[发明专利]一种半干式低温烟气脱硝系统

说明书

技术领域：

本发明涉及一种全新的烟气脱硝除尘系统，属于烟气净化技术领域。

背景技术；

随着国内大气污染情况的日益严重和对烟气脱硫的重视和脱硫工艺的广泛利用，排放到大气中的硫化物大幅减少，而NO_x对气体的影响开始日益凸显，已经成为我国继SO₂后亟待治理的重要大气污染物之一。

目前国内烟气脱硫脱硝多采用催化还原烟气脱硝(SCR)工艺、和石灰、石灰石——石膏湿法脱硫脱硝工艺。

所述的(SCR)工艺及其中使用的催化剂需要在高温状态下约350℃-450℃才能保证其良好的除硝效果，由于大部分的大中型锅炉都配备了热回收系统对烟气中的热量进行回收利用，最终排放的烟气温度一般已低于300℃，因此所述(SCR)系统必须设置在热量回收系统前端，这就需要在烟气通道中开设一个支路与SCR系统连接，经SCR处理过后的烟气再流向热量回收系统进行热量回收，导致系统结构异常复杂并造成热量损失。

石灰、石灰石——石膏湿法脱硫脱硝工艺，需要在系统中设置粉末添加装置和/或吸收塔，在处理后的废气中石灰或石膏粉的残留量大，增大了除尘装置的负荷，而且采用上述湿法工艺会产生液态副产物造成二次水污染。

因此上述工艺具有净化效率较高，但其结构复杂、吸收塔体积十分庞大，系统占地面积大，除尘器负荷大、具有二次水污染、设备投资昂贵，运行费用高，施工安装周期长、运行管理困难等弊病，尤其是脱硝使用的催化剂需要依赖进口，成本高，制约了其广泛推广。

因此需要一种适用于燃煤电厂锅炉、工业锅炉和其他工业窑炉的结构简单、体积小、占地面积小、除尘器负荷小且无二次水污染的投资及运行费用低的经济可靠的脱硝设备满足实际需要。

发明内容：

本发明的目的在于至少克服现有脱硝系统的一个不足，提供一种全新的半干式一体化烟气脱硝除尘系统，它结构简单、体积小、占地面积小、除尘器负荷小且无二次水污染、投资及运行成本低，安装和维护方便。

本发明的技术方案是这样实现的，一种半干式低温烟气脱硝系统，它包含反应器、除尘器及排气装置，还包含碱液及气体高压混合器、臭氧气体供应装置、紫外辐射装置，所述反应器包含一个烟气进口、臭氧气体进口、净气出口和高压喷雾装置，其烟气进口与经热回收处理后的待净化烟气的输送管道连接，其净气出口与除尘器的进口连接，除尘器的出口与排气装置连接，臭氧气体进口与臭氧气体供应装置连接，所述紫外辐射装置安装在反应器内部靠近烟气进口处，碱液及气体高压混合器上设置碱液输入口和气体输入口，在碱液及气体高压混合器的底部设置臭氧气体输入口和曝气装置，臭氧发生器的输出端通过臭氧气体输入口与曝气装置连接，碱液及气体高压混合器的输出端与反应器内的高压喷雾装置连接。

为了更好的脱硝效果，本发明的技术特点还可以具体为以下技术特征：

1.在碱液及气体高压混合器的底部设置臭氧气体输入口和曝气装置，臭氧发生器的输出端通过臭氧气体输入口与曝气装置连接。

2.所述紫外辐射装置安装在反应器内，并设置在烟气和臭氧气体的进口处；

3.所述高压喷雾装置的喷雾粒径为喷雾量为0.052L×ΔT，其中L为烟气流量m³/h(标态)，ΔT为烟气处理前后温度差；

4.输入反应器内烟气的温度在100℃以上，300℃以下，优选为100～200℃。

5.经由碱液及气体高压混合器上的碱液输入口输入的是高饱和的碱溶液。

6.上述碱液输入口输入的碱溶液为氢氧化钠NaOH、氢氧化钙Ca(OH)₂、氢氧化钾KOH、氧化钙CaO、氨NH₃等水溶液的一种或多种的组合。

7.在臭氧发生器的输出端与曝气装置连接的管道上设置压缩气体输入装置以输入经压缩到一定压力的气体以增强曝气的效果使形成高饱和富气体和臭氧的碱溶液；所述气体压力为：0.5～0.8MPa。

8.经由碱液及气体高压混合器上的气体输入口输入的气体为压缩气体，所述气体压力为：0.5～0.8MPa。

9.在反应器1的烟气进口后端设置导气装置以调整气流的流向、流速和压力。

本发明中UV的作用主要有如下两个方面：

1.紫外光与臭氧协同氧化作用，在紫外活化过程中，UV将臭氧、水分解生成大量的羟基自由基，这些羟基自由基本身氧化能力强，而且还可以发生一系列链式反应产生更多的自由基，能够高效地将NO_x氧化，反应机理如下：