鈣基濕法-氧化脫硝法
【專利摘要】本發(fā)明的名稱叫做“鈣基濕法-氧化脫硝法”。系環(huán)?！炯夹g(shù)領(lǐng)域】。鈣基濕法-氧化脫硝法是用濕法除去煙氣中的氮氧化合物NOx(NO、NO2)的方法。濕法脫硝的難點(diǎn)是NO微溶于水。但是，NO最特殊的化學(xué)性質(zhì)是加合作用。在常溫下能與空氣中的氧化合生成紅棕色的NO2。NO2溶于水(當(dāng)O2氣足夠時(shí))生成硝酸。硝酸與石灰等發(fā)生酸堿中和反應(yīng)生成硝酸鈣鹽及水。這叫做“氧化-酸堿中和脫硝法”。國家專利“二級噴射式煙氣凈化裝置”，是實(shí)現(xiàn)“氧化-酸堿中和脫硝法的設(shè)備。NO2和HNO3是強(qiáng)氧化劑和EPS2中脫硫生成的亞硫酸鹽(是強(qiáng)還原劑)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使亞硫酸鹽氧化成硫酸鹽，NOx還原成N2氣。這叫做“氧化-氧化還原脫硝法”。上述兩種脫硝法，統(tǒng)稱為鈣基濕法-氧化脫硝法。
【專利說明】鈣基濕法-氧化脫硝法
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是對鍋爐或窯爐煙氣中的氮氧化物NOx清除的新技術(shù)，即脫硝技術(shù)。屬于環(huán)保領(lǐng)域/煙氣凈化【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，現(xiàn)有的脫硝技術(shù)分為:干法、半干法和濕法。干法有SCR選擇性催化還原法；SNCR選擇性非催化還原法；電子束聯(lián)合脫硫脫硝法；半干法有活性炭聯(lián)合脫硫脫硝法；濕法有臭氧氧化吸收法等。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是“鈣基濕法-氧化脫硝法”。所謂脫硝就是清除煙氣中的氮氧化物NOx(NO及 no2)。
[0004]氮氧化物NOx是怎樣產(chǎn)生的？煤在鍋爐/窯爐的爐膛內(nèi)高溫燃燒時(shí)，空氣中的氮和燃料中不可燃燒的物質(zhì)氮化合生成NO。煙氣進(jìn)入煙道后，在煙道內(nèi)有少量NO和O2化合生成N02。煙道中的氮氧化物NOx(NO和NO2)中，NO占90%以上，NO2很少?？梢奛O是NOx的源；N02是NOx的流。所以，要想清除煙氣中的N0X。首先要研究NO和NO2的性質(zhì)。文獻(xiàn)載明:
[0005]1、N0無色，極難液化、是一種惰性氧化物。它雖然微溶于水，但不能生成氮的含氧酸。NO最特殊的化學(xué)性質(zhì)是加合作用。在常溫下能與空氣中的氧化合生成紅棕色的N02。這是NO的特殊性質(zhì)。
[0006]2N0+02=2N03+27 千卡
[0007]2,NO2紅棕色，有特殊臭氣味。NO2是一種非常強(qiáng)的氧化劑，它能把SO2氧化成S03。碳、磷、硫能在NO2中燃燒。NO2是一種混合酐。溶于水時(shí)，生成硝酸和亞硝酸。
[0008]2N02+H20 = ΗΝ03+ΗΝ02
[0009]當(dāng)氧足夠時(shí)，
[0010]4N02+2H20+02 = 4HN03
[0011]硝酸和亞硝酸有強(qiáng)烈的氧化性，是強(qiáng)氧化劑。
[0012]濕法脫硝的難點(diǎn)是NO微溶于水，在0°C時(shí)，一體積水能溶解0.07體積的NO。要想用濕法脫硝，首先要根據(jù)NO的最特殊的化學(xué)性質(zhì)“加合作用”，在常溫下能與空氣中的氧化合生成紅棕色的NO2的特殊性質(zhì)。把NO氧化成N02。NO2溶于水生成水硝酸和亞硝酸。它們是強(qiáng)氧化劑。眾所周知脫硫所得的產(chǎn)品亞硫酸鹽是強(qiáng)還原劑。將強(qiáng)氧化劑硝酸及亞硝酸和強(qiáng)還原劑亞硫酸鹽放在同一個容器里，它們將會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將亞硫酸鹽氧化成硫酸鹽，NOx還原出N2氣
[0013]2HN03+3CaS03=N2 丨 +3CaS04+H20
[0014]2HN03+5CaS03=N2 丨 +5CaS04+H20
[0015]完成這一功能的裝置是國家專利產(chǎn)品“二級噴射式煙氣凈化裝置”簡稱“EPS”。與此同時(shí)，在EPS2中還會發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，生成Ca(NO3)2鹽及水。
[0016]Ca (OH) 2+2HN03=Ca (NO3) 2+2H20
[0017]石灰脫銷的產(chǎn)物硝酸鈣Ca (NO3)2.4Η20的溶解度非常高，20°C時(shí)，100克水能解129克。濃度大的硝酸鈣溶液是恨好的化肥。
[0018]附圖1說明
[0019]附圖1是EPS鈣基濕法-氧化脫硝法方塊原理圖
[0020]圖中1、鍋爐；2、除塵器；3、引風(fēng)機(jī)；4、EPS1 ;5、EPS2 ;6、鼓風(fēng)機(jī)；7、沉淀池；8、上清池；9、水泵；10、鈣堿儲罐；11、自來水開關(guān)；12、煙囪；13、電腦；14、自控系統(tǒng)；15，總控室監(jiān)視器；16、互聯(lián)網(wǎng)；17、環(huán)保局監(jiān)視器。
[0021]附圖2說明
[0022]附圖2是鈣基濕法-氧化脫硝設(shè)備EPS外形放置圖正視圖
[0023]圖中1、引風(fēng)機(jī);2、EPS1 ;3、EPS2 ;4、出煙口。

【具體實(shí)施方式】
:
[0024]1、鈣基濕法-氧化脫硝工藝流程
[0025]從鍋爐⑴出來的煙氣，進(jìn)入除塵器(2)除塵，然后由引風(fēng)機(jī)(3)送進(jìn)EPSl (4)中，EPSl的功能是將引風(fēng)機(jī)(3)送來的煙和水泵(9)送來的水，變成高速的氣流和水流，使它們進(jìn)入EPS2 (5)中，EPS2的功能是使煙氣進(jìn)入水中，并將它們進(jìn)行完全地充分地混合和溶解。水溫保持在40到60°C。NO在這個溫度下和水中的O2化合生成NO2。NO2溶于水生成硝酸。它和水中脫硫生成的亞硫酸鹽發(fā)生氧化還原反應(yīng)。使亞硫酸鹽氧化成硫酸鹽鹽NOx還原出N2氣，同時(shí)釋放出水或和水中的Ca(OH)2發(fā)生酸堿中和反應(yīng)生成Ca(NO3)2鹽及水，達(dá)到脫硝目的。鼓風(fēng)機(jī)(6)的功能是向EPS2中送風(fēng)增氧降溫。保證:NO有足夠的O2氧化成NO2,同時(shí)，保證NO2在溶于水時(shí)有足夠O2生成ΗΝ03。沉淀池(7)的功用，是將脫硝后的廢水進(jìn)行沉淀。沉淀后的清水送入上清池(8)循環(huán)使用。鈣堿儲罐(10)在自控系統(tǒng)(14)控制下按需要自動向上請池(8)中加入脫硝吸收劑；自控系統(tǒng)(14)在沉淀池水位下降時(shí)，自動控制自來水開關(guān)(11)向上請池(8)中加水。上請池(8)和沉淀池(7)是聯(lián)通的。
[0026]EPS設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)成:引風(fēng)機(jī)出口角選擇225°。EPS2水平放置，EPSl同EPS2構(gòu)成45° ±15°角?？墒笶PS內(nèi)阻減小。
[0027]2、鈣基濕法-氧化法脫硝效果
[0028]氧化法脫硝效率和NO氧化成NO2的效率有關(guān)。
[0029](I)脫硫塔內(nèi)鈣基濕法-氧化脫硝效率〈0.2%
[0030]眾所周知，脫硫塔是用于脫硫的。實(shí)際上它也有脫硝功能。不過它的脫硝效率很低。它的脫硝原理是氧化還原法。在脫硫塔內(nèi)有少量NO2，它是強(qiáng)氧化劑，能把SO2氧化成SO3，自己被還原成N2氣。這是因?yàn)槊摿蛩?nèi)溫度高，且水在煙內(nèi)。它的脫硝硝效率〈0.296。如果您對脫硫塔的煙氣監(jiān)測報(bào)告仔細(xì)觀察，就會發(fā)現(xiàn)它的出口 NOx值〈入口 NOx值。這就證明脫硫塔有微弱的氧化還原脫硝功能。
[0031 ] (2) EPS鈣基濕法-氧化脫硝效率80-90 %
[0032]實(shí)踐證明EPS脫硝效果很好。一般燃燒方式的燃煤鍋爐，僅將其排出煙氣經(jīng)過EPS脫硝，不采取任何提高脫硝效率的措施。如煙氣降溫，向EPS2鼓風(fēng)增氧降溫等。經(jīng)環(huán)保局監(jiān)測:三次監(jiān)測結(jié)果的平均值是206mg / Nm3.根據(jù)附件I專家提供的數(shù)據(jù):一般燃燒方式下，燃煤鍋爐NOx的排放量在500ppm到1500ppm。按EPS入口煙氣中NOx含量500ppm(N0:4500 ；N03:50)計(jì)算，EPS脫硝效率為71.98%。如果向EPS2鼓風(fēng)增氧降溫及采取其它降溫措施。脫硝效率將達(dá)80-90%。
[0033]3、EPS還能脫硫，脫硫效率98 %。SO2排放濃度39mg / Nm3 ；
[0034]4、EPS還能除塵。如果把EPS作為末級除塵器，放置在凈電除塵器和布袋除塵器后，它能除去細(xì)微灰塵、排放濃度可達(dá)20mg / Nm3。
[0035]5、EPS可實(shí)現(xiàn)脫硝、脫硫、除塵三位一體。具有設(shè)備簡單、可靠性高、操作方便、造價(jià)便宜、運(yùn)行成本低；節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。
[0036]6、EPS脫硝也適用于氨法脫硝，并達(dá)到同樣的效果。
【權(quán)利要求】
1.鈣基濕法氧化-酸堿中和脫硝法。
2.鈣基濕法氧化-氧化還原脫硝法。
3.附圖2、鈣基濕法-氧化脫硝法設(shè)備EPS外形放置圖正視圖。
【文檔編號】B01D53/78GK104162354SQ201410115233
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】李海通 申請人:李海通