雙氧水脫硝技術(shù)

1、雙氧水脫硝技術(shù)一、 低溫?zé)煔饷撓跫夹g(shù)介紹（組合氧化法）我司合作伙伴自2006 年起攜手上海交通大學(xué)、上海電力學(xué)院共同研發(fā)、設(shè)計、制造工業(yè)鍋爐高效脫硫設(shè)備。2010 年起與上海交通大學(xué)共同研發(fā)成功臭氧脫硝技術(shù)，利用臭氧氧化 NO 、轉(zhuǎn)化為能被液體吸收的高價態(tài)的 NOX ，研制成功國內(nèi)首臺套“脫硫脫硝結(jié)晶一體化設(shè)備”，填補了國內(nèi)工業(yè)鍋爐臭氧脫硝技術(shù)的空白，脫硫脫硝液實現(xiàn)了零排放，達到國際領(lǐng)先水平。公司擁有發(fā)明專利 2 項，實用新型專利 11 項。公司秉承“科技領(lǐng)先，敢于創(chuàng)新”的精神，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，與上海交通大學(xué)共建了“創(chuàng)新環(huán)保與工程聯(lián)合研發(fā)中心”，堅持科技創(chuàng)新，在大氣污染治理科技領(lǐng)域保持領(lǐng)先地位。1

2、. 低溫脫硫脫硝工藝脫硫脫硝工藝流程圖組合氧化法脫硝主要是利用臭氧和雙氧水的強氧化性，將不可溶的低價態(tài)氮氧化物氧化為可溶的高價態(tài)氮氧化物，然后在洗滌塔內(nèi)將氮氧化物吸收，達到脫除的目的。我公司在臭氧同時脫硫脫硝過程中NO 的氧化機理進行了研究，對臭氧在煙道的投放、布氣方式、氣相混合方式，溫度控制影響間詳細的化學(xué)反應(yīng)機理，該機理比較復(fù)雜。在實際試驗中，可根據(jù)低溫條件下臭氧與NO 的關(guān)鍵反應(yīng)進行研究。低溫條件下，O3 與 N煙氣中的 NO 、 NO2 與臭氧發(fā)生反應(yīng)，生成高價態(tài)氮氧化物：NO+03 NO2+O2(1)NO2+O3NO3+O2(2)NO2+NO3N2O5(3)O3 O2+O(4)NO+

3、ONO2（ 5）脫硝吸收主要反應(yīng)原理如下：NO+NO2+H2O2H+2NO2-(6)2NO2+H2O 2H+NO2-+NO3-(7)N2O5+H2O 2H+2NO3-(8)NO3-+NONO2-+NO2(9)2H+CO32-H2O+CO2(10)H+OH-H2O(11)2. 低溫脫硫脫硝系統(tǒng)組成a. 臭氧發(fā)生系統(tǒng)：臭氧發(fā)生系統(tǒng)由氧氣源、臭氧發(fā)生器、電氣控制系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)組成。氧氣源注入臭氧發(fā)生室，在高頻高壓電場內(nèi)，氧氣轉(zhuǎn)換成臭氧，經(jīng)溫度、壓力監(jiān)測后、控制調(diào)節(jié)閥，注入混合反應(yīng)器，與煙氣中的 NOx 混合反應(yīng)，將不溶入水的 NO 氧化成 NO2 、 N2O3 、 N2O5 等易溶于水的高價態(tài)氮氧

4、化物。b. 等離子凈化裝置：針對煙氣中含有水蒸氣、氧氣及微量細微顆粒會影響臭氧氧化NO的反應(yīng)效率，我公司設(shè)計了等離子煙氣凈化系統(tǒng)。當煙氣經(jīng)過等離子煙氣凈化器時，在高壓脈沖電場中，通過前后沿陡峭、脈寬極窄（ns）的高壓脈沖電暈放電，在常溫下獲得非平衡高低溫等離子體，即產(chǎn)生大量高能電子（約5eV）以及極強氧化性能的羥基自由基等高能活性粒子。（專利號：201220560255.X）c. 混合反應(yīng)器經(jīng)前道等離子煙氣處理，煙氣中的少量氧氣、水蒸氣與微量細微顆粒反應(yīng)成高能電子及羥基自由基對一氧化氮有氧化作用，并為臭氧對一氧化氮的氧化提供了良好的反應(yīng)條件，提高了臭氧氧化氮氧化物的效率；此段用射流噴嘴均勻注入

5、臭氧，極短的時間內(nèi)完成混合反應(yīng)，將煙氣中的 NO 轉(zhuǎn)化成高價態(tài)的氮氧化物進入吸收塔。d. 雙氧水系統(tǒng)臭氧脫硝設(shè)備成本和運行成本較高，為了降低成本，我公司研究開發(fā)了臭氧與雙氧水組合氧化脫硝系統(tǒng)。采用激活后的雙氧水進一步氧化 NO ，大幅降低設(shè)備投資和運行成本。雙氧水系統(tǒng)主要由雙氧水儲罐、雙氧水激活罐、計量泵、噴淋系統(tǒng)等組成。雙氧水噴淋系統(tǒng)設(shè)置在引風(fēng)機與吸收塔之間，將煙氣中殘余的NO 氧化成高價態(tài)NOx 進入吸收塔。e. 吸收系統(tǒng)吸收系統(tǒng)設(shè)備組成：吸收塔、循環(huán)泵、PH 值檢測罐、操作平臺組成。塔體全部采用 SUS316L 不銹鋼制成。f. 聯(lián)動控制系統(tǒng)針對工業(yè)鍋爐運行工況不穩(wěn)定，燃料品種多而雜，氮

6、氧化物含量波動大的技術(shù)瓶頸，本公司設(shè)計了聯(lián)動控制模塊，動態(tài)控制臭氧注入量，能夠較精確地控制氮氧化物的排放量，避免臭氧逃逸。g.吸收液制備系統(tǒng)設(shè)備組成：吸收液制備系統(tǒng)由吊車、振動器、前置料斗、負壓吸風(fēng)機、粉塵過濾器、熟化罐、Mg(OH)2 儲槽、 Mg(OH)2 輸送泵、 Mg(OH)2 漿泵等組成。工藝流程描述： MgO 在熟化罐中經(jīng)過事先設(shè)定的熟化程序后得到Mg(OH)2 溶液。通過 Mg(OH)2 溶液輸送泵打入儲槽備用。由自動化系統(tǒng)控制 Mg(OH)2 漿泵將 Mg(OH)2 溶液補充到脫硫循環(huán)系統(tǒng)中。配置和輸送流程完成后，通過程序自動控制對熟化罐、輸送泵、輸送管道進行及時清洗，避免 M

7、g(OH)2 溶液產(chǎn)生沉積或堵塞。h. 廢水處理及結(jié)晶系統(tǒng)設(shè)備組成：廢水處理及結(jié)晶系統(tǒng)由緩沖池、壓濾系統(tǒng)、精濾系統(tǒng)、氧化塔、氧化曝氣風(fēng)機和蒸發(fā)器等組成。工藝流程描述：脫硫循環(huán)水進入緩沖池，經(jīng)壓濾泵打入壓濾機中進行壓濾，固態(tài)物與煤灰一起處理，清液進緩沖罐中儲存，再經(jīng)過濾器離心泵打入精密過濾器進行精密過濾，過濾后的水進入蒸發(fā)器蒸發(fā)結(jié)晶，固態(tài)物為七水硫酸鎂晶體，蒸發(fā)水冷卻之后回流到循環(huán)系統(tǒng)中繼續(xù)使用。二、 低溫脫硝技術(shù)的優(yōu)勢l 運行穩(wěn)定可靠，無需每次維修要做防腐，維護費用低；l 脫硫效率高達95% 以上，能將高含硫量的煙氣排放絕對值控制在可自行設(shè)定，能做到精確50mg/Nm3；100mg/Nm3以下

8、，脫硝的去除率l 脫硫、脫硝過程都在除塵器后進行，不影響鍋爐運行，避免了除塵器堵塞，不會影響除塵器的使用壽命，確保整套鍋爐系統(tǒng)的穩(wěn)定運行；l 脫硫、脫硝液經(jīng)強氧化后固液分離，固體物與煤灰同樣利用，液體可蒸發(fā)結(jié)晶作農(nóng)肥原料，蒸發(fā)水可循環(huán)利用，接近零排放、資源化；l 填補了國內(nèi)臭氧脫硝技術(shù)的空白，達到國際先進技術(shù)水平。l 設(shè)備采用組合氧化脫硝、氧化鎂吸收的一塔式結(jié)構(gòu)，改變了國內(nèi)外脫硫脫硝設(shè)備分體結(jié)構(gòu)的繁雜設(shè)置、甚至無廢水處理系統(tǒng)的狀況。l 采用臭氧氣相氧化、 激活雙氧水液相氧化的方式， 大幅降低運行成本要求高的地區(qū)， 可將 NOX 排放值控制在 50mg/m3 以下。l 針對工業(yè)鍋爐運行工況不穩(wěn)定

9、，燃料品種多而雜，煙氣中氮氧化物含量不穩(wěn)定的難題，設(shè)置聯(lián)動控制模塊，動態(tài)控制臭氧注入量，確保排放煙氣中硫、硝含量達標，節(jié)能安全。l 吸收液資源化，脫硫脫硝液、渣經(jīng)強氧化，固液分離，溶液可蒸發(fā)結(jié)晶為復(fù)鹽，無二次污染。l 設(shè)備的設(shè)計有前瞻性，預(yù)留了增加臭氧反應(yīng)器的位置，如需提高排放標準，只要在原設(shè)備旁增加臭氧發(fā)生器即可滿足脫除率，無需對原結(jié)構(gòu)進行破壞性改造，大幅度節(jié)省了用戶的設(shè)備投資。三、 各種 NOx 控制技術(shù)的技術(shù)經(jīng)濟性比較表現(xiàn)有各種 NOx 控制技術(shù)的技術(shù)經(jīng)濟性比較表技術(shù)名稱SCRSNCR組合氧化法還原劑NH3為主氨水或尿素溶液臭氧和雙氧水反應(yīng)溫度300400850110050-200 反應(yīng)器需要建設(shè)不需要不需要脫硝效率80-95%15-60%7095%催化劑需要，且定期不需要不需要更換，價格貴還原劑噴射位置多選擇于省煤器爐膛或爐膛出口不需要與空氣預(yù)熱器之間SO2/SO3轉(zhuǎn)化有無無NH3逃逸35ppm1015ppm無NH3與 SO3 易形對燃燒設(shè)備影響成 N