò)管道、線路連接共同實(shí)現(xiàn)，所述管道連接是按制氧設(shè)備 (1)、氧氣儲(chǔ)存罐(2)、自動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥門(mén)M1、臭氧發(fā)生器(3)、自動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥門(mén)M2、臭氧分 布主管(4)、臭氧分布支管(5)、調(diào)節(jié)閥門(mén)（6)、煙氣管道(8)、吸收塔(9)、噴淋循環(huán)栗（10)、噴 淋層（11)順序連接，所述的臭氧發(fā)生器由高壓放電室、冷卻水系統(tǒng)、電控系統(tǒng)組成;所述線 路連接是由PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)備（13)分別與自動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥門(mén)M1、臭氧發(fā)生器(3)、自動(dòng) 控制調(diào)節(jié)閥門(mén)M2、自動(dòng)控制監(jiān)測(cè)設(shè)備a(7)、自動(dòng)控制監(jiān)測(cè)設(shè)備b(12)連接實(shí)現(xiàn)，所述自動(dòng)控 制調(diào)節(jié)閥門(mén)Ml輸入口與氧氣儲(chǔ)存罐(2)輸出口相連，其自動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥門(mén)Ml輸出口與臭氧 發(fā)生器⑶輸入口相連，所述臭氧發(fā)生器⑶輸出口與自動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥門(mén)M2輸入口相連，自 動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥門(mén)M2輸出口與臭氧分布主管(4)輸入端相連，所述自動(dòng)控制監(jiān)測(cè)設(shè)備a(7)設(shè) 置在臭氧分布器的臭氧分布支管（5)所在煙氣管道(8)的末端，所述自動(dòng)控制監(jiān)測(cè)設(shè)備b (12) 設(shè)置在噴淋層(11)所在吸收塔(9)的后端上。
[0014] 如圖1所示，來(lái)自制氧設(shè)備（1)的氧氣，進(jìn)入氧氣儲(chǔ)存罐(2)進(jìn)行氧氣緩沖，然后通 過(guò)自動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥門(mén)Ml自動(dòng)控制調(diào)節(jié)氧氣輸入量、適量的氧氣從輸入口進(jìn)入臭氧發(fā)生器 (3)，通過(guò)其高壓放電產(chǎn)生臭氧，從臭氧發(fā)生器(3)輸出口出來(lái)的臭氧通過(guò)自動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥 門(mén)M2自動(dòng)控制調(diào)節(jié)臭氧輸出量，然后經(jīng)過(guò)臭氧分布器的臭氧分布主管(4)、臭氧分布支管 (5)、調(diào)節(jié)閥門(mén)（6)進(jìn)入煙道進(jìn)行混合并進(jìn)行反應(yīng)，在吸收塔內(nèi)由低溫有機(jī)催化劑由噴淋循 環(huán)栗送到噴淋層進(jìn)行催化反應(yīng)，經(jīng)過(guò)兩個(gè)自動(dòng)控制監(jiān)測(cè)設(shè)備反饋給PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)備 (13) 的信息進(jìn)行臭氧與煙氣混合聯(lián)動(dòng)控制。采用氨法進(jìn)行的脫硫脫硝，其臭氧與煙氣中N0 發(fā)生的關(guān)鍵反應(yīng)為：
[0015] NO+〇3-N〇2+〇2
[0016] NO2+O3-N2O3+O2
[0017]吸收塔內(nèi)脫硫的基本反應(yīng)原理： 有機(jī)催化劑
[0018] s〇2+ h2〇 -h2S03+02 -> H2S04
[0019]當(dāng)s〇2轉(zhuǎn)變成亞硫酸(h2s〇3)時(shí)，有機(jī)催化劑與之結(jié)合成穩(wěn)定共價(jià)化合物，它們被持 續(xù)氧化成硫酸，然后催化劑與之分離，所有"L"代表催化劑。
[0020] H2S〇3+L = L ? H2SO3 2L ? H2S〇3+〇2 = 2L+2H2S〇4
[0021] 有機(jī)催化煙氣綜合清潔技術(shù)完美地實(shí)現(xiàn)了上述反應(yīng)，并通過(guò)加入堿性中和劑(氨 水），制成尚品質(zhì)的硫酸錢(qián)化肥。
[0022] H2S〇4+2NH4〇H= (NH4)2S〇4+2H20
[0023] 有機(jī)催化法的硫酸氨化肥是通過(guò)酸堿中和產(chǎn)生的，反應(yīng)速度比較快，工藝流程與 工業(yè)生產(chǎn)化肥基本一致。
[0024]吸收塔內(nèi)脫硝的基本反應(yīng)原理
[0025] -氧化氮(N0)難溶于水，需要先被氧化，才能在水溶液中被吸收。
[0026] 2N0+強(qiáng)氧化劑-N2〇3+N〇2+H2〇-HN〇3+HN〇2 有機(jī)催化劑
[00271 N203+ N02+H20 +02 -> HN03
[0028] 當(dāng)NOx轉(zhuǎn)變成亞硝酸(HN02)時(shí)，有機(jī)催化劑與之結(jié)合成穩(wěn)定絡(luò)合物，它們被持續(xù)氧 化成硝酸。
[0029] HN〇2+L = L ? HN〇2 2L ? HN〇2+〇2 = 2L+2HN〇3
[0030] 有機(jī)催化煙氣綜合清潔技術(shù)完美地實(shí)現(xiàn)了上述反應(yīng)，并通過(guò)加入堿性中和劑(氨 水），制成硝酸銨化肥。
[0031] HNO3+NH4OH=NH4NO3+H2O
[0032] 有機(jī)催化法的硝酸氨化肥是通過(guò)酸堿中和產(chǎn)生的，反應(yīng)速度比較快，工藝流程與 工業(yè)生產(chǎn)化肥基本一致。
[0033] 混合煙氣經(jīng)過(guò)混合聯(lián)動(dòng)反應(yīng)裝置，硫氧化物、氮氧化物采用氨法的吸收轉(zhuǎn)化為硫 酸銨、硝酸銨的復(fù)合肥料，實(shí)現(xiàn)污染物處理資源化，達(dá)到節(jié)能環(huán)保，具有經(jīng)濟(jì)效益。
[0034]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述 的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還 會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型 要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種低溫催化脫硫脫硝臭氧與煙氣混合聯(lián)動(dòng)反應(yīng)裝置，包括制氧設(shè)備、氧氣儲(chǔ)存罐、 臭氧發(fā)生器、自動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥門(mén)、臭氧分布主管、臭氧分布支管、調(diào)節(jié)閥門(mén)、自動(dòng)控制監(jiān)測(cè)設(shè) 備、PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)備，其特征在于，反應(yīng)裝置包括管道連接和線路連接兩種連接方式， 所述管道連接是按制氧設(shè)備、氧氣儲(chǔ)存罐、自動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥門(mén)Ml、臭氧發(fā)生器、自動(dòng)控制調(diào) 節(jié)閥門(mén)M2、臭氧分布主管、臭氧分布支管、調(diào)節(jié)閥門(mén)、煙氣管道、吸收塔、噴淋循環(huán)栗、噴淋層 順序連接，所述線路連接是由PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)備分別與自動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥門(mén)M1、臭氧發(fā)生 器、自動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥門(mén)M2、自動(dòng)控制監(jiān)測(cè)設(shè)備a、自動(dòng)控制監(jiān)測(cè)設(shè)備b連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫催化脫硫脫硝臭氧與煙氣混合聯(lián)動(dòng)反應(yīng)裝置，其特 征在于，所述臭氧發(fā)生器由高壓放電室、冷卻水系統(tǒng)、電控系統(tǒng)組成。
【文檔編號(hào)】B01D53/76GK205627629SQ201620411884
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月10日
【發(fā)明人】從明耀, 何利, 楊曉
【申請(qǐng)人】北京長(zhǎng)信太和節(jié)能科技有限公司