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砖厂脱硫脱硝设备

简要描述:

臭氧用于烟气脱硝时,具有良好的反应选择性。当烟气中同时存在二氧化硫及氮氧化物时,臭氧首先与烟气中的氮氧化物发生反应,利用臭氧的强氧化性,可将烟气中的氮氧化物(主要为NO)氧化为高价态的酸性氮氧化物气体,该酸性气体可被碱性物质吸收,从而达到脱硝的目的。

臭氧作为一种强氧化剂,可以容易的将难溶于水的NO氧化成可溶于水的NO2、N2O3、N2O5等高价态氮氧化物。然后在洗涤塔内采用Na2S 和NaOH 等溶液进行吸收,zui终将NOX转化为N2达到脱除的目的,NOX 的去除率高达95%。采用臭氧脱硝的影响因素主要包括摩尔比、反应温度、反应时间、吸收液性质、臭氧投加系统等。
环海臭氧布气系统结合以上因素设计。在设计过程中通过Computational Fluid Dynamics计算机模拟分析优化后重新改进,对原布气管道升级为臭氧多点逆流喷射烟道布气系统。 环海臭氧共有上百套臭氧低温脱硝系统达标应用于烧结机、链条炉、循环硫化床锅炉、玻璃窑炉、垃圾焚烧炉、生物质锅炉等炉型。
 一、
臭氧脱硫脱硝的特点及优势
1.臭氧解决低温烟气脱硝问题,采用臭氧脱硝脱除率可达到90%以上。
2.臭氧脱硝可真正达到国家要求的超低排放标准,脱硫脱硝后氮氧化物排放可达到30Mg/m
3以下的标准。
臭氧脱硝可与传统SNCR和SCR脱硝方案配合使用,进一步降低烟气中的氮氧化物含量,可完全实现近零排放,优于国家排放标准。
3.臭氧脱硝可在传统脱硫方法基础上进行改造,可做到脱硫脱硝一体化,为业主节省占地面积及项目投资。减少运营成本。
4.臭氧脱硝一次性投资成本低于SCR传统脱硝方法,脱除1kg氮氧化物仅需7Kw电量,运行成本低。
5.臭氧脱硝反应速度快,低浓度下可瞬时发生氧化反应,节省反应空间。
6.臭氧脱硝施工简单,对现场土建、设备布局等方面要求低。
7.臭氧脱硝过程中无废气产生,反应副产物可进行回收利用,减少固废产生。
8.臭氧脱硝可根据烟气中的氮氧化物含量进行实时调控,精准控制臭氧投加量,降低运行成本。
9.臭氧脱硝为模块化设计,当现有臭氧产量不能满足脱硝要求时,可随时通过增加模块提高臭氧产量,受系统影响较小。
二、
臭氧脱硝的反应原理
(1)基本原理
臭氧用于烟气脱硝时,具有良好的反应选择性。当烟气中同时存在二氧化硫及氮氧化物时,臭氧首先与烟气中的氮氧化物发生反应,利用臭氧的强氧化性,可将烟气中的氮氧化物(主要为NO)氧化为高价态的酸性氮氧化物气体,该酸性气体可被碱性物质吸收,从而达到脱硝的目的。
(2)反应机理
烟气中的氮氧化物95%以上为一氧化氮,其余主要为二氧化氮,臭氧与氮氧化物的反应主要是与NO的反应,其反应产物因臭氧添加量的不同而有所区别。
当臭氧添加量同一氧化氮摩尔比≤1时,主要发生以下反应:
NO+O
3→NO2+O2
当臭氧添加量同一氧化氮摩尔比>1时,此时发生过氧化反应,主要发生以下反应:
NO
2+O3→NO3+O2
NO2+NO3→N2O5
烟气中的低价态的一氧化氮氧化为高价态的酸性气体后,在脱硫脱硝塔内会与顶部而来的脱硫脱硝液逆向接触,烟气中的氮氧化物被溶液吸收,达到脱硝的目的,其发生主要反应如下:
2NO
2+H2O→NO2-+NO3-+2H+
NO+NO2+H2O→2NO2-+2H+
2NO2+2OH-→NO2-+NO3-+H2O
2NO
2+SO32-+H2O→2NO2-+SO42-+3H+
2NO2-+O2→2NO3-
N2O5+H2O=2NO3-+2H+
脱硝后的烟气经塔顶除雾器除去烟气中的水分后,烟气进入烟道或烟囱进行排空。脱硝产生的溶液进入溶液循环槽。大部分溶液循环使用,部分溶液进入副盐回收装置,进行副盐回收。脱硝过程中的物料消耗通过投药系统连续补加。
三、
脱硫脱硝流程图

四、臭氧脱硝工艺路线


我方可根据业主要求,结合业主实际情况,为业主做脱硫脱硝一体化方案。其主体工艺路线如下:
实际工艺路线根据业主情况不同,也会有所区别。根据每一位客户的实际情况,我们会选择合适的臭氧投加量,在保证脱硝效果的前提下,尽可能的降低臭氧的投加量。并选择合适的臭氧投加点及臭氧混合方案,确保臭氧能稳定、高效的与烟气中的氮氧化物发生反应。除此之外,影响系统脱硝效果的主要因素还取决于氮氧化物的吸收效果,因此我们需要分别对影响吸收效果的硬件和软件两方面进行全面核算。
五、臭氧脱硝的选择性及影响因素
1.臭氧脱硝的选择性
   臭氧不仅具有强氧化性,而且还有很好的反应选择性,当烟气中同时存在NO、NO
2及SO2时,臭氧首先会同烟气中的NO发生反应,当臭氧与NO摩尔比>1时,臭氧才会与NO2继续发生氧化反应。仅有极少量的臭氧会与SO2发生反应,且反应速率远低于臭氧与NO和NO2的反应速率。
2.臭氧脱硝的影响因素
1)臭氧投加量:臭氧投加量的多少决定了氧化反应后氮氧化物的组成。根据不同的脱硫方法选择适宜的臭氧投加量,才能确保脱硝效果。
2)氧化反应温度:臭氧与氮氧化物的氧化反应需要适宜的温度,瞬间反应时,臭氧与氮氧物反应不受温度影响。 当温度过高时,高氧化态的氮氧化物会发生分解,需增大臭氧投加量。
3)溶液循环量:当浆液性质稳定时,应保证有适当的液气比。液气比过小时,溶液很快达到饱和状态,难以吸附烟气中的氮氧化物。液气比过大时,又会导致溶液循环量增大,增加电耗。
4)溶液控制:根据不同的脱硫方法,选择不同的溶液控制方案。主要包括浆液的浓度、副产物的含量、溶液的PH值等方面,为保证脱硫脱硝效果,溶液的性质需保持相对稳定,当浆液中吸收剂因消耗浓度降低时需及时补充。
5)设备影响:主要与臭氧分布器,脱硫脱硝塔的设计能力,雾化喷头的雾化效果,喷头布局,有效吸收高度及塔内湍流器的设置等因素有关。

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