——————————————— ◆? COA脫硝 ◆ ———————————————
>>脫硝概況
? ? ? ?脫硝,指的是除去煙氣中的NOx,NOx主要是NO(95%)和NO2(5%)組成。
? ? ? ?NO:一氧化氮為氮氧化合物,化學式, 相對分子質量30.01,氮的化合價為+2。是一種無色無味氣體難溶于水的有毒氣體。由于一氧化氮帶有自由基,這使它的化學性質非?;顫?。當它與氧氣反應后,可形成具有腐蝕性的氣體——二氧化氮(NO2)。
2NO + O2 = 2NO2
? ? ? ?NO2:高溫下棕紅色有毒氣體,易溶于水。二氧化氮可與水反應生成硝酸。
3NO2+H2O==2HNO3+NO
? ? ? ?NO和NO2毒性很大,NOx能由呼吸侵入人體肺部,有強烈的刺激與腐蝕作用,引起肺炎、肺氣腫、支氣管炎等疾??;
? ? ? ?NOx能和碳氫化合物生成光化學煙霧,NO2是引起酸雨的原因之一;
? ? ? ?NO2可使平流層中的臭氧減少,導致地面紫外線輻射量的增加;
>>工藝介紹
? ? ? ?液態氧化法脫硝工藝,是在沒有催化劑存在條件下,在30℃~150℃的溫度范圍內,利用氧化劑將煙氣中的NO氧化為NO2、 N2O3、N2O5 ,然后利用脫硫堿液再對NO2、 N2O3、N2O5進行溶解、反應吸收的一種脫硝方法。該方法首先將低溫脫硝劑噴入出口煙道內適合的溫度區域,低溫條件下,與煙氣中的氮氧化物進行氧化反應吸收。該法以煙道為反應器,投資相對較低,施工期短。
>>氧化方法
? ? ? ?為了提高氧化度,氣體在進行吸收前可以經過充分氧化。氧化的方法主要有干法氧化和濕法氧化兩種,干法氧化主要是用氣體進行氧化,一般用臭氧進行氧化。濕法氧化一般用氧化劑進行氧化,如高錳酸鉀、雙氧水、重鉻酸鉀、次氯酸鈉等溶液。與干法氧化相比,濕法氧化有很多優點,例如氣液相直接接觸,其傳熱和傳質效率要比干法氧化高的多,NO的氧化速度較快,所以濕法氧化速度大于干法氧化速度。
>>主要反應
氧化階段(氧化劑以NaClO為例)
NaClO+NO→NO2+NaCl
吸收階段(吸收以NaOH為例)
①4NO2+ 2H2O+O2→4HNO3
②NaOH+ HNO3→NaNO3+ H2O
>>效率影響因素
(一)NaClO濃度
NO的氧化率和NOx的去除率均隨著NaClO濃度的增加呈現明顯的上升趨勢。
(二)煙氣中NO濃度
在一定范圍內,隨著煙氣中的NO濃度升高,在氧化吸收過程中可以增加氣液傳質的推動力從而使得氧化反應效率提高。
(三)氧化劑溫度
隨著吸收液的溫度升高,NO的氧化率有明顯的增大,但是當吸收液溫度過高時,NO的氧化率有所降低;
由于溫度上升會導致NaClO逐漸分解:
3ClO-→ClO2-+2Cl-
2ClO-→2Cl-+O2
(四)氣相流量
氣相流量的改變直接影響停留時間,氣體流速慢,則氣相與液相接觸更充分,更有利于NO的氧化吸收。
(五)氧化劑初始PH值
NaClO溶液的氧化性很大程度上受pH的影響,溶液酸性越強,則氧化性越強
氧化劑的pH5~6最有利于NOx脫除
———————————————◆? 流程介紹 ?◆———————————————
? ? ? ?脫硝劑自外部運輸車送至本裝置,利用卸料泵將脫硝劑輸送至儲罐內。由儲罐下方管道經配比泵輸送至配比罐,低溫脫硝劑溶液:稀釋水=1:4或更高比例,然后經中轉泵輸送至就地緩存罐,再經脫硝劑輸送泵輸送至分配集箱通過閥門調節后經過流量計到達脫硝劑噴射系統最后經噴槍均勻噴射至煙道內和煙氣產生反應。
? ? ? ?第一步:煙氣收集后從氧化塔下部進入并自下而上運動,遇到噴淋系統噴出的強氧化劑,填料層的陶瓷填料球增大氣液的接觸面積使得煙氣中NOx被氧化成高價態易溶于水的NxOx;凈化后的氣體再經過頂層的除霧器除霧后進入下一道工序;
? ? ? ?第二步:氧化后的煙氣經煙道進入吸收塔中自下而上運動,遇到噴淋系統噴出的堿洗液滴,填料層的pp球增大氣液的接觸面積使得NxOx徹底被堿液吸收凈化,凈化后的氣體再經過頂層的除霧器除霧后經風機管道達標排放。
>>液態氧化法脫硝工藝特點
對煙氣溫度要求不高,在30—150℃之間,均可對氮氧化物進行氧化。
設備相對簡單,工程造價低,運行維護簡單,占地面積小,可與其他脫硝脫硫技術聯合使用。
腐蝕性強,對設備耐腐蝕性要求高。
——————————————— ◆? 適用工況 ◆ ———————————————
>>液態氧化法脫硝
①反應溫度:30~150 ℃
②轉化效率在50~60%之間。
③系統適用于沒有高溫煙氣的煙氣治理,比如磚瓦行業等。
④對比SCR工藝,脫硝效率相對較低,適用于Nox含量較低的煙氣治理。
⑤無論氧化劑為氣相還是液相,氧化過程中的氧化劑消耗量較大,因此運行成本高,不適用于大風量的煙氣治理。
——————————————— ◆? 系統組成 ◆ ———————————————
>>系統組成
脫硝劑存儲、配比系統
脫硝劑輸送系統
脫硝劑噴射系統
吸收系統
控制系統
>>脫硝劑存儲、配比系統
包括存儲罐、配比罐、緩存罐、脫硝劑卸料泵、配比泵、輸送泵、管道、調節閥門等設備;
>>脫硝劑輸送系統
包括低溫脫硝劑溶液輸送泵、管道、調節閥門等設備;
>>脫硝劑噴射系統
包括計量分配、噴槍、閥門、管道、儀表等設備;
>>脫硝反應器
液態氧化法脫硝可以在脫硫塔入口前煙道內進行,但煙道要達到一定長度(8—10米),以保證煙氣和脫硝劑的反應時間。為了能夠達到更高效率,可單獨設立一座脫硝塔,使煙氣和脫硝劑混合更加充分,反應更加完全。
>>吸收塔
一般利用現有的爐后脫硫噴淋吸收塔,如果沒有脫硫噴淋吸收塔應考慮新建吸收塔。
>>流程簡介
? ? ?(1)經過收集管路收集后的惡臭氣體被抽風系統送進預處理系統,臭氣與填充式滌氣凈化塔內的除臭液充分接觸,氣液兩相間的傳質是在填料表面的液體與氣體間的相界面上進行,空氣中或水中的惡臭粒子被水分子被膜所包圍著,此時的脫臭必須先破壞水分子被膜,再將其中的惡臭粒子加以捕捉。
? ? ?(2)經捕捉后的廢氣進入深度凈化系統,當活性炭吸附器接近飽和時,用熱氣流對活性炭吸附器進行解吸脫附,將有機物從活性炭上脫附下來。在脫附過程中,有機廢氣已被濃縮,濃度較原來提高幾十倍,達2000ppm以上,濃縮廢氣送到催化分解裝置,最后被成為CO2與H2O。深度凈化后通過風機煙囪達標排放。
——————————————— ◆? 工藝優點 ◆ ———————————————
(1)對NOx反應選擇性高、速度快,無需對煙氣加熱
(2)N2O5很容易通過堿液吸收
(3)煙氣中高濃度的粉塵或固體顆粒物不會影響到NOx的脫除效率。
(4)根據煙氣NOx濃度,靈活調節脫硝劑用量。
(5)氧化脫硝可使客戶可以最大限度地回收燃燒煙氣的熱量?;厥諢崃康膬r值可以抵消一部分的操作費用,同時熱量回收提高了燃料的利用率、減少燃料消耗、減少了排放。
(6)傳統的脫硝工藝,如選擇性催化還原工藝(SCR)和選擇性非催化還原工藝等,必須在特定的溫度范圍內操作。氧化脫硝不需要輸入額外的熱量,并確保了能在不同NOx 源和不同排放標準下穩定操作的安全可靠性和高效性。通過工藝設計優化并靈活應用,氧化脫硝可以通過在線檢測尾氣源的化學組成和流量并保持操作性能的連貫性及一致性。因此,可以大大降低操作費用、改善操作性能、延長操作周期并減少燃燒設備的損耗。
(7)吸收完全,凈化效率高。由于NO2與N2O5都是易溶于水的物質,在堿性環境下,只需要很小的噴淋量,即可徹底吸收煙氣中的NOX,轉化為硝酸鹽和亞硝酸鹽,因此煙氣凈化效率高。
(8)可以直接利用脫硫洗滌塔進行洗滌。由于NOx的含量相對SO2來說很小,基本不需要增加脫硫洗滌塔的負荷。
(9)自動化程度高。整套設備全部通過PLC自動控制,不需要專人值守,只要定期巡查即可。
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