双氧水脱硝技术解读

双氧水脱硝技术解读
一、低温烟气脱硝技术介绍(组合氧化法)
我司合作伙伴自2006年起携手上海交通大学、上海电力学院共同研发、设计、制造工业锅炉高效脱硫设备。

2010年起与上海交通大学共同研发成功臭氧脱硝技术，利用臭氧氧化NO、转化为能被液体吸收的高价态的NOX，研制成功国内首台套“脱硫脱硝结晶一体化设备”，填补了国内工业锅炉臭氧脱硝技术的空白，脱硫脱硝液实现了零排放，达到国际领先水平。

公司拥有发明专利2项，实用新型专利11项。

公司秉承“科技领先，敢于创新”的精神，产学研结合，与上海交通大学共建了“创新环保与工程联合研发中心”，坚持科技创新，在大气污染治理科技领域保持领先地位。

1.低温脱硫脱硝工艺
脱硫脱硝工艺流程图
组合氧化法脱硝主要是利用臭氧和双氧水的强氧化性，将不可溶的低价态氮氧化物氧化为可溶的高价态氮氧化物，然后在洗涤
塔内将氮氧化物吸收，达到脱除的目的。

我公司在臭氧同时脱硫脱硝过程中 NO的氧化机理进行了研究，对臭氧在烟道的投放、布气方式、气相混合方式，温度控制影响、粉尘影响等做了全面的模拟实验，
总结并构建出 O3与 NOX之间详细的化学反应机理，该机理比较复杂。

在实际试验中，可根据低温条件下臭氧与 NO的关键反应进行研究。

低温条件下，O3与NO之
间的关键氧化反应如下:
烟气中的NO、NO2与臭氧发生反应，生成高价态氮氧化物:
NO+03?NO2+O2 (1)
NO2+O3?NO3+O2 (2)
NO2+NO3?N2O5 (3)
O3?O2+O (4)
NO+O?NO2 (5)
脱硝吸收主要反应原理如下:
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. 低温脱硫脱硝系统组成
a. 臭氧发生系统:
臭氧发生系统由氧气源、臭氧发生器、电气控制系统、冷却水系统组成。

氧气源注入臭氧发生室，在高频高压电场内，氧气转换成臭氧，经温度、压力监测后、
控制调节阀，注入混合反应器，与烟气中的NOx混合反应，将不溶入水的NO氧化成NO2、N2O3、 N2O5等易溶于水的高价态氮氧化物。

b. 等离子净化装置:
针对烟气中含有水蒸气、氧气及微量细微颗粒会影响臭氧氧化NO的反应效率，我公司设计了等离子烟气净化系统。

当烟气经过等离子烟气净化器时，在高压脉冲电场中，通过前后沿陡峭、脉宽极窄(ns)的高压脉冲电晕放电，在常温下获得非平衡高低温等离子体，即产生大量高能电子(约5eV)以及极强氧化性能的羟基自由基等高能活性粒子。

(专利
号:201220560255.X)
c. 混合反应器
经前道等离子烟气处理，烟气中的少量氧气、水蒸气与微量细微颗粒反应成高能电子及羟基自由基对一氧化氮有氧化作用，并为臭氧对一氧化氮的氧化提供了良好的反应条件，提高了臭氧氧化氮氧化物的效率;此段用射流喷嘴均匀注入臭氧，极短的时间内完
成混合反应，将烟气中的NO转化成高价态的氮氧化物进入吸收塔。

d. 双氧水系统
臭氧脱硝设备成本和运行成本较高，为了降低成本，我公司研究开发了臭氧与双氧水组合氧化脱硝系统。

采用激活后的双氧水进一步氧化NO，大幅降低设备投资和运行成本。

双氧水系统主要由双氧水储罐、双氧水激活罐、计量泵、喷淋系统等组成。

双氧水喷淋系统设置在引风机与吸收塔之间，将烟气中残余的NO氧化成高价态NOx进入吸收塔。

e. 吸收系统
吸收系统设备组成:吸收塔、循环泵、PH值检测罐、操作平台组成。

塔体全部采用SUS316L不锈钢制成。

f. 联动控制系统
针对工业锅炉运行工况不稳定，燃料品种多而杂，氮氧化物含量波动大的技术瓶颈，本公司设计了联动控制模块，动态控制臭氧注入量，能够较精确地控制氮氧化物的排放量，避免臭氧逃逸。

g. 吸收液制备系统
设备组成:吸收液制备系统由吊车、振动器、前置料斗、负压吸风机、粉尘过滤器、熟化罐、Mg(OH)2储槽、Mg(OH)2输送泵、Mg(OH)2浆泵等组成。

工艺流程描述:MgO在熟化罐中经过事先设定的熟化程序后得到Mg(OH)2溶液。

通过Mg(OH)2溶液输送泵打入储槽备用。

由自动化系统控制Mg(OH)2浆泵将
Mg(OH)2溶液补充到脱硫循环系统中。

配置和输送流程完成后，通过程序自动控制对熟化罐、输送泵、输送管道进行及时清洗，避免Mg(OH)2 溶液产生沉积或堵塞。

h. 废水处理及结晶系统
设备组成:废水处理及结晶系统由缓冲池、压滤系统、精滤系统、氧化塔、氧化曝气风机和蒸发器等组成。

工艺流程描述:脱硫循环水进入缓冲池，经压滤泵打入压滤机中进行压滤，固态物与煤灰一起处理，清液进缓冲罐中储存，再经过滤器离心泵打入精密过滤器进行精密过滤，过滤后的水进入蒸发器蒸发结晶，固态物为七水硫酸镁晶体，蒸发水冷却之后回流到循环系统中继续使用。

二、低温脱硝技术的优势
l 运行稳定可靠，无需每次维修要做防腐，维护费用低;
l 脱硫效率高达95%以上，能将高含硫量的烟气排放绝对值控制在100mg/Nm?以下，脱硝的去除率
可自行设定，能做到精确50mg/Nm?;
l 脱硫、脱硝过程都在除尘器后进行，不影响锅炉运行，避免了除尘器堵塞，不会影响除尘器的
使用寿命，确保整套锅炉系统的稳定运行;
l 脱硫、脱硝液经强氧化后固液分离，固体物与煤灰同样利用，液体可蒸发结晶作农肥原料，蒸
发水可循环利用，接近零排放、资源化;
l 填补了国内臭氧脱硝技术的空白，达到国际先进技术水平。

l 设备采用组合氧化脱硝、氧化镁吸收的一塔式结构，改变了国内外脱硫脱硝设备分体结构的繁杂设置、甚至无废水处理系
统的状况。

l 采用臭氧气相氧化、激活双氧水液相氧化的方式，大幅降低运行成本要求高的地区，可将NOX排放值控制在50mg/m3 以
下。

l 针对工业锅炉运行工况不稳定，燃料品种多而杂，烟气中氮氧化物含量不稳定的难题，设置联动控制模块，动态控制臭氧
注入量，确保排放烟气中硫、硝含量达标，节能安全。

l 吸收液资源化，脱硫脱硝液、渣经强氧化，固液分离，溶液可蒸发结晶为复盐，无二次污染。

l 设备的设计有前瞻性，预留了增加臭氧反应器的位置，如需提高排放标准，只要在原设备旁增加臭氧发生器即可满足脱除
率，无需对原结构进行破坏性改造，大幅度节省了用户的设备投资。

三、各种NOx控制技术的技术经济性比较表
现有各种NOx控制技术的技术经济性比较表
技术名称 SCR SNCR 组合氧化法
还原剂 NH3为主氨水或尿素溶液臭氧和双氧水
反应温度 300~400? 850~1100? 50-200?
反应器需要建设不需要不需要
脱硝效率 80-95% 15-60% 70~95%
需要，且定期催化剂不需要不需要更换，价格贵
多选择于省煤器还原剂喷射位置炉膛或炉膛出口不需要与空气预热器之间SO2/SO3转化有无无
NH3逃逸 3~5ppm 10~15ppm 无
NH3与 SO3易形
对燃烧设备影响成 NH4HSO4，几乎没有影响没有影响
造成堵塞或腐蚀
系统压损 1000pa左右无无
高灰分会磨耗
催化剂，碱金属氧化燃料影响无无物会钝化催化剂(催
化剂中毒)
燃烧设备效率影响降低热效率无无
煤焦油导致催化剂堵
塞，并覆盖催化剂表煤焦油影响无无面活性成分，造成催
化剂失效
占地面积大小小投资高低中等运行费用高低中等。