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江蘇墾樂節(jié)能環(huán)保科技有限公司
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1.技術原理
公司基于濕法脫硫系統(tǒng)設備的基礎上自主研發(fā)了組合式脫硫脫硝一體化技術，組合氧化法脫硝主要是利用臭氧的強氧化性，將不可溶的低價態(tài)氮氧化物氧化為可溶的高價態(tài)氮氧化物，然后在洗滌塔內(nèi)將氮氧化物吸收，達到脫除的目的。
我公司在臭氧同時脫硫脫硝過程中 NO的氧化機理進行了研究，對臭氧在煙道的投放、布氣方式、氣相混合方式，溫度控制影響、粉塵影響等做了全面的模擬實驗，總結(jié)并構(gòu)建出 O3與 NOX之間詳細的化學反應機理，該機理比較復雜。在實際試驗中，可根據(jù)低溫條件下臭氧與 NO的關鍵反應進行研究。低溫條件下，O3與 NO之間的關鍵氧化反應如下：
煙氣中的NO、NO2與臭氧發(fā)生反應，生成高價態(tài)氮氧化物：
NO+03→NO2+O2 (1)
NO2+O3→NO3+O2 (2)
NO2+NO3→N2O5 (3)
O3→O2+O
(4)
NO+O→NO2 （5）
脫硝吸收主要反應原理如下：
NO+NO2+H2O→2H++2NO2- (6)
2NO2+H2O→2H++NO2-+NO3- (7)
N2O5+H2O→2H++2NO3- (8)
NO3-+NO→NO2-+NO2 (9)
2H++CO32-→H2O+CO2 (10)
H++OH-→H2O
(11)
2.低溫脫硫脫硝系統(tǒng)組成
a. 臭氧發(fā)生系統(tǒng)：
臭氧發(fā)生系統(tǒng)由氧氣源、臭氧發(fā)生器、電氣控制系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)組成。氧氣源注入臭氧發(fā)生室，在高頻高壓電場內(nèi)，氧氣轉(zhuǎn)換成臭氧，經(jīng)溫度、壓力監(jiān)測后、控制調(diào)節(jié)閥，注入混合反應器，與煙氣中的NOx混合反應，將不溶入水的NO氧化成NO2、N2O3、 N2O5等易溶于水的高價態(tài)氮氧化物。
b. 混合反應器
極短的時間內(nèi)完成混合反應，提高了臭氧氧化氮氧化物的效率，將煙氣中的NO轉(zhuǎn)化成高價態(tài)的氮氧化物進入吸收塔。
c .吸收系統(tǒng)
吸收系統(tǒng)設備組成：吸收塔、循環(huán)泵、氧化風機、PH值檢測、操作平臺等組成。
d. 聯(lián)動控制系統(tǒng)
針對工業(yè)鍋爐運行工況不穩(wěn)定，燃料品種多而雜，氮氧化物含量波動大的技術瓶頸，本公司設計了聯(lián)動控制模塊，動態(tài)控制臭氧注入量，能夠較精確地控制氮氧化物的排放量，避免臭氧逃逸。
l 低溫脫硝技術的優(yōu)勢
運行穩(wěn)定可靠，無需每次維修要做防腐，維護費用低；
脫硫效率高達95%以上，能將高含硫量的煙氣排放絕對值控制在100mg/Nm3以下，脫硝的去除率可自行設定，能做到精確50mg/Nm3；
脫硫、脫硝過程都在除塵器后進行，不影響鍋爐運行，避免了除塵器堵塞，不會影響除塵器的 使用壽命，確保整套鍋爐系統(tǒng)的穩(wěn)定運行；
填補了國內(nèi)臭氧脫硝技術的空白，達到國際先進技術水平。
設備采用組合氧化脫硝一塔式結(jié)構(gòu)，改變了國內(nèi)外脫硫脫硝設備分體結(jié)構(gòu)的繁雜設置、甚至無廢水處理系統(tǒng)的狀況。
采用臭氧氣相氧化的方式，大幅降低運行成本要求高的地區(qū)，可將NOX排放值控制在50mg/m3 以下。
針對工業(yè)鍋爐運行工況不穩(wěn)定，燃料品種多而雜，煙氣中氮氧化物含量不穩(wěn)定的難題，設置聯(lián)動控制模塊，動態(tài)控制臭氧注入量，確保排放煙氣中硫、硝含量達標，節(jié)能安全。
設備的設計有前瞻性，預留了增加臭氧反應器的位置，如需提高排放標準，只要在原設備旁增加臭氧發(fā)生器即可滿足脫除率，無需對原結(jié)構(gòu)進行破壞性改造，大幅度節(jié)省了用戶的設備投資。
各種NOx控制技術的技術經(jīng)濟性比較表
|
技術名稱 |
SCR |
SNCR |
組合氧化法 |
|
還原劑 |
NH3為主 |
氨水或尿素溶液 |
臭氧和雙氧水 |
|
反應溫度 |
300~400℃ |
850~1100℃ |
50-200℃ |
|
反應器 |
需要建設 |
不需要 |
不需要 |
|
脫硝效率 |
80-95% |
15-60% |
70~95% |
|
催化劑 |
需要，且定期 更換，價格貴 |
不需要 |
不需要 |
|
還原劑噴射位置 |
多選擇于省煤器 |
爐膛或爐膛出口 |
不需要 |
|
SO2/SO3轉(zhuǎn)化 |
有 |
無 |
無 |
|
NH3逃逸 |
3~5ppm |
10~15ppm |
無 |
|
對燃燒設備影響 |
NH3與 SO3易形 |
幾乎沒有影響 |
沒有影響 |
|
系統(tǒng)壓損 |
1000pa左右 |
無 |
無 |
|
燃料影響 |
高灰分會磨耗 |
無 |
無 |
|
燃燒設備效率影響 |
降低熱效率 |
無 |
無 |
|
煤焦油影響 |
煤焦油導致催化劑堵塞，并覆蓋催化劑表面活性成分，造成催化劑失效 |
無 |
無 |
|
占地面積 |
大 |
小 |
小 |
|
投資 |
高 |
低 |
中等 |
|
運行費用 |
高 |
低 |
中等 |