一、工藝說明
1、工藝原理
利用臭氧發(fā)生器制備臭氧,通過布氣裝置把臭氧氣體均布到煙氣管道截面,在管道中設(shè)置煙氣混合器,使臭氧與含NOX的煙氣在煙氣管道中充分混合并發(fā)生氧化反應(yīng)。將煙氣中的NOX氧化為容易吸收的N02和N205。再利用氨法脫硫洗滌塔,對N02和N205進行吸收反應(yīng),生成硝酸氨與亞硝酸氨。最后再與硫酸鹽一起富集、濃縮、干燥后,作為氮肥加以利用。
其主要反應(yīng)式為:
N0+03=N02+02
2N02+03=N205+02
2N02+2NH3+H20=NH4N02+NH4N03
N205+2NH3+H20 =2NH4N03
二、主要設(shè)備說明
1、臭氧發(fā)生器
根據(jù)煙氣中NOX的含量,計算所需要的臭氧設(shè)備,配置氣源控制系統(tǒng),冷卻水系統(tǒng)及配套齊全的自動控制(PLC)、檢鍘儀器等。
1. 1臭氧制備工藝及流程(氧氣源工藝)
業(yè)主提供的氧氣管道氣通過設(shè)置的一級減壓穩(wěn)壓裝置處理后,經(jīng)過氧氣過濾器進行過濾,并通過露點儀檢測進氣露點,通過流量計計量進氣量,并與PLC站聯(lián)動。每套系統(tǒng)的進氣 管路上設(shè)置安全閥用于泄壓保護系統(tǒng)。
在臭氧發(fā)生室內(nèi)的高頻高壓電場內(nèi),部分氧氣轉(zhuǎn)換成臭氧,產(chǎn)品氣體為臭氧化氣體,經(jīng)溫度、壓力監(jiān)鍘后、經(jīng)出氣調(diào)節(jié)閥后由臭氧出氣口排出。臭氧發(fā)生室出氣管路上設(shè)有臭氧取氣口,并裝有電磁閥,每個設(shè)備的取氣管分別通過各自的發(fā)生臭氧濃度儀檢測臭氧出氣濃度。
臭氧發(fā)生器設(shè)置1套封閉循環(huán)冷卻水系統(tǒng),通過板式換熱器換熱,為臭氧發(fā)生器提供冷卻 水。并配置一臺冷卻循環(huán)水泵,冷卻循環(huán)水泵受PLC自動控制系統(tǒng)監(jiān)控。冷卻水進水管路設(shè)置 壓力傳感器,用于檢測并反饋到PLC自動控制系統(tǒng),冷卻水出水有溫度變送器、流量開關(guān)等,當(dāng)冷卻水溫度起過設(shè)定值或者流量低于設(shè)定值時報警。本系統(tǒng)設(shè)計按外循環(huán)冷卻水入口溫度33℃,如水溫起過33℃時,系統(tǒng)能連續(xù)穩(wěn)定工作,但產(chǎn)能有所降低,可通過調(diào)整運行條件達到要求的臭氧產(chǎn)量。內(nèi)循環(huán)水建議釆用蒸餾水。
臭氧發(fā)生器設(shè)置檢修時剩余臭氧的吹掃系統(tǒng)和冷卻水低點排空。臭氧出氣管路上設(shè)計取樣口,并設(shè)置臭氧濃度在線檢測儀。
臭氧設(shè)備放置點設(shè)計安裝氧氣泄漏報警儀(具備現(xiàn)場聲光報警),周圍環(huán)境中檢測到氧氣濃度起標(biāo)檢測儀將報警。臭氧設(shè)備放置點設(shè)置臭氧泄漏報警儀(具備現(xiàn)場聲光報警),用于檢測臭氧設(shè)備放置點是否有臭氧泄漏,當(dāng)檢測到臭氧濃度起標(biāo)時報警。
如果確定了是其它氣源的臭氧系統(tǒng),再提供流程。
為了使臭氧與煙氣中的NOX充分混合,從臭氧發(fā)生器出來的臭氧氣體通過環(huán)形煙氣布氣裝置,均勻的通入需治理的煙氣風(fēng)管截面中,然后再通過煙氣混合器使煙氣產(chǎn)生揣流,保證臭氧與煙氣中的NOX能夠充分接觫而發(fā)生反應(yīng)。由于臭氧與N0X的反應(yīng)非?焖,基本不會受到S02的影響,因此不需要額外增加設(shè)備,只需要在煙氣管道中進行即可。布氣裝置與煙氣混合器的總壓損不起過300Pa。
3、洗滌裝置
釆用堿液洗滌塔對生成的N02進行吸收治理,如果與煙氣脫硫同時進行,可以利用濕法脫硫塔,同時進行N0X和S02的吸收治理。建議堿液釆用氨水最終生成產(chǎn)物為NH4N02和 NH4N03。
三、工藝特點
1、反應(yīng)時間短,速度快。臭氧與NOX反應(yīng)速度較快,只需要很短的時間,即可將N0X氧化成高價態(tài)的N02和N205。因此不需要特別的反應(yīng)設(shè)備,只需要在煙氣管道中混合,即可進行。
2、凈化效率高。由于N02與N205都是易溶于水的物質(zhì),在堿性環(huán)境下,只需要很小的噴淋量,即可吸收煙氣中的N0X,轉(zhuǎn)化為硝酸鹽和亞硝酸鹽,因此煙氣凈化效率高。
3、不產(chǎn)生二次污染。由于臭氧與NOX反應(yīng)的生成物是02,在煙道中不影響排放。而且還可以提高S02的轉(zhuǎn)化效率。
4、可以直接利用脫硫洗滌塔進行洗滌。由于NOx的含量相對S02來說很小,基本不需要增加脫硫洗滌塔的負荷。
5、自動化程度高。整套設(shè)備通過PLC自動控制,不需要專人值守,只要定期巡查即可。