雙氧水脫硝技術(shù)

1、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(bǔ)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(dá)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.低溫脫硫脫硝工藝脫硫脫硝工藝流程

2、圖組合氧化法脫硝主要是利用臭氧和雙氧水的強(qiáng)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(dá)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(jī)理進(jìn)行了研究，對臭氧在煙道的投放、布?xì)夥绞?、氣相混合方式，溫度控制影響、粉塵影響等做了全面的模擬實驗，總結(jié)并構(gòu)建出O3與NOX之間詳細(xì)的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，該機(jī)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(jìn)行研究。低溫條件下，O3與NO之間的關(guān)鍵氧化反應(yīng)如下： 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+03NO2+O2 (1)NO2+O3NO3+O2 (2) NO2+NO3

3、N2O5 (3) O3O2+O (4) NO+ONO2 （5）脫硝吸收主要反應(yīng)原理如下： NO+NO2+H2O2H+2NO2- (6) 2NO2+H2O2H+NO2-+NO3- (7) N2O5+H2O2H+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

4、、N2O3、N2O5等易溶于水的高價態(tài)氮氧化物。b. 等離子凈化裝置： 針對煙氣中含有水蒸氣、氧氣及微量細(xì)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(dāng)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(qiáng)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(xì)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

5、了臭氧氧化氮氧化物的效率；此段用射流噴嘴均勻注入臭氧，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(jìn)入吸收塔。d. 雙氧水系統(tǒng) 臭氧脫硝設(shè)備成本和運(yùn)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(jìn)一步氧化NO，大幅降低設(shè)備投資和運(yùn)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(jī)與吸收塔之間，將煙氣中殘余的NO氧化成高價態(tài)NOx進(jìn)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

6、工業(yè)鍋爐運(yùn)行工況不穩(wěn)定，燃料品種多而雜，氮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(fù)壓吸風(fēng)機(jī)、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(bǔ)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(jìn)

7、行及時清洗，避免Mg(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(jī)和蒸發(fā)器等組成。 工藝流程描述：脫硫循環(huán)水進(jìn)入緩沖池，經(jīng)壓濾泵打入壓濾機(jī)中進(jìn)行壓濾，固態(tài)物與煤灰一起處理，清液進(jìn)緩沖罐中儲存，再經(jīng)過濾器離心泵打入精密過濾器進(jìn)行精密過濾，過濾后的水進(jìn)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(yùn)行穩(wěn)定可靠，無需每次維修要做防腐，維護(hù)費(fèi)用低； l脫硫效率高達(dá)95%以上，能將高含硫量的煙氣排放絕對值控制在100mg/Nm以下，脫硝的去除率 可自行設(shè)定，

8、能做到精確50mg/Nm；l脫硫、脫硝過程都在除塵器后進(jìn)行，不影響鍋爐運(yùn)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(yùn)行； l脫硫、脫硝液經(jīng)強(qiáng)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(bǔ)了國內(nèi)臭氧脫硝技術(shù)的空白，達(dá)到國際先進(jìn)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(yùn)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(yùn)行工況不穩(wěn)定，燃料品種

9、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(dá)標(biāo)，節(jié)能安全。l吸收液資源化，脫硫脫硝液、渣經(jīng)強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)，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(jìn)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(jì)性比較表現(xiàn)有各種NOx控制技術(shù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)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，且定期更換，價格貴不需要不需要還原劑噴射位置多選擇于省煤器與空氣預(yù)熱器之間爐膛或爐膛出口不需要SO2/SO3轉(zhuǎn)化有無無NH3逃逸35ppm1015ppm無對燃燒設(shè)備影響NH3與SO3易形成