本實用新型涉及煙氣處理領域，具體涉及一種臭氧脫硝系統(tǒng)。

背景技術：

煤炭作為我國主要的一次能源，在一次能源消費中約占64％，燃煤過程中會產(chǎn)生眾多污染物，其中主要有二氧化硫和氮氧化物。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，以煤為主的能源結構使得我國燃煤煙氣的排放量大大增加，二氧化硫和氮氧化物越來越嚴重，并產(chǎn)生了一系列的問題，由二氧化硫和氮氧化物產(chǎn)生的酸雨、硫酸鹽氣溶膠、光化學煙霧等會嚴重威脅人體健康、危害植物生長、腐蝕金屬、破壞生態(tài)環(huán)境等，這些污染物嚴重影響了人民群眾的生活和國民經(jīng)濟的發(fā)展。

傳統(tǒng)脫硫脫硝裝置占地面積大、設備復雜投資較大；脫硫脫硝過程會產(chǎn)生廢液，造成二次污染；并且脫硫脫硝效率較低，氮氧化物和二氧化硫排放濃度較大，因此急需一種脫硫脫硝效果好，并且設備投入較小的裝置。

臭氧脫硝是一種新興的脫硝技術，其特點有低溫段脫硝，不受煙氣量波動影響，不改造鍋爐本體，可利用現(xiàn)有脫硫塔，安全無污染，脫硝效率高等。然而臭氧是一種氣體，且穩(wěn)定性較差，不利于長途運輸，因而將臭氧脫硝應用到實際生產(chǎn)中存在一定困難。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術的不足，本實用新型的目的之一是提供一種臭氧脫硝系統(tǒng)，采用該臭氧脫硝系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)臭氧的現(xiàn)制現(xiàn)用，從而實現(xiàn)臭氧脫硝的實際應用。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案為：

一種臭氧脫硝系統(tǒng)，包括依次連接的過濾器、鼓風機、分子篩制氧裝置、空氣壓縮機、緩沖罐、臭氧發(fā)生器和臭氧噴射裝置，鼓風機將空氣抽入過濾器輸送至分子篩制氧裝置制備成富氧氣體，所述富氧氣體經(jīng)過空氣壓縮機增壓輸送至緩沖罐儲存，緩沖罐中的富氧氣體進入臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧，臭氧噴射裝置將臭氧輸送至煙道；其中，所述煙道為燃煤鍋爐排送含有氮氧化合物的煙氣的煙道；所述臭氧噴射裝置為多個串聯(lián)的噴槍，每個噴槍的槍口設有多個噴頭，噴槍內的臭氧通過多個噴頭噴入煙道中，所述臭氧發(fā)生器連接冷卻水循環(huán)裝置，所述冷卻水循環(huán)裝置控制臭氧發(fā)生器的溫度。

首先，采用過濾器能夠將空氣中的細小顆粒去除，防止細小顆粒影響分子篩制氧裝置中的分子篩吸附氮氣的效率，從而提高制備富氧氣體的效率，同時增加分子篩制氧裝置的使用壽命。第二，鼓風機設置在過濾器之后能夠將更多的空氣輸送至分子篩制氧裝置。第三，采用空氣壓縮機對富氧氣體進行增壓并送至緩沖罐，使得緩沖罐內的富氧氣體能夠通過自身壓力進入臭氧發(fā)生器，從而使系統(tǒng)無需添加將富氧氣體輸送至臭氧發(fā)生器的動力裝置。第四，采用多個噴槍，且每個噴槍槍口設有多個噴頭，不僅能使臭氧與煙道中的氣體混合均勻，而且防止噴射臭氧時噴槍內的壓力過高影響噴槍壽命。第五，通過冷卻水循環(huán)裝置控制臭氧發(fā)生器的溫度，通過控制臭氧發(fā)生器的溫度，能夠控制制備的臭氧的量，從而對不同濃度的氮氧化物的煙氣進行脫硝，使本系統(tǒng)的適用范圍更廣。

為了進一步提高緩沖罐中富氧氣體中的氧氣的濃度，本實用新型的目的之二是提供一種臭氧脫硝系統(tǒng)，能夠增加緩沖罐中富氧氣體中的氧氣的濃度，從而提高臭氧的濃度，進而提高臭氧脫硝的脫硝效率。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案為：

一種臭氧脫硝系統(tǒng)，包括依次連接的過濾器、分子篩制氧裝置、高壓風機、空氣壓縮機、緩沖罐、臭氧發(fā)生器和臭氧噴射裝置，空氣經(jīng)過濾器進入至分子篩制氧裝置制備成富氧氣體，高壓風機將富氧氣體輸送至空氣壓縮機進行增壓，再輸送至緩沖罐儲存，緩沖罐中的富氧氣體進入臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧，臭氧噴射裝置將臭氧輸送至煙道；其中，所述煙道為燃煤鍋爐排送含有氮氧化合物的煙氣的煙道；所述臭氧噴射裝置為多個串聯(lián)的噴槍，每個噴槍的槍口設有多個噴頭，噴槍內的臭氧通過多個噴頭噴入煙道中，所述臭氧發(fā)生器連接冷卻水循環(huán)裝置，所述冷卻水循環(huán)裝置控制臭氧發(fā)生器的溫度，所述分子篩制氧裝置的分子篩制氧機盛有沸石分子篩部分的內壁上設有若干折流板。

通過設置若干折流板，使得氣體在沸石分子篩中的路徑變長，提高了沸石分子篩的吸附效率，從而提高了制備富氧氣體中的氧氣的濃度。然而由于氣體在沸石分子篩中的路徑變長，第一目的工藝中的鼓風機無法為空氣提供足夠的動力，若直接將鼓風機改為高壓風機，會使得過濾器無法完全過濾空氣中夾雜的細小顆粒，既降低了分子篩制氧裝置的使用壽命，還會降低高壓風機的使用壽命，本方案將高壓風機設置在分子篩制氧裝置與空氣壓縮機之間，既為空氣在沸石分子篩部分的輸送提供了足夠的動力，又通過分子篩制氧裝置減少了空氣進入過濾器的速率，使得過濾器能夠完全過濾空氣中夾雜的細小顆粒，還為空氣壓縮機提供了壓力更高的富氧氣體，從而對降低了空氣壓縮機的功耗。通過本方案制備的富氧氣體的氧氣濃度得到進一步提升，同時增加了系統(tǒng)的脫硝效率。

本實用新型的有益效果為：

本實用新型能夠實現(xiàn)臭氧的現(xiàn)制現(xiàn)用，從而實現(xiàn)臭氧脫硝的實際應用，同時，本實用新型具有脫銷效率高、耗能少、操作靈活的優(yōu)點。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進一步理解，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的不當限定。

圖1為實施例1臭氧脫硝系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2為實施例2臭氧脫硝系統(tǒng)的結構示意圖；

圖3為實施例2分子篩制氧機的結構示意圖；

其中，1.過濾器，2.鼓風機，3.空氣壓縮機，4.緩沖罐，5.臭氧發(fā)生器，6.煙道，7.分子篩制氧機，8.真空泵，9.消音器，10.板式換熱器，11.水泵，12.高壓風機，13.折流板。

具體實施方式

應該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本申請?zhí)峁┻M一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術和科學術語具有與本申請所屬技術領域的普通技術人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復數(shù)形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

本實用新型中所述的分子篩制氧裝置是指一個分子篩制氧機或幾個并列的分子篩制氧機的機組。

本實用新型中所述的富氧氣體為氣體中氧氣的體積大于90％的氣體。

本實用新型中所述的冷卻水循環(huán)裝置是指能夠提供循環(huán)的冷卻水的裝置。

本實用新型中所述折流板為能夠改變空氣流向的板狀結構。

本實用新型的一種典型的實施方式中，如圖1所示，提供了一種臭氧脫硝系統(tǒng)，包括依次連接的過濾器、鼓風機、分子篩制氧裝置、空氣壓縮機、緩沖罐、臭氧發(fā)生器和臭氧噴射裝置，鼓風機將空氣抽入過濾器輸送至分子篩制氧裝置制備成富氧氣體，所述富氧氣體經(jīng)過空氣壓縮機增壓輸送至緩沖罐儲存，緩沖罐中的富氧氣體進入臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧，臭氧噴射裝置將臭氧輸送至煙道；其中，所述煙道為燃煤鍋爐排送含有氮氧化合物的煙氣的煙道；所述臭氧噴射裝置為多個串聯(lián)的噴槍，每個噴槍的槍口設有多個噴頭，噴槍內的臭氧通過多個噴頭噴入煙道中，所述臭氧發(fā)生器連接冷卻水循環(huán)裝置，所述冷卻水循環(huán)裝置控制臭氧發(fā)生器的溫度。

首先，采用過濾器能夠將空氣中的細小顆粒去除，防止細小顆粒影響分子篩制氧裝置中的分子篩吸附氮氣及水汽等雜質氣體的效率，從而提高制備富氧氣體的效率，同時增加分子篩制氧裝置的使用壽命。第二，鼓風機設置在過濾器之后能夠將更多的空氣輸送至分子篩制氧裝置。第三，采用空氣壓縮機對富氧氣體進行增壓并送至緩沖罐，使得緩沖罐內的富氧氣體能夠通過自身壓力進入臭氧發(fā)生器，從而使系統(tǒng)無需添加將富氧氣體輸送至臭氧發(fā)生器的動力裝置。第四，采用多個噴槍，且每個噴槍槍口設有多個噴頭，不僅能使臭氧與煙道中的氣體混合均勻，而且防止噴射臭氧時噴槍內的壓力過高影響噴槍壽命。第五，通過冷卻水循環(huán)裝置控制臭氧發(fā)生器的溫度，通過控制臭氧發(fā)生器的溫度，能夠控制制備的臭氧的量，從而對不同濃度的氮氧化物的煙氣進行脫硝，使本系統(tǒng)的適用范圍更廣。

優(yōu)選的，所述分子篩制氧裝置為兩個并列的分子篩制氧機。

優(yōu)選的，所述分子篩制氧裝置連接真空泵。能夠將分子篩中的氮氣脫附出來，提高分子篩的使用壽命。

進一步優(yōu)選的，真空泵一端連接分子篩制氧裝置，另一端連接消音器。降低放空氣體的噪音。

優(yōu)選的，所述冷卻水循環(huán)裝置包括板式換熱器和水泵，水泵將冷水輸送至臭氧發(fā)生器，板式換熱器將臭氧發(fā)生器輸出的熱水冷卻。

優(yōu)選的，所述臭氧噴射裝置為六個串聯(lián)的噴槍。

本實用新型的另一種典型的實施方式中，如圖2所示，提供了一種臭氧脫硝系統(tǒng)，包括依次連接的過濾器、分子篩制氧裝置、高壓風機、空氣壓縮機、緩沖罐、臭氧發(fā)生器和臭氧噴射裝置，空氣經(jīng)過濾器進入至分子篩制氧裝置制備成富氧氣體，高壓風機將富氧氣體輸送至空氣壓縮機進行增壓，再輸送至緩沖罐儲存，緩沖罐中的富氧氣體進入臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧，臭氧噴射裝置將臭氧輸送至煙道；其中，所述煙道為燃煤鍋爐排送含有氮氧化合物的煙氣的煙道；所述臭氧噴射裝置為多個串聯(lián)的噴槍，每個噴槍的槍口設有多個噴頭，噴槍內的臭氧通過多個噴頭噴入煙道中，所述臭氧發(fā)生器連接冷卻水循環(huán)裝置，所述冷卻水循環(huán)裝置控制臭氧發(fā)生器的溫度，所述分子篩制氧裝置的分子篩制氧機盛有沸石分子篩部分的內壁上設有若干折流板。

通過設置若干折流板，使得氣體在沸石分子篩中的路徑變長，提高了沸石分子篩的吸附效率，從而提高了制備富氧氣體中的氧氣的濃度。然而由于氣體在沸石分子篩中的路徑變長，第一目的工藝中的鼓風機無法為空氣提供足夠的動力，若直接將鼓風機改為高壓風機，會使得過濾器無法完全過濾空氣中夾雜的細小顆粒，既降低了分子篩制氧裝置的使用壽命，還會降低高壓風機的使用壽命，本方案將高壓風機設置在分子篩制氧裝置與空氣壓縮機之間，既為空氣在沸石分子篩部分的輸送提供了足夠的動力，又通過分子篩制氧裝置減少了空氣進入過濾器的速率，使得過濾器能夠完全過濾空氣中夾雜的細小顆粒，還為空氣壓縮機提供了壓力更高的富氧氣體，從而對降低了空氣壓縮機的功耗。通過本方案制備的富氧氣體的氧氣濃度得到進一步提升，同時增加了系統(tǒng)的脫硝效率。

優(yōu)選的，所述分子篩制氧裝置為兩個并列的分子篩制氧機。

優(yōu)選的，所述分子篩制氧裝置連接真空泵。能夠將分子篩中的氮氣脫附出來，提高分子篩的使用壽命。

進一步優(yōu)選的，真空泵一端連接分子篩制氧裝置，另一端連接消音器。降低放空氣體的噪音。

優(yōu)選的，所述冷卻水循環(huán)裝置包括板式換熱器和水泵，水泵將冷水輸送至臭氧發(fā)生器，板式換熱器將臭氧發(fā)生器輸出的熱水冷卻。

優(yōu)選的，所述臭氧噴射裝置為六個串聯(lián)的噴槍。

為了使得本領域技術人員能夠更加清楚地了解本申請的技術方案，以下將結合具體的實施例與對比例詳細說明本申請的技術方案。

實施例1

一種臭氧脫硝系統(tǒng)，如圖1所示，包括依次連接的過濾器1、鼓風機2、分子篩制氧裝置、空氣壓縮機3、緩沖罐4、臭氧發(fā)生器5和臭氧噴射裝置，鼓風機2將空氣抽入過濾器1輸送至分子篩制氧裝置制備成富氧氣體，所述富氧氣體經(jīng)過空氣壓縮機3增壓輸送至緩沖罐4儲存，緩沖罐4中的富氧氣體進入臭氧發(fā)生器5產(chǎn)生臭氧，臭氧噴射裝置將臭氧輸送至煙道6；其中，所述煙道6為燃煤鍋爐排送含有氮氧化合物的煙氣的煙道；所述臭氧噴射裝置為六個串聯(lián)的噴槍，每個噴槍的槍口設有多個噴頭，噴槍內的臭氧通過多個噴頭噴入煙道6中，所述臭氧發(fā)生器5連接冷卻水循環(huán)裝置，所述冷卻水循環(huán)裝置控制臭氧發(fā)生器5的溫度。

所述分子篩制氧裝置為兩個并列的分子篩制氧機7?？諝鈴姆肿雍Y制氧機7下部進入，分子篩制氧機7下部填充活性氧化鋁，其作用是去除空氣中的水分子和二氧化碳分子，以免使沸石分子篩“中毒”。分子篩制氧機7的上部是沸石分子篩，當空氣流經(jīng)填滿分子篩的固定床時，空氣中的氮氣分子在吸附作用力下擴散到分子篩固體中去，從而制備出富氧氣體。

所述分子篩制氧裝置連接真空泵9。真空泵一端連接分子篩制氧裝置，另一端連接消音器9。

所述冷卻水循環(huán)裝置包括板式換熱器10和水泵11，水泵11將冷水輸送至臭氧發(fā)生器5，板式換熱器10將臭氧發(fā)生器5輸出的熱水冷卻。

采用該本實施例中可以制備氧氣濃度為93％(體積)的富氧氣體，最終的脫硝效率可以達到95.6％。

實施例2

一種臭氧脫硝系統(tǒng)，如圖2所示，包括依次連接的過濾器1、分子篩制氧裝置、高壓風機12、空氣壓縮機3、緩沖罐4、臭氧發(fā)生器5和臭氧噴射裝置，空氣經(jīng)過濾器1進入至分子篩制氧裝置制備成富氧氣體，高壓風機12將富氧氣體輸送至空氣壓縮機3進行增壓，再輸送至緩沖罐4儲存，緩沖罐4中的富氧氣體進入臭氧發(fā)生器5產(chǎn)生臭氧，臭氧噴射裝置將臭氧輸送至煙道6；其中，所述煙道6為燃煤鍋爐排送含有氮氧化合物的煙氣的煙道；所述臭氧噴射裝置為六個串聯(lián)的噴槍，每個噴槍的槍口設有多個噴頭，噴槍內的臭氧通過多個噴頭噴入煙道6中，所述臭氧發(fā)生器5連接冷卻水循環(huán)裝置，所述冷卻水循環(huán)裝置控制臭氧發(fā)生器的溫度，所述分子篩制氧裝置的分子篩制氧機7盛有沸石分子篩部分的內壁上設有若干折流板13，如圖3所示。

所述分子篩制氧裝置為兩個并列的分子篩制氧機7?？諝鈴姆肿雍Y制氧機7下部進入，分子篩制氧機7下部填充活性氧化鋁，其作用是去除空氣中的水分子和二氧化碳分子，以免使沸石分子篩“中毒”。分子篩制氧機7的上部是沸石分子篩，當空氣流經(jīng)填滿分子篩的固定床時，空氣中的氮氣分子在吸附作用力下擴散到分子篩固體中去，從而制備出富氧氣體。

所述分子篩制氧裝置連接真空泵8。真空泵8一端連接分子篩制氧裝置，另一端連接消音器9。

所述冷卻水循環(huán)裝置包括板式換熱器10和水泵11，水泵11將冷水輸送至臭氧發(fā)生器5，板式換熱器10將臭氧發(fā)生器5輸出的熱水冷卻。

采用該本實施例中可以制備氧氣濃度為96％(體積)的富氧氣體，最終的脫硝效率可以達到98.5％。

上述雖然結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行了描述，但并非對實用新型保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍內。