本發(fā)明涉及尾氣處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種脫除NO裝置及其脫除方法，尤指采用NO預濃縮和中空纖維膜吸收脫除NO的裝置及脫除NO方法。

背景技術(shù)：

NO_x是造成酸雨和光化學煙霧等環(huán)境問題的主要原因之一。隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展，并受以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)影響，我國氮氧化物污染情況嚴重、防治形勢嚴峻。據(jù)統(tǒng)計，電力和熱電行業(yè)氮氧化物排放占工業(yè)氮氧化物排放的66.7％。隨著環(huán)保要求的日益提高，我國新建燃煤電廠都加裝了脫硝裝置，同時在“十二五”期間實施了更加嚴格的NO_x排放標準，以控制我國日益嚴重的NO_x污染。

目前，對于NO_x的脫除技術(shù)主要分為兩類：一種是燃燒中脫除，即采用低NO_x燃燒技術(shù)，減少爐膛內(nèi)煤燃燒生成的NO_x量；另一種是燃燒后脫除，即從煙氣中脫除NO_x，典型的有選擇性催化還原法和選擇性非催化還原法。對于低NO_x燃燒技術(shù)，一般脫硝效率低，并且可能會引起爐內(nèi)腐蝕，結(jié)渣，甚至降低燃燒效率。對于選擇性催化還原法和選擇性非催化還原法，雖然有較高的脫除效率，但設(shè)備占地面積大，投資和運行費用高，甚至還會造成二次污染。

中國專利CN102553416公開了一種電廠煙氣脫硝的方法及其所用的吸收劑。該方法的特征在于利用吸收塔，采用由H₂O₂與硫酸鐵組成的類Fenton試劑以及EDTA為添加劑的水溶液作為吸收劑，控制溫度為30-80℃的條件下，使NO在吸收塔中氧化進而被吸收劑吸收從而完成脫硝。但該方法提前將H₂O₂與Fe₂(SO₄)₃溶液混合，H₂O₂消耗量較大，成本較高。

中國專利CN103007753公開了一種非均相Fenton 試劑及其制備方法和應用。該方法的特征在于所述非均相Fenton試劑由H₂O₂水溶液與Al₂O₃負載Fe催化劑組成的PH為5-6的混合溶液。脫硝方法為在常規(guī)的鼓泡塔中添加非均相Fenton試劑，將煙氣中的NO氧化成HNO₃。該方法H₂O₂消耗量大、成本高。

中國專利CN105561769公開了一種鹽強化雙氧水溶液氧化NO的脫硝裝置及方法。該方法的特征在于利用吸收劑在鼓泡反應器中吸收煙氣中的氮氧化物，所用吸收劑為H₂O₂和鹽的混合溶液。但是該方法只能處理少量的煙氣，H₂O₂消耗量大、成本高、效率較低。

目前尚無一種適用于中小型鍋爐煙道氣的高效、低成本的脫硝方法，因此，尋找一種低投資和運行成本、高效的脫硝技術(shù)仍是當務之急。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優(yōu)點。

本發(fā)明還有一個目的是提供一種脫除NO裝置及其脫除方法，尤指采用NO預濃縮和中空纖維膜吸收脫除NO的裝置及脫除方法，實現(xiàn)中小型鍋爐煙道氣的高效、低成本的脫硝。

為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點，提供了一種脫除NO裝置，包括：

除塵單元，其進口與鍋爐連通；

脫硫單元，其進口與所述除塵單元出口連通；

第一吸附/解吸塔，其進口通過第一截止閥與所述脫硫單元出口連通；

第一NO濃度分析儀，其進口通過第二截止閥與所述第一吸附/解吸塔出口連通，所述第一NO濃度分析儀出口向外敞開；

第二吸附/解吸塔，其進口通過第四截止閥與所述脫硫單元出口連通；

第二NO濃度分析儀，其進口通過第九截止閥與所述第二吸附/解吸塔出口連通，所述第二NO濃度分析儀出口向外敞開；

中空纖維膜反應器，其氣體入口分別與所述第一吸附/解吸塔出口和所述第二吸附/解吸塔出口選擇性連通，所述中空纖維膜反應器氣體出口向外敞開；

其中，所述第一吸附/解吸塔內(nèi)設(shè)置有第一加熱盤管，所述第一加熱盤管進口通過第六截止閥與所述除塵單元出口連通，所述第一加熱盤管出口通過第五截止閥與所述脫硫單元進口連通，所述第二吸附/解吸塔內(nèi)設(shè)置有第二加熱盤管，所述第二加熱盤管進口通過第七截止閥與所述除塵單元出口連通，所述第二加熱盤管出口通過第八截止閥與所述脫硫單元進口連通。

優(yōu)選的，所述第一吸附/解吸塔和第二吸附/解吸塔結(jié)構(gòu)相同，所述第一吸附/解吸塔內(nèi)設(shè)有若干層均勻布置的隔板，所述隔板與塔體軸向垂直，所述隔板上均勻布置活性炭吸附劑。

優(yōu)選的，所述第一加熱盤管盤旋設(shè)置在所述第一吸附/解吸塔內(nèi)，且所述第一加熱盤管貫穿每一層所述隔板與所述活性炭吸附劑接觸。

優(yōu)選的，所述第一吸附/解吸塔和第二吸附/解吸塔的吸收溫度為50℃、解吸溫度為300℃。

優(yōu)選的，所述中空纖維膜反應器內(nèi)設(shè)有若干膜絲，所述中空纖維膜反應器的氣體入口和氣體出口對角開設(shè)在中空纖維膜反應器殼壁兩端，氣體順向流經(jīng)中空纖維膜反應器的殼程，吸收液逆向流經(jīng)膜絲的管程。

優(yōu)選的，所述中空纖維膜反應器的操作溫度為50～80℃，氣液流量比為5:1。

優(yōu)選的，所述中空纖維膜反應器由聚丙烯材料制成，所述吸收液由0.5wt% H₂O₂、30wt%NaCl的水溶液組成。

優(yōu)選的，所述中空纖維膜反應器氣體入口通過第三截止閥與所述第一吸附/解吸塔出口連通、通過第十截止閥與所述第二吸附/解吸塔出口連通。

一種脫除NO方法，包括以下步驟：

步驟一、打開第一、第二截止閥，關(guān)閉第三至第十截止閥，經(jīng)鍋爐產(chǎn)生的煙道氣經(jīng)除塵單元除塵后進入脫硫單元脫硫，將煙道氣降溫后送入第一吸附/解吸塔脫除NO，隨后送入第一NO濃度分析儀內(nèi)檢測NO濃度，若第一NO濃度分析儀測得NO濃度達標，則將煙道氣從第一NO濃度分析儀出口直接排放，否則進入步驟二；

步驟二、關(guān)閉第一、第二截止閥，打開第四、第九截止閥，將脫硫后的煙道氣引入第二吸附/解吸塔中脫除NO，隨后送入第二NO濃度分析儀內(nèi)檢測NO濃度，并且打開第三、第五以及第六截止閥，從除塵單元引一路高溫煙道氣流經(jīng)第一加熱盤管，將第一吸附/解吸塔內(nèi)活性炭吸附劑解吸后回流到脫硫單元，同時將第一吸附/解吸塔解吸出的高濃度NO氣體經(jīng)中空纖維膜反應器吸收后直接排放；若第二NO濃度分析儀測得NO濃度達標，則將煙道氣從第二NO濃度分析儀出口直接排放，否則進入步驟三；

步驟三、關(guān)閉第三至第九截止閥，打開第一、第二截止閥，將脫硫后的煙道氣引入第一吸附/解吸塔中脫除NO，并送入第一NO濃度分析儀內(nèi)檢測NO濃度，同時，打開第七、第八以及第十截止閥，從除塵單元引一路高溫煙道氣流經(jīng)第二加熱盤管，將第二吸附/解吸塔內(nèi)活性炭吸附劑解吸后回流到脫硫單元，同時將第二吸附/解吸塔解吸出的高濃度NO氣體經(jīng)中空纖維膜反應器吸收NO后直接排放；若第一NO濃度分析儀測得NO濃度達標，則將煙道氣從第一NO濃度分析儀出口直接排放，否則回到步驟二。

優(yōu)選的，第一、第二吸附/解吸塔解吸出的高濃度NO氣體通入中空纖維膜反應器的殼程入口，吸收液在管程中相對于殼程逆向流動氧化吸收NO，將中空纖維膜反應器殼程出口流出的氣體直接排放。

本發(fā)明至少包括以下有益效果：

1、采用傳統(tǒng)氧化法去除煙道氣的NO的難點在于NO的濃度很低，需要大量的吸收液才能實現(xiàn)NO的高效脫除，造成設(shè)備投資大、試劑損耗大、運行成本高，而本發(fā)明通過兩個交替運行的吸附/解吸塔對煙道氣中的NO進行提濃，然后在中空纖維膜反應器內(nèi)通過吸收液將濃縮的NO高效去除，設(shè)備投資少、裝置占地小、吸收液用量大幅減少、運行成本顯著降低；

2、本發(fā)明特別適合中小型熱電廠、水泥廠、小型石化廠等企業(yè)的動力設(shè)備的氮氧化物去除，適于大范圍推廣。

本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本發(fā)明的研究和實踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

附圖說明

圖1 為本發(fā)明脫除NO裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為所述空纖維膜反應器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為吸附/解吸塔結(jié)構(gòu)示意圖；

以上附圖中：1：鍋爐；2：除塵單元；3：脫硫單元；4：第一吸附/解吸塔；5：第二吸附/解吸塔；6：第一NO濃度分析儀；7：第二NO濃度分析儀；8：中空纖維膜反應器；9：第一放空口；10：第二放空口； 11～20：第一截止～第十截止閥；21：氣體進口；22：吸收液進口；23：氣體出口；24：吸收液出口；25：第一加熱盤管；26：第二加熱盤管；401（501）：吸附/解吸塔進口；402（502）：吸附/解吸塔出口；403（503）：加熱盤管進口；404（504）：加熱盤管出口；405（505）：活性炭吸附劑；406（506）：隔板；801：膜絲。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。

應當理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。

一種實施例中，如圖1至3所示，將煙道氣脫除NO裝置如圖1所示進行搭建，具體的，將鍋爐1與一個除塵單元2通過管道相連，除塵單元2出口一路與濕法脫硫單元3相連，除塵單元2第二路與第一吸附/解吸塔4中的第一加熱盤管25通過管道相連，管道上安裝有第六截止閥16，除塵單元2第三路與第二吸附/解吸塔5中第二加熱盤管26通過管道相連，管道上安裝有第七截止閥17；第一吸附/解吸塔4中的第一加熱盤管25出口與濕法脫硫單元3進口通過管道相連，管道上安裝有第五截止閥15，第二吸附/解吸塔5中的第二加熱盤管26出口與濕法脫硫單元3進口通過管道相連，管道上安裝有第八截止閥18；經(jīng)過脫硫單元的煙道氣一路和第一吸附/解吸塔4通過管道連接，管路安裝有第一截止閥11，脫硫單元的煙道氣第二路和第二吸附/解吸塔5通過管道連接，管路安裝有第四截止閥14；第一吸附/解吸塔4的出口一路和第一NO濃度分析儀6通過管道連接，管路上安裝有第二截止閥12，第一吸附/解吸塔4的出口另外一路和中空纖維膜反應器8的氣體入口21通過管道相連，管路上安裝有第三截止閥13；第二吸附/解吸塔5的出口一路和第二NO濃度分析儀7通過管道連接，管路上安裝有第九截止閥19，第二吸附/解吸塔5的出口另外一路和中空纖維膜反應器8的氣體入口21通過管道相連，管路上安裝有第十截止閥20；中空纖維膜8的氣體出口23和第一NO濃度分析儀6出口分別與第一放空口9相連；第二NO濃度分析儀7的出口與第二放空口10相連。

鍋爐中產(chǎn)生的煙道氣經(jīng)除塵處理后進入濕法脫硫單元，經(jīng)脫硫后溫度降至50℃左右；然后進入第一個吸附/解吸塔對煙道氣中的NO進行吸附去除，煙道氣隨后進入NO濃度分析儀對NO的濃度進行測量，若NO濃度達標則排放，如果超標則將煙道氣切換至第二個吸附/解吸塔對NO進行吸附脫除，同時將部分除塵后高溫煙道氣通入第一個吸附/解吸塔中對吸附劑進行解吸，解吸出的NO進入中空纖維膜進行化學吸收；當?shù)诙€吸附/解吸塔出口NO濃度超標則將煙道氣切換到第一個吸附/解吸塔，同時將部分除塵后高溫煙道氣通入第二個吸附/解吸塔中對吸附劑進行解吸，解吸出的NO進入中空纖維膜進行化學吸收；通過兩個吸附/解吸塔的交替運行及中空纖維膜的化學吸收實現(xiàn)煙道氣NO的高效脫除。

另一種實施例中，鍋爐產(chǎn)生的煙道氣為2000Nm³/小時，NO的濃度為300ppm。第一、第二吸附/解吸塔結(jié)構(gòu)如圖3所示，且所述第一吸附/解吸塔和第二吸附/解吸塔結(jié)構(gòu)相同，塔體材質(zhì)為不銹鋼，塔內(nèi)徑為1400mm，塔高2500mm，塔內(nèi)沿軸向均勻布置4層隔板隔板406（506），也就是所述隔板與塔體軸向垂直，隔板上均勻布置活性炭吸附劑405（505），塔內(nèi)部安裝有蛇狀金屬加熱盤管25、26，盤管公稱直徑為50mm，且加熱盤管貫穿每一層所述隔板與所述活性炭吸附劑接觸，以提高與活性炭吸附劑接觸的接觸面積，進而提高活性炭吸附劑解吸效率。所述第一吸附/解吸塔和第二吸附/解吸塔的吸收溫度為50℃、解吸溫度為300℃，煙道氣中的NO在所述第一吸附/解吸塔和第二吸附/解吸塔中被有效吸收。

中空纖維膜反應器8如圖2所示，材質(zhì)聚丙烯材質(zhì)，中空纖維膜反應器的長度為2000mm，反應器內(nèi)徑為1500mm，外徑為1540mm，反應器內(nèi)含有12000根膜絲801，膜絲內(nèi)徑為0.38mm，膜絲的外徑為0.5mm，膜絲的有效長度為2000mm，膜絲孔隙率為65%，膜絲平均孔徑為0.21μm。所述中空纖維膜反應器的氣體入口和氣體出口對角開設(shè)在中空纖維膜反應器殼壁兩端，氣體順向流經(jīng)中空纖維膜反應器的殼程，吸收液逆向從吸收液進口22流入、吸收液出口24流出，流經(jīng)膜絲的管程，也就是說吸收液走膜絲內(nèi)部，煙道氣走膜絲外部，流動方向與氣體相反，所述中空纖維膜反應器的操作溫度為50～80℃，氣液流量比為5:1，所述吸收液由0.5wt% H₂O₂、30wt%NaCl的水溶液組成。所述第一吸附/解吸塔和第二吸附/解吸塔中活性炭吸附劑解析出的高濃度NO氣體在中空纖維膜反應器8吸收后直接排放，實現(xiàn)了煙道氣脫除NO的連續(xù)運行，放空煙道氣中NO的濃度始終低于50ppm，且吸收液用量大幅減少并可重復循環(huán)使用，運行成本顯著降低。

脫除NO方法如下：

步驟一、打開第一截止閥11、第二截止閥12，關(guān)閉第三截止閥13至第十截止閥20，經(jīng)鍋爐1產(chǎn)生的煙道氣經(jīng)除塵單元2除塵后進入脫硫單元3脫硫，并將煙氣降溫至50℃左右，然后進入第一吸附/解吸塔4，煙道氣在塔內(nèi)被活性炭吸附劑選擇性地吸附NO，隨后煙道氣進入第一NO濃度分析儀6，NO濃度分析儀6出口煙道氣中NO濃度在2小時內(nèi)均小于50ppm，符合環(huán)保要求，NO濃度分析儀6出口煙道氣直接放空到大氣中；運行2小時后，第一NO濃度分析儀6出口煙道氣中NO濃度大于50ppm，則進入步驟二；

步驟二、關(guān)閉第一截止閥11、第二截止閥12，打開第四截止閥14和第九截止閥19，將經(jīng)脫硫單元3后的煙道氣引入第二吸附/解吸塔5中進行NO脫除，同時，打開第三截止閥13、第五截止閥15以及第六截止閥16，從除塵單元2引一路300℃的煙道氣經(jīng)第一吸附/解吸塔4中的第一加熱盤管25給活性炭吸附劑解吸后進入脫硫單元3，在和經(jīng)除塵單元2直接進入脫硫單元3的煙道氣混合后進入第二吸附/解吸塔5中，煙道氣在塔內(nèi)被活性炭吸附劑選擇性地吸附NO，隨后煙道氣進入第二NO濃度分析儀7，NO濃度分析儀7出口煙道氣中NO濃度在從裝置開始運行2-4小時內(nèi)均小于50ppm，符合環(huán)保要求，NO濃度分析儀7出口煙道氣直接放空到大氣中。將第一吸附/解吸塔4解吸出的含有99%NO的氣體通入中空纖維膜反應器8的殼程氣體入口21，吸收液在管程相對于殼程逆向流動氧化吸收NO，從中空纖維膜反應器8殼程氣體出口23流出的氣體直接放空，由此，兩個交替運行的吸附/解吸塔對煙道氣中NO濃度從300ppm進行提濃到99%，最后將此高濃度NO氣體解析出被中空纖維膜反應器8吸收。中空纖維膜反應器8的操作溫度為50-80℃，氣液流量比為5:1。吸收液的組成為0.5wt% H₂O₂、30wt%NaCl的水溶液。裝置開始運行4小時后，第二NO濃度分析儀7出口處NO濃度大于50ppm，進入步驟三；

步驟三、關(guān)閉第三至第九截止閥，打開第一截止閥11、第二截止閥12，將經(jīng)脫硫單元3后的煙道氣引入第一吸附/解吸塔4中進行NO脫除。同時，打開第七截止閥17、第八截止閥18、第十截止閥20，從除塵單元2引一路300℃的煙道氣經(jīng)第二吸附/解吸塔5中的第二加熱盤管26給活性炭吸附劑解吸后進入脫硫單元3，在和經(jīng)除塵單元2直接進入脫硫單元3的煙道氣混合后進入第一吸附/解吸塔4中，煙道氣在塔內(nèi)被活性炭吸附劑選擇性地吸附NO，隨后煙道氣進入第一NO濃度分析儀6，NO濃度分析儀6出口煙道氣中NO濃度在運行4-6小時內(nèi)均小于50ppm，符合環(huán)保要求，則第一NO濃度分析儀6出口的煙道氣直接放空到大氣中。將第二吸附/解吸塔5解吸出的高濃NO氣體通入中空纖維膜反應器8的殼程入口，吸收液在管程相對于殼程逆向流動氧化吸收NO，從中空纖維膜反應器8殼程出口流出的氣體直接放空。隨著持續(xù)運行，直到當?shù)谝籒O濃度分析儀6出口處NO濃度大于50ppm，回到步驟二，重復步驟二和步驟三，實現(xiàn)煙道氣脫除NO的連續(xù)運行，放空煙道氣中NO的濃度始終低于50ppm。

由實施例可見，本發(fā)明通過兩個交替運行的吸附/解吸塔對煙道氣中NO濃度從300ppm進行提濃到99%，然后在中空纖維膜反應器內(nèi)通過吸收液將濃縮的NO高效去除，實現(xiàn)了煙道氣脫除NO的連續(xù)運行，放空煙道氣中NO的濃度始終低于50ppm。該發(fā)明相對傳統(tǒng)的煙氣脫硝工藝，設(shè)備主要是兩個常壓的不銹鋼塔和一個中空纖維膜反應器，設(shè)備投資少、裝置占地??；采用的吸收液用量大幅減少并可重復循環(huán)使用，運行成本顯著降低。同時，本發(fā)明特別適合中小型熱電廠、水泥廠、小型石化廠等企業(yè)的動力設(shè)備的氮氧化物去除，適于大范圍推廣。

盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細節(jié)和這里示出與描述的圖例。