洛阳万山烟气脱硝反应器及脱硝新技术
烟气脱硝反应器脱硝新技术,属环保领域烟气脱硝净化新技术,其工作原理是利用“烟气脱硝反应器脱硝新技术”以高速水流产生的吸力把烟气吸入水中,在烟气脱硝溶解器中,烟气中的固体颗粒:NOx被完全溶解于水中,固体颗粒被水吸湿而沉淀,NOX在水中通过化学的方法被清除,载体水基本上保持中性状态被循环使用,烟气脱硝反应器相当于一台引风机,在烟气脱硝过程中,系统中不需要引风机,项目实现脱硝指标为:在不需用任何催化剂的情况下,即可实现脱硝的目的,烟气脱硝效率可达90%-95%。利用该技术还可对现有石灰石湿法脱硫进行脱硫增效技术改造,可停用3台浆液循环泵,实现脱硫增效95%-100%,无论对高硫煤、低硫煤的氮(硝)氧化物均有脱除作用,不需要对现有脱硫装置因煤种变化而进行扩容改造,具有投资小、见效快、占地面积小、操作简单、使用方便、节约能耗、降低成本、运行费用低,适用于电力、石油、化工、冶金、建材等行业,燃(煤、油、汽)锅炉的烟汽脱硝(氮)工程,属国内外首创,可为国家节约大量资金。
烟气脱硝反应器脱硝工作原理
一、系统的技术特征简介
1)结构简单设备少
烟气脱硝反应器:由水喷管和脱硝反应器组成,构成二级喷射机构。用于把烟气吸入水中。
均匀溶解器:是一种洗烟设备,用于把烟全部溶于弱碱水中,灰尘被水弄湿而变重,有害气体和碱起化学反应生成盐。
水泵:动力设备。
水池:上水池,沉淀池和下水放气池。
2)适合于多种工艺流程
3)防腐措施
溶液配置:溶液配置成呈碱性,避免酸存在于溶液中。如图1所示,稀碱溶液连续均匀地加入到上水池循环液中,使其PH值保持在8-9之间,在均匀溶解器中碱溶液中的碱和烟气中的NOx等酸性氧化物反应生成盐。在沉淀池中溶液的PH值保持在7-8之间。溶液保持弱碱性,腐蚀性最小。
选择耐酸耐碱材料:不锈钢、陶瓷、耐火材料等耐磨耐酸碱材料。
对溶液的PH值自动进行监控监测。
4)废物排除系统
沉淀池设计成圆形,底部成漏斗形,安装沉淀物收集器使浓度大的浆液集中在漏斗中,用泥浆泵抽出。泥浆中的废水澄清后循环使用。
二、脱销工艺流程说明
1、何为脱硝?所谓脱硝,指的是除去烟气中的NOX,NOX主要是NO和NO2组成,而NO含量占90%以上。要除去烟气中的NO和NO2,就必须研究NO和NO2的性质。
NO是一种惰性氧化物,它虽然溶于水,但不能生成氮的含氧酸。在0℃时,一体积水可溶解0.07体积的NO。NO最特殊的化学性质是加合作用,在常温下能与空气中的氧化合,生成红棕色的NO2。NO是不稳定的,和O2相遇,能使O2分裂成氧原子,并和其中的一个氧原子结合成NO2。
NO2是红棕色有特殊臭味的气体,在-10℃左右聚合成N2O4,在120℃时N2O4全部分解成NO2,温度再高NO2开始分解成NO和O2。NO2是一种强氧化剂,它能把SO2氧化成SO3。NO2溶于水生成硝酸和亚硝酸。NO2的毒性是NO的5倍。
NO和NO2是怎样产生的呢?一般情况下N2和O2不发生化合反应。氮氧化合物是在空气中放电时或在高温燃烧过程中产生的,首先生成NO,然后由NO氧化成NO2。在高温燃烧过程中空气中的氮和燃料中的氮化物等不可能燃烧的物质与氧起化学反应,首先形成NO,随后它的一部分在烟道内与氧化合形成NO2,大部分的NO从烟囱中排入大气,并与大气中的氧结合成NO2。而未被氧化成NO2的NO就在大气中与NO2共存下来。
在燃烧过程中燃烧气体温度越高,过剩空气越多,形成NO量就越多。即在燃烧效率越高的情况下,NO越容易生成。这种燃烧方式生成的NOX中NO占90%以上,NO2较少。
按照常用的燃烧方式。煤的燃烧物中NOX的含量为500-1500ppm。
2、湿法脱硝
脱硝方法分为干法和湿法两种。干法脱硝效率在80%左右,且成本较高。这里采用湿法脱硝。
NO2溶于水生成硝酸和NO:3NO2+H2O=2HNO3+NO
当氧气足够时:4NO2+O2+2H2O=4HNO3
NO虽然溶于水,但不能生成氮的含氧酸。在0℃时,一体积水可溶解0.07体积的NO。NO难溶于水成为脱硝的难点。但在“烟气脱硝反应器脱硝新技术”中有足够的水使NO溶于水中,有关研究表明当水溶液中硝酸含量>12%时,NO的溶解度比在纯水中大100倍,即一体积水能溶解7体积的NO。设烟气开始溶于水中时水是纯净,首先是NO2溶于水中生成HNO3,如果NO2在水中不被还原,按照“烟气脱硝反应器脱硝新技术”中烟水的比例计算,2小时44分钟后,水溶液中硝酸的含量将为12%左右。因此可以说NO溶于水中是不成问题的。
NO和NO2既然都已溶于水中。采用还原法将它们还原成N2气。还原法使用的还原剂为(NH4)2SO3和NH4HSO3,它们正是氨法脱硫工艺中的产物。还原剂就已在溶液中,脱硝就已经在均匀溶解器中悄悄地进行着。因为NOX在烟气中的数量都很小,还原剂(NH4)2SO3和NH4HSO3的数量是足够的。如果NOX的数量不能全部被还原,剩余的部分将变成NH4NO3被留在溶液中和(NH4)2SO4一起被从溶液中分离出来做为化肥。
3、脱硝效果
脱硝率:90%-95%
三、技术工艺特点
(1)造价和运行费用极低,运行管理工作量极少。
(2)工艺简单,可实现全程自动化控制。
(3)测控参数少(PH值、温度、液位),测控技术成熟。
(4)各流程均有成熟技术可借鉴。
(5)适合各种规模的电站及工业锅炉。
(6)对各种含硫煤(油)具有较好的适应性。
(7)对燃烧装置无不良影响,生产工艺、原料来源及产物应用对周边企业无依赖性。
(8)有利于烟气余热的吸收和利用。
(9)不造成(水体、噪声、粉尘等)二次污染。
(10)脱硝在烟气脱硝反应器装置内完成。一次性投资,脱硝率90%-95%,可进行达标排放。
(11)运行费用低。比传统脱硝方法降低运行费用50%-80%左右。
四、烟气脱硝技术对比
与传统的SCR脱硝方法相比,解决了在不用任何催化剂的情况下,即可实现脱硝效率90%-95%,不需大的投资建设脱硝设备,大幅度降低运行费用,提高经济效益,真正实现节能减排。
五、社会经济意义
烟气脱硝反应器脱硝新技术是最具商业优势的脱硝技术,“烟气脱硝反应器脱硝新技术”使烟气脱硝设备及装置的小型化、普及化成为可能,使治理NOx污染在一些经济条件较差的国家和地区的普及应用成为可能。它的经济、高效、节能、环保、集控的特点和优点有利于为众多企业所接受,为经济的可持续发展和环境科技的进步做出应有的贡献。
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