臭氧脫硝工藝流程
臭氧脫硝工藝流程
燃燒煙氣中去除氮氧化物的過程，防止環境污染的重要性，已作為世界范圍的問題而被尖銳地提了出來。以下是學習啦小編為大家整理的關于臭氧脫硝工藝流程，給大家作為參考，歡迎閱讀!
臭氧脫硝工藝流程
一、工藝說明
1. 工藝原理
利用臭氧發生器制備臭氧，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生
氧化反應。將煙氣中的NOX氧化為容易吸收的NO2和N2O5。再利用氨法脫硫洗滌塔，
對NO2和N2O5進行吸收反應，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。
其主要反應式為：
NO+O3=NO2+O2
2NO2+O3=N2O5+O2
2NO2+2NH3+H2O=NH4NO2+NH4NO3
N2O5+2NH3+H2O =2NH4NO3
2. 工藝流程圖
3. 主要工藝參數
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每小時需要處理的NOX的量為：60000×(800-100)×10=42kg/h
二、 主要設備說明
1. 臭氧發生器
根據煙氣中NOX的含量，計算所需要的臭氧設備約為2臺25kg/h的臭氧發生器，兩用一備，配置氣源控制系統，冷卻水系統及配套齊全的自動控制(PLC)、檢測儀器等。
至于采用何種氣源(空氣或氧氣)的臭氧發生器系統，根據項目現場情況經與業主協商后確定。
1.1 臭氧制備工藝及流程(氧氣源工藝)
業主提供的氧氣管道氣通過設置的一級減壓穩壓裝置處理后，經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站聯動。每套系統的進氣管路上設置安全閥用于泄壓保護系統。
在臭氧發生室內的高頻高壓電場內，部分氧氣轉換成臭氧，產品氣體為臭氧化氣體，經溫度、壓力監測后、經出氣調節閥后由臭氧出氣口排出。臭氧發生室出氣管路上設有臭氧取氣口，并裝有電磁閥，每個設備的取氣管分別通過各自的發生臭氧濃度儀檢測臭氧出氣濃度。
臭氧發生器設置1套封閉循環冷卻水系統，通過板式換熱器換熱，為臭氧發生器提供冷卻水。并配置一臺冷卻循環水泵，冷卻循環水泵受PLC自動控制系統監控。冷卻水進水管路設置壓力傳感器，用于檢測并反饋到PLC自動控制系統，冷卻水出水有溫度變送器、流量開關等，當冷卻水溫度超過設定值或者流量低于設定值時報警。本系統設計按外循環冷卻水入口溫度33℃，如水溫超過33℃時，系統能連續穩定工作，但產能有所降低，可通過調整運行條件達到要求的臭氧產量。內循環水建議采用蒸餾水。
臭氧發生器設置檢修時剩余臭氧的吹掃系統和冷卻水低點排空。臭氧出氣管路上設計取樣口，并設置臭氧濃度在線檢測儀。
臭氧設備放置點設計安裝氧氣泄漏報警儀(具備現場聲光報警)，周圍環境中檢測到氧氣濃度超標檢測儀將報警。臭氧設備放置點設置臭氧泄漏報警儀(具備現場聲光報警)，用于檢測臭氧設備放置點是否有臭氧泄漏，當檢測到臭氧濃度超標時報警。
如果確定了是其它氣源的臭氧系統，再提供流程。
1.2 臭氧發生器技術參數
1.2.1 臭氧產量及濃度
1.2.2電氣性能
1.2.3氧氣用量
1.2.4公共工程
2. 臭氧布氣裝置與煙氣混合器
為了使臭氧與煙氣中的NOX充分混合,從臭氧發生器出來的臭氧氣體通過環形煙氣布氣裝置，均勻的通入需治理的煙氣風管截面中，然后再通過煙氣混合器使煙氣產生揣流，保證臭氧與煙氣中的NOX能夠充分接觸而發生反應。由于臭氧與NOX的反應非常快速，基本不會受到SO2的影響，因此不需要額外增加設備，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超過300Pa。
3.洗滌裝置
采用堿液洗滌塔對生成的NO2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NOX和SO2的吸收治理。建議堿液采用氨水，最終生成產物為NH4NO2和NH4NO3。
三、工藝特點
⑴ 反應時間短，速度快。臭氧與NOX反應速度極快，只需要很短的時間，即可將NOX氧化成高價態的NO2和N2O5。因此不需要特別的反應設備，只需要在煙氣管道中混合，即可進行。
⑵ 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。
⑶ 不產生二次污染。由于臭氧與NOX反應的生成物是O2，在煙道中不影響排放。而且還可以提高SO2的轉化效率。
⑷ 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。
⑸ 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。
脫硝技術
選擇性非催化還原技術(SNCR)
選擇性非催化還原法是一種不使用催化劑，在 850～1100℃溫度范圍內還原NOx的方法。最常使用的藥品為氨和尿素。
一般來說，SNCR脫硝效率對大型燃煤機組可達 25%～40% ,對小型機組可達 80%。由于該法受鍋爐結構尺寸影響很大，多用作低氮燃燒技術的補充處理手段。其工程造價低、布置簡易、占地面積小，適合老廠改造，新廠可以根據鍋爐設計配合使用。
選擇性催化還原技術(SCR)
SCR 是目前最成熟的煙氣脫硝技術, 它是一種爐后脫硝
方法, 最早由日本于 20 世紀 60~70 年代后期完成商業運行, 是利用還原劑(NH3, 尿素)在金屬催化劑作用下, 選擇性地與 NOx 反應生成 N2 和H2O, 而不是被 O2 氧化, 故稱為“ 選擇性” 。世界上流行的 SCR工藝主要分為氨法SCR和尿素法 SCR 2種。此 2種方法都是利用氨對NOx的還原功能 ,在催化劑的作用下將 NOx (主要是NO)還原為對大氣沒有多少影響的 N2和水 ,還原劑為 NH3。
在SCR中使用的催化劑大多以TiO2為載體，以V2O5或V2 O5 -WO3或V2O5-MoO3為活性成分，制成蜂窩式、板式或波紋式三種類型。應用于煙氣脫硝中的SCR催化劑可分為高溫催化劑(345℃～590℃)、中溫催化劑(260℃～380℃)和低溫催化劑(80℃～300℃)， 不同的催化劑適宜的反應溫度不同。如果反應溫度偏低，催化劑的活性會降低，導致脫硝效率下降，且如果催化劑持續在低溫下運行會使催化劑發生永久性損壞;如果反應溫度過高，NH3容易被氧化，NOx生成量增加，還會引起催化劑材料的相變，使催化劑的活性退化。國內外SCR系統大多采用高溫，反應溫度區間為315℃～400℃。
優點：該法脫硝效率高，價格相對低廉，廣泛應用在國內外工程中，成為電站煙氣脫硝的主流技術。
缺點：燃料中含有硫分, 燃燒過程中可生成一定量的SO3。添加催化劑后, 在有氧條件下, SO3 的生成量大幅增加, 并與過量的 NH3 生成 NH4HSO4。NH4HSO4具有腐蝕性和粘性, 可導致尾部煙道設備損壞。 雖然SO3 的生成量有限, 但其造成的影響不可低估。另外,催化劑中毒現象也不容忽視。
活性炭吸附
配合使用
電子束脫硝(EBA)
EBA是目前國際先進的煙氣處理技術之一，其原理是利用高能電子加速器產生的電子束(500～800 kV)輻照處理煙氣，將煙氣中的二氧化硫和氮氧化物轉化為硫酸銨和硝酸銨[1] 。該技術從20世紀80年代開始先后在日本、美國、德國、波蘭等建立中試及工業示范項目。國內首例EBA脫硫脫硝示范工程于1997年8月投入運行，其實際脫硫及脫硝效率分別為86.8%和17.6%，并可回收副產品硫酸銨、硝酸銨。
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