一种催化氧化脱硝装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公布了一种催化氧化脱硝装置，包括设置有入口的上烟道和设置有出口的下烟道，所述上烟道从下至上依次设置有急冷和臭氧喷射区，用于向废气中喷入臭氧并进行初步混合和冷却处理；NOx氧化区，用于充分混合废气中的NOx和臭氧；NOx吸收区，用于对废气中的NOx进行洗涤，进而在废气中形成稀硝酸滴露；以及除雾区，用于去除废气中的所述稀硝酸滴露；所述下烟道从上至下依次设置有中和区，用于中和废气中未被除尽的稀硝酸；以及水珠分离区，用于分离从净化的废气中逃逸的稀硝酸液滴。本实用新型整体结构简单，设备使用寿命长，且其脱硝效率大于80％，除汞效率大于80％，节能效果显著。
【专利说明】一种催化氧化脱硝装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种催化氧化脱硝装置。
【背景技术】
[0002]目前，燃煤锅炉、烧结炉、窑炉、冶金、化工、建材等领域排放的粉尘和废气等有害物对环境造成了严重的污染，环境保护在全世界都得到重视。其中，冶金行业中焦炉燃烧的废气虽然含二氧化硫和粉尘的浓度较低，但NOx (即氮氧化物)浓度比较高，为满足日益严格的环保要求，需要对废气中的氮氧化物进行治理，世界上尚无该废气治理技术应用的先例。
[0003]现有技术中，烟气脱硝技术主要有三种:选择性催化还原法SCR、选择性非催化还原法SNCR和催化氧化/还原法，前二者属于干法，后者属于湿法。
[0004]目如，应用最多的是SCR法。但SCR法存在以下问题:工程费用极其昂贵，运行费用也非常高，占地面积大。其使用时，所用的液氨为国家二级危险品，管理维护要求严格；所产生的固体催化剂废物处理困难；副反应产生的硫酸铵、亚硫酸氢铵等易在空气预热器表面粘附，影响空气预热器的传热效果；烟气流经SCR催化剂后，烟气中的三氧化硫浓度增力口，而后续的湿式脱硫系统对三氧化硫的去除能力却很低(如喷淋塔几乎为零)，这样，就造成了烟气中排放的硫总量增加；对老锅炉改造时，需改造的烟道和空气预热器难度大，成本高。对于我国高硫、高灰分煤处理工艺中，使得催化剂的磨损、中毒等问题也大大增加，严重影响催化剂的使用寿命和锅炉的运行安全。对于焦炉废气，由于没有合适的烟气温度窗口，需要对废气进行加热，也将耗费大量的热能。
[0005]催化氧化是新兴的脱硝技术，它主要是通过N0的催化氧化，生成高价氮氧化物，然后采用水或稀硝酸进行吸收，副产物为稀硝酸。若与脱硫系统结合起来，通过对现有脱硫系统的简单改造，在脱硫塔中将N0去除。生成的副产物主要为硝酸钙，可作为化工原料，生产防冻剂、硝酸铵钙等产品。因此，催化氧化脱硝装置特别适合焦炉废气脱硝的治理。
实用新型内容
[0006]本实用新型目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种脱销效率高、运行费用低、成本低，并可回收稀硝酸的催化氧化脱硝装置。
[0007]本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案:一种催化氧化脱硝装置，包括设置有入口的上烟道和设置有出口的下烟道；
[0008]所述上烟道从下至上依次设置有急冷和臭氧喷射区、NOx氧化区、NOx吸收区以及除雾区；所述急冷和臭氧喷射区内设置有急冷和臭氧喷射装置，用于向废气中喷入臭氧并进行初步混合和冷却处理；所述NOx氧化区内设置有气体掺混装置，用于充分混合废气中的NOx和臭氧；所述NOx吸收区内设置有洗涤喷淋装置，用于对废气中的NOx进行洗涤，进而在废气中形成稀硝酸滴露；所述除雾区内设置有两级除雾器，用于去除废气中的所述稀硝酸滴露；
[0009]所述下烟道从上至下依次设置有中和区以及水珠分离区，所述中和区内设置有中和喷淋装置，用于中和废气中未被除尽的稀硝酸；所述水珠分离区内设置有水珠分离器，用于分离从净化的废气中逃逸的稀硝酸液滴。
[0010]进一步的，所述急冷和臭氧喷射装置为水平或倾斜布置的格栅。
[0011]进一步的，所述气体掺混装置为圆筒或方筒。
[0012]进一步的,所述圆筒的直径在25mm?2000mm之间变更。
[0013]进一步的，所述洗涤喷淋装置中喷嘴的喷射方向为向上喷射和/或向下喷射。
[0014]进一步的，所述水珠分离器由筒体和旋涡片组成。
[0015]进一步的，所述水珠分离器由筒体和旋涡片组成。
[0016]本实用新型的有益效果:本实用新型整体结构简单，设备使用寿命长，且其脱硝效率大于80%，除汞效率大于80%，运行成本低，节能效果显著。设置的气体掺混装置，减小了塔内有效通流面积，提高了塔内气流速度，从而使本实用新型的截面积较小、体积小、成本降低。利用气体掺混装置产生的旋涡，增加了掺混强度和浆液停留时间，提高了氮氧化物的去处率。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]如图1所示，为一种催化氧化脱硝装置，包括设置有入口的上烟道10和设置有出口的下烟道20，所述上烟道10从下至上依次设置有急冷和臭氧喷射区1、Ν0χ氧化区2、N0x吸收区3以及除雾区4 ;所述急冷和臭氧喷射区I内设置有急冷和臭氧喷射装置，用于向废气中喷入臭氧并进行初步混合和冷却处理；所述NOx氧化区2内设置有气体掺混装置，用于充分混合废气中的NOx和臭氧；所述NOx吸收区3内设置有洗涤喷淋装置，用于对废气中的NOx进行洗涤，进而在废气中形成稀硝酸滴露；所述除雾区4内设置有两级除雾器，用于去除废气中的所述稀硝酸滴露。
[0019]所述下烟道20从上至下依次设置有中和区5以及水珠分离区6，所述中和区5内设置有中和喷淋装置，用于中和废气中未被除尽的稀硝酸滴露；所述水珠分离区6内设置有水珠分离器，用于分离从净化的废气中逃逸的稀硝酸液滴。
[0020]在该催化氧化脱硝装置中，急冷和臭氧喷射装置采用水平或倾斜布置的格栅，这样可以提高臭氧和烟气混合的均匀性。将气体掺混装置设置为圆筒或方筒，可以增加臭氧和烟气中氮氧化物的之间的传质性能。其中，圆筒的直径优选在25mm?2000mm之间变更，可以使得产品达到最佳的性价比。将洗涤喷淋装置中喷嘴的喷射方向设置为向上喷射和/或向下喷射，这样可以提高吸收传质的效果。另外，水珠分离器是由筒体和旋涡片组成，能够提高运转速度和离心力，便于将大于5微米的液滴除去，从而提高分离效果。
[0021]催化氧化脱硝装置的具体工作过程如下:
[0022]带有NOx (即氮氧化物)的废气由上烟道10的入口进入烟道，首先经过急冷和臭氧喷射区1，由该区域内设置的急冷和臭氧喷射装置向废气中喷入臭氧并进行初步混合和冷却处理。经过急冷和臭氧喷射装置处理后的废气进入NOx氧化区2，并由该区域内设置的气体掺混装置对废气中的NOx和臭氧进行充分混合，使得NOx得到充分的氧化，并且在该废气中的单质汞也得到充分的氧化。
[0023]经过气体掺混装置处理后的废气进入NOx吸收区3，该区域内的洗涤喷淋装置通过向废气中喷入洗涤液，吸收废气中的NOx，并得到稀硝酸。此时，废气中的NOx以及单质汞等重金属将得到充分的净化，经过净化后的废气进入除雾区4，并由该区域内设置的两级除雾器除去稀硝酸滴露。其中，废气中未被除去的极少量的稀硝酸滴露进入下烟道20的中和区内，并由该区域内设置的中和喷淋装置对废气中未被除尽的稀硝酸滴露进行中和处理；经过喷淋装置中和处理后的废气进入水珠分离区6内，并由该区域内设置的水珠分离器分离废气中剩余的稀硝酸液滴。最终得到净化的废气从下烟道的出口排出。
[0024]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种催化氧化脱硝装置，其特征在于，包括设置有入口的上烟道和设置有出口的下烟道； 所述上烟道从下至上依次设置有急冷和臭氧喷射区、NOx氧化区、NOx吸收区以及除雾区；所述急冷和臭氧喷射区内设置有急冷和臭氧喷射装置，用于向废气中喷入臭氧并进行初步混合和冷却处理；所述NOx氧化区内设置有气体掺混装置，用于充分混合废气中的NOx和臭氧；所述NOx吸收区内设置有洗涤喷淋装置，用于对废气中的NOx进行洗涤，进而在废气中形成稀硝酸滴露；所述除雾区内设置有两级除雾器，用于去除废气中的所述稀硝酸滴露； 所述下烟道从上至下依次设置有中和区以及水珠分离区，所述中和区内设置有中和喷淋装置，用于中和废气中未被除尽的稀硝酸；所述水珠分离区内设置有水珠分离器，用于分离从净化的废气中逃逸的稀硝酸液滴。
2.如权利要求1所述的催化氧化脱硝装置，其特征在于，所述急冷和臭氧喷射装置为水平或倾斜布置的格栅。
3.如权利要求1所述的催化氧化脱硝装置，其特征在于，所述气体掺混装置为圆筒或方筒。
4.如权利要求3所述的催化氧化脱硝装置，其特征在于，所述圆筒的直径在25mm?2000mm之间变更。
5.如权利要求1所述的催化氧化脱硝装置，其特征在于，所述洗涤喷淋装置中喷嘴的喷射方向为向上喷射和/或向下喷射。
6.如权利要求1所述的催化氧化脱硝装置，其特征在于，所述水珠分离器由筒体和旋涡片组成。
【文档编号】B01D53/56GK203556270SQ201320703429
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2013年11月8日
【发明者】张卫东, 陈振, 雷统淼, 谢国宝, 黄叶良, 马玲, 顾苏琴 申请人:江苏中金环保科技有限公司