[实用新型]气相氧化系统以及应用该系统的烟气净化设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种烟气净化设备。

背景技术

氮氧化物（NO_X）的排放严重影响着自然环境。电厂、水泥、冶金、钢铁等工业废气均需经过净化工序处理，降低污染物的排放浓度。随着工业化进程逐步加深，废气排放量及污染物总量逐步上升。由于总量上涨，污染物的排放浓度控制逐渐严格。

NO_X的脱除多采用选择性还原的方式，在有/无催化剂条件下，利用NH₃的还原性，将NO_X还原为N₂排放至环境。这种方式存在局限性：首先催化剂具有寿命，需要定期更换，而不使用催化剂的NO_X还原需要在极高温温度下进行；再者，将NO_X还原为N₂仅仅是消除污染物，不能把污染物转化利用。利用臭氧氧化脱硝的方式可以避免上述局限性：首先：臭氧氧化NO_X至N₂O₅在较低的温度下即可进行，且不需要任何催化条件；再者，NO_X污染物转化成为的高价含氮化合物可以再次利用。

由于臭氧和NO_X在一般水溶液中的溶解度有限，相同温度下臭氧在气相氧化NO_X具有更快的反应速率。杜邦－Belco公司的湿法技术在废气进入吸收塔前气体管道中喷射臭氧，在臭氧喷射装置前，使用急冷装置将废气温度冷却至较低温度，以保证喷射的臭氧不因高温环境而减少寿命。该技术中存在一定问题：急冷装置在臭氧氧化前喷入冷却水，废气中携带的冷却水液滴在一定程度上会促进臭氧的分解；同时，臭氧喷入管道没有额外的气体混合促进装置，臭氧氧化NO_X的效率有限。

在臭氧气相氧化技术中，气相颗粒物/液滴含量的控制、反应物混合的条件及方式等因素对氧化反应的效率是十分重要的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种气相氧化系统以及应用该系统的烟气净化设备，可以实现高效地氧化烟气中的NO_X，不需要折流板、急冷装置等附件，烟气阻力小。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种气相氧化系统，包括氧化系统和分隔系统：

所述氧化系统包括臭氧输送管路、连接在每根臭氧输送管路端部的一级喷射器和二级喷射器以及在一级喷射器下方的臭氧挡板，所述一级喷射器和二级喷射器相对设置，其中一级喷射器位于下方、其喷射臭氧气体的端口向下，其中二级喷射器位于上方、其喷射臭氧气体的端口向上。

所述分隔系统包括穿过氧化系统位于壳体中轴线上的自流管、连接在自流管上端的倒锥筒形的收集盘以及位于收集盘上方的环形的导流锥，所述收集盘的下表面位于二级喷射器喷射臭氧气体的端口的上方。

所述导流锥为环形，其上表面是由外周上边缘向内周边缘向下倾斜的坡面、其下表面是由外周的下边缘向内周边缘向上倾斜的坡面，所述导流锥的内周边缘超出收集盘的边缘、位于收集盘的盘口上方。

所述臭氧输送管路以及连接在每根臭氧输送管路端部的一级喷射器和二级喷射器有1～8组，环向均匀间隔连接在壳体的内侧，每个一级喷射器的下方对应一块臭氧挡板，其中一级喷射器和二级喷射器喷射臭氧气体的端口与竖直方向的夹角均不超过45°。

所述自流管由多组臭氧输送管路的中心处穿过氧化系统，所述臭氧挡板的形状为扇形、圆形、椭圆形、三边形、四边形、凸面形、或凹面形中的一种或几种。

一种应用所述的气相氧化系统的烟气净化设备，包括筒状的吸收塔塔体、位于吸收塔塔体下部的进气筒、位于吸收塔塔体上部的排气筒、设置在吸收塔塔体内的吸收剂池和吸收系统以及与吸收塔塔体连接的塔外缓冲箱，还包括气相氧化系统，所述烟气净化设备沿着烟气流向由下向上依次为吸收剂池、气相氧化系统以及上部吸收系统，所述气相氧化系统内的自流管通过管道与塔外缓冲箱连通。

所述吸收剂池与空气或氧气进气管路以及硫资源回收管路连通，吸收剂池与空气或氧气进气管路连通、且吸收剂池内有搅拌器。

所述上部吸收系统包括上部喷淋层和位于上部喷淋层上方的上部除雾器，所述上部喷淋层通过循环供液旁路与吸收剂池连通、通过管道与塔外缓冲箱连通。

在所述气相氧化系统的下方还设置有下部吸收系统，所述下部吸收系统包括下部喷淋层和位于下部喷淋层上方的下部除雾器，所述下部喷淋层通过循环供液旁路与吸收剂池连通。

所述塔外缓冲箱与氮资源回收管路连通，塔外缓冲箱的下部有搅拌器。