申请日2012.03.27
公开(公告)日2012.07.25
IPC分类号B01D53/75; B01D53/60; B01D53/78; B01D53/76
摘要
本发明公开了一种联合臭氧与碱性废水对烟气脱硫脱硝的方法及其装置，由锅炉炉膛出来的烟气经除尘后，在尾部烟道与喷入的臭氧发生氧化反应，将烟气中不溶于水的低价态氮氧化物氧生成易溶于水的高价态氮氧化物，同时使部分低价硫氧化成高价硫;氧化后的烟气先送入脱硫脱硝房底部的曝气槽，通过曝气的方式对烟气进行脱硫脱硝，以除去大部分氮氧化物和氧化硫污染物，然后再通过喷淋的方式进一步脱硫脱硝，以达到烟气排放标准。本发明投资费用低，节省运行成本;减少高品位化学药品、新鲜水的使用量，而且也不易造成二次污染;不仅减少烟气的处理成本，也减少碱性工业废水的中和处理成本，达到了以废治废的目的。
权利要求书
1.一种联合臭氧与碱性废水对烟气脱硫脱硝的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将由锅炉炉膛出来的烟气进行除尘;
步骤2：利用臭氧氧化烟气中低价态的氮氧化物和二氧化硫污染物;
步骤3：利用烟气与碱性废水反应，除去烟气中高价态的氮氧化物和氧化硫污染物;
步骤4：利用烟气与碱性废水继续反应，使烟气达到排放标准。
2. 根据权利要求1所述的联合臭氧与碱性废水对烟气脱硫脱硝的方法，其特征在于，所述步骤1的烟气除尘通过静电除尘或水膜除尘实现。
3. 根据权利要求1所述的联合臭氧与碱性废水对烟气脱硫脱硝的方法，其特征在于，所述臭氧利用纯氧或空气制成。
4. 根据权利要求1所述的联合臭氧与碱性废水对烟气脱硫脱硝的方法，其特征在于，所述臭氧与烟气中NO的摩尔比为0.5～1.5之间。
5. 根据权利要求1所述的联合臭氧与碱性废水对烟气脱硫脱硝的方法，其特征在于，所述烟气与碱性废水的接触是通过曝气与喷淋两种方式实现的。
6. 根据权利要求1所述的联合臭氧与碱性废水对烟气脱硫脱硝的方法，其特征在于，所述碱性废水为印染、造纸、制革、化工的碱性工业废水，所述碱性废水PH值控制在10-12.5之间。
7. 一种联合臭氧与碱性废水对烟气脱硫脱硝的装置，其特征在于，包括除尘装置、尾部烟道、臭氧发生器、脱硫脱硝房和碱液池：所述除尘装置与脱硫脱硝房通过尾部烟道连接;所述臭氧发生器与尾部烟道连接;所述脱硫脱硝房与碱液池连接。
8. 根据权利要求7所述的联合臭氧与碱性废水对烟气脱硫脱硝的装置，其特征在于，所述脱硫脱硝装置还包括浓碱池，所述浓碱池与所述碱液池连接。
9. 根据权利要求7所述的联合臭氧与碱性废水对烟气脱硫脱硝的装置，其特征在于，所述脱硫脱硝房包括设置在脱硫脱硝房底部的曝气槽;设置在脱硫脱硝房顶部的喷淋器;所述曝气槽和喷淋器分别都与碱液池连接。
10. 根据权利要求9所述的联合臭氧与碱性废水对烟气脱硫脱硝的装置，其特征在于，所述曝气槽包括设置在曝气槽底部中间位置的主烟管;设置在主烟管两侧的支气管;设置在曝气槽一侧的碱性废水进口;设置在与碱性废水进口相对侧的碱性废水出口;
所述支气管上均匀设置有烟孔;所述烟孔的孔径小于等于8mm;
所述主烟管与所述烟道连接;所述支气管与所述主烟管连接;所述碱性废水进口与所述碱液池连接。
说明书
一种联合臭氧与碱性废水对烟气脱硫脱硝的方法及其装置
技术领域
本发明涉及燃煤锅炉烟气的处理技术领域，尤其涉及的是一种联合臭氧与碱性废水对烟气脱硫脱硝的方法及其装置。
背景技术
我国是燃煤大国，煤炭占我国一次能源消耗总量的70%左右。煤炭燃烧过程中所产生的硫氧化物、氮氧化物对我国大气环境造成了日益严重的危害。目前氮氧化物的脱除技术主要有两类：炉内燃烧脱硝和烟气脱硝。炉内燃烧脱硝技术的脱硝效率在30-50%左右，但该种脱硝技术容易影响锅炉的安全运行，且随着环保要求的进一步提高，该技术难以实现更高的NOX脱除效率。欧美等发达国家普遍采用催化还原技术(SCR)对烟气进行脱硝。该技术脱硝效率高、运行稳定，但存在催化剂失活、磨损、堵塞，还原性物质泄露造成二次污染等问题，且运行和投资费用非常昂贵。通常采用的烟气脱硫方法为石灰/石灰石-石膏湿法，该方法效率比较高。但我国国内对该技术的研究尚未有突破性进展，目前该系统主要从日本进口为主，我国70%的中小型锅炉企业负担不了目前常用脱硫工艺的大量基建投资和高昂的运行费用。此外，石灰/石灰石—石膏湿法脱硫后形成含有大量杂质的低品位石膏，大部分脱硫产物被抛弃处理，对环境造成了二次污染。因此，研究开发低成本、高效率的可以同时脱硫脱硝的技术就显得尤为重要。
目前，已经有不少学者利用臭氧对烟气进行脱硫脱硝，例如专利CN101485957A、CN1923341A等，但这些烟气处理方法中还需要运用到大量氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙等高品位化学药品，这与湿法脱硫有很大的相似之处，同样存在成本高、易造成二次污染等问题。与此同时，我国印染、造纸、制革、化工等企业每年排放大量碱性废水，例如，2007年纺织印染废水的排放量总量高达22.5亿吨，中小型造纸企业排放的碱性废水约有10多亿吨。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种联合臭氧与碱性废水对烟气脱硫脱硝的方法及其装置，旨在解决现有的烟气脱硫脱硝技术成本高、易造成二次污染、容易影响锅炉安全运行的问题。
本发明的技术方案如下：一种联合臭氧与碱性废水对烟气脱硫脱硝的方法，其中，包括以下步骤：
步骤1：将由锅炉炉膛出来的烟气进行除尘;
步骤2：利用臭氧氧化烟气中低价态的氮氧化物和二氧化硫污染物;
步骤3：利用烟气与碱性废水反应，除去烟气中高价态的氮氧化物和氧化硫污染物;
步骤4：利用烟气与碱性废水继续反应，使烟气达到排放标准。
所述的联合臭氧与碱性废水对烟气脱硫脱硝的方法，其中，所述步骤1的烟气除尘通过静电除尘或水膜除尘实现。
所述的联合臭氧与碱性废水对烟气脱硫脱硝的方法，其中，所述臭氧利用纯氧或空气制成。
所述的联合臭氧与碱性废水对烟气脱硫脱硝的方法，其中，所述臭氧与烟气中NO的摩尔比为0.5～1.5之间。
所述的联合臭氧与碱性废水对烟气脱硫脱硝的方法，其中，所述烟气与碱性废水的接触是通过曝气和喷淋两种方式实现的。
所述的联合臭氧与碱性废水对烟气脱硫脱硝的方法，其中，所述碱性废水为印染、造纸、制革、化工的碱性工业废水，所述碱性废水PH值控制在10-12.5之间。
一种联合臭氧与碱性废水对烟气脱硫脱硝的装置，其中，包括除尘装置、尾部烟道、臭氧发生器、脱硫脱硝房和碱液池：所述除尘装置与脱硫脱硝房通过尾部烟道连接;所述臭氧发生器与尾部烟道连接;所述脱硫脱硝房与碱液池连接。
所述的联合臭氧与碱性废水对烟气脱硫脱硝的装置，其中，所述脱硫脱硝装置还包括浓碱池，所述浓碱池与所述碱液池连接。
所述的联合臭氧与碱性废水对烟气脱硫脱硝的装置，其中，所述脱硫脱硝房包括设置在脱硫脱硝房底部的曝气槽;设置在脱硫脱硝房顶部的喷淋器;所述曝气槽和喷淋器分别都与碱液池连接。
所述的联合臭氧与碱性废水对烟气脱硫脱硝的装置，其中，所述曝气槽包括设置在曝气槽底部中间位置的主烟管;设置在主烟管两侧的支气管;设置在曝气槽一侧的碱性废水进口;设置在与碱性废水进口相对侧的碱性废水出口;
所述支气管上均匀设置有烟孔;所述烟孔的孔径小于等于8mm;
所述主烟管与所述烟道连接;所述支气管与所述主烟管连接;所述碱性废水进口与所述碱液池连接。
本发明的有益效果：本发明通过提供一种联合臭氧与碱性废水对烟气脱硫脱硝的方法及其装置，将臭氧氧化与碱性废水脱硫脱硝联合起来，起到同时脱硫脱硝的作用，相比传统的湿法脱硫加催化还原技术脱硝，投资费用降低35～60%，运行成本节省60%左右;本发明相比臭氧氧化加碱水洗涤脱硫脱硝的方法，不仅大大减少氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钙等高品位化学药品，减少新鲜水的使用量，而且也不易造成二次污染;本发明利用碱性废水对烟气进行脱硫脱硝，不仅减少烟气处理成本，同样也减少碱性工业废水的中和处理成本，达到了以废治废、变废为宝的目的。