CN212262854U - 一种氧化剂协同臭氧氧化的单塔双循环脱硫脱硝*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种氧化剂协同臭氧氧化的单塔双循环脱硫脱硝***，所述的脱硫脱硝***包括脱硫脱硝装置，所述的脱硫脱硝装置内部沿烟气流向依次分为相通的脱硫区、臭氧氧化区和脱硝区；所述的脱硫脱硝装置的进口烟道沿烟气流向依次接入氧化剂供给装置和臭氧发生装置。本实用新型基于氧化剂和臭氧的协同氧化作用，对烟气中的低价态氮氧化物和二氧化硫进行氧化，氧化后的烟气进入脱硫脱硝装置后，通过三段式的塔体结构实现了单塔双循环脱硫脱硝工艺，将SO₂的吸收过程和NO_x的而吸收过程隔离开，减少了二者的竞争反应，大大降低了投资和运行成本，工艺简单可靠。

Description

一种氧化剂协同臭氧氧化的单塔双循环脱硫脱硝***

技术领域

本实用新型属于烟气脱硫脱硝技术领域，涉及一种单塔双循环脱硫脱硝***，尤其涉及一种氧化剂协同臭氧氧化的单塔双循环脱硫脱硝***。

背景技术

氮氧化物(NO_x)是大气主要污染源之一，也是目前大气污染治理的一大难题。通常所说的氮氧化物(NO_x)包括N₂O、NO、NO₂和N₂O₃等，其中污染大气的主要是NO和NO₂。

人类活动排放的NO_x虽然仅是天然形成的NOx的1/10左右，但由于排放浓度高，地点集中，危害很大。NO_x的排放给自然环境和人类生产生活带来的危害主要包括：NO_x对人体有致毒作用；对植物的损害作用：NO_x是形成酸雨、酸雾的主要原因；NO_x与碳氢化合物形成化学烟雾，造成二次污染。所以，各国相继制定了含NO_x废气排放指标，对NO_x的排放量和排放浓度进行了限制。随着人类对环保要求的提高，对NO_x的排放要求会越来越严格。

烟气同时脱硫脱硝技术典型的工艺有干法和湿法两类。目前我国通常采用SNCR、SCR脱硝技术，但SCR法以NH₃为还原气，存在运输困难、投资及运行费用高、催化剂易失活、排放N₂O和NH₃等二次污染物、操作温度范围窄、工艺复杂等缺陷；SNCR法存在脱硝效率低，操作温度高，以及氨泄漏等缺点，而且投资运行成本高。因此，出现了新的干法同时脱硫脱硝工艺，包括：活性炭吸收法、高能电子活化氧化法等。

目前，湿法脱硫装置具有较高的脱硫效率，但是脱硝效率几乎可以忽略。这主要是因为烟气中95％以上为NO，难溶于水，很难被吸收剂所吸收。所以，发展经济可行的烟气脱硝技术势在必行。研发高效经济的脱硫脱硝一体化技术已成为国内外诸多研究机构的关注热点。

但是如果能将NO氧化成NO₂等容易被吸收的高价态NO_x，那么就有可能实现脱硝，达到工艺设备简单、降低能耗、处理费用低、节省空间等效果。

目前的NO氧化技术主要有臭氧氧化、等离子体氧化、化学添加剂氧化等。化学添加剂氧化吸收工艺相对更加简单成熟。采用钠碱法联合脱硫脱硝可以利用NaOH脱硫后的产物就可以成为脱硝的反应剂，可以原有脱硫装置的基础上实现脱硝，不仅经济可行，而且整体脱硫脱硝的***大为简化。与其它工艺相比较，简单成熟，能够用于原有湿法脱硫装置的改造。因此对于很多中小型企业来说，无疑是一种理想的脱硝选择。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种氧化剂协同臭氧氧化的单塔双循环脱硫脱硝***，本实用新型基于氧化剂和臭氧的协同氧化作用，对烟气中的低价态氮氧化物(尤其是NO)、二氧化硫和一氧化碳进行氧化，通过调整氧化剂和臭氧之间的比例，能使烟气达到85％以上的脱硝率和95％以上的脱硫率；氧化后的烟气进入脱硫脱硝装置后，通过三段式的塔体结构实现了单塔双循环脱硫脱硝工艺，将SO₂的吸收过程和NO_x的而吸收过程隔离开，减少了二者的竞争反应，大大降低了投资和运行成本，工艺简单可靠。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

第一方面，本实用新型提供了一种氧化剂协同臭氧氧化的单塔双循环脱硫脱硝***，所述的脱硫脱硝***包括脱硫脱硝装置，所述的脱硫脱硝装置内部沿烟气流向依次分为相通的脱硫区、臭氧氧化区和脱硝区。

所述的脱硫脱硝装置的进口烟道沿烟气流向依次接入氧化剂供给装置和臭氧发生装置。

本实用新型基于氧化剂和臭氧的协同氧化作用，对烟气中的低价态氮氧化物(尤其是NO)和二氧化硫进行氧化，通过调整氧化剂和臭氧之间的比例，能使烟气达到85％以上的脱硝率和95％以上的脱硫率；氧化后的烟气进入脱硫脱硝装置后，通过三段式的塔体结构实现了单塔双循环脱硫脱硝工艺，将SO₂的吸收过程和NO_x的而吸收过程隔离开，减少了二者的竞争反应，大大降低了投资和运行成本，工艺简单可靠。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的氧化剂供给装置通过氧化剂供给管路接入脱硫脱硝装置的进口烟道。

所述的氧化剂供给管路的出口端朝向烟气进气方向。

所述的氧化剂供给管路的出口端设置有雾化喷嘴。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的臭氧发生装置通过臭氧输送管路接入脱硫脱硝装置的进口烟道。

所述的臭氧输送管路的出口端朝向烟气进气方向。

所述的臭氧输送管路的出口端设置有臭氧均布器。

所述的臭氧输送管路上设有臭氧分支管路接入臭氧氧化区。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的脱硫脱硝装置的进口烟道上还设置有除尘装置。

沿烟气流向，所述的除尘装置设置于氧化剂供给装置前端的进口烟道上。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的除尘装置为布袋除尘器。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的脱硫区包括脱硫液循环池以及位于脱硫液循环池上方的脱硫液喷淋层，所述的脱硫脱硝装置塔底收集喷淋的脱硫液后形成所述的脱硫液循环池，所述的脱硫液循环池通过外设的脱硫液循环管路连接脱硫液喷淋层。

所述的脱硫液喷淋层包括与脱硫液循环管路连接的脱硫液喷淋主管以及设置于脱硫液喷淋主管上的至少一个脱硫液雾化喷嘴。

所述的脱硫液循环池外接脱硫液供给装置。

所述的脱硫液循环池沿排液方向依次连接净化装置和结晶装置。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的臭氧氧化区包括位于脱硫液喷淋层上方的臭氧喷射组件。

所述的臭氧喷射组件包括臭氧喷射主管以及设置于臭氧喷射主管上的至少一个臭氧喷射装置，所述的臭氧喷射主管连接臭氧分支管路。

所述的臭氧喷射装置的喷射方向与烟气流向相同。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的脱硝区包括集液装置以及位于集液装置上方的脱硝液喷淋层，所述的集液装置用于供上升的烟气穿过并收集喷淋的脱硝液，所述的集液装置收集喷淋的脱硝液后形成脱硝液循环池，所述的脱硝液循环池通过外设的脱硝液循环管路连接脱硝液喷淋层。

所述的脱硝液喷淋层包括与脱硝液循环管路连接的脱硝液喷淋主管以及设置于脱硝液喷淋主管上的至少一个脱硝液雾化喷嘴。

需要进一步说明的是，在本实用新型中集液装置的结构包括带孔道结构的集液槽，烟气由上至下穿过集液槽的孔道结构上升进入脱硝区，在集液槽的孔道结构上方设置有伞型结构风帽，喷淋液落下后经伞型结构风帽的引导流入集液槽内而不会经孔道结构流入下方臭氧氧化区。从而实现了烟气穿过集液装置上升，而喷淋液会被阻隔收集的效果。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的脱硝液喷淋层上方还设置有吸收液喷淋层，所述的脱硫液循环池通过外设的吸收液循环管路连接吸收液喷淋层。

所述的吸收液喷淋层包括与吸收液循环管路连接的脱硫液喷淋主管以及设置于脱硫液喷淋主管上的至少一个脱硫液雾化喷嘴。

作为本实用新型一种优选的技术方案，沿烟气流向，所述的脱硫脱硝装置塔顶连接排烟装置。

优选地，所述的排烟装置为烟囱。

示例性地，采用本实用新型提供的单塔双循环脱硫脱硝方法对烟气进行脱硫脱硝处理，所述的脱硫脱硝方法包括氧化剂和臭氧协同氧化过程、脱硫过程、深度氧化过程和脱硝过程，具体而言：

(1)氧化剂和臭氧协同氧化过程：氧化剂供给装置和臭氧发生装置分别向进口烟道内喷入氧化剂和臭氧，烟气通入进口烟道后，依次与氧化剂和臭氧接触初步氧化，烟气中的NO氧化为NO₂，喷入进口烟道的氧化剂与烟气中NO的摩尔比≥0.5，氧化剂与烟气的接触时间≥0.5s；喷入进口烟道的臭氧与烟气中NO的摩尔比为(0.5～1):1，臭氧与烟气的接触时间≥0.3s；

(2)脱硫过程：烟气进行深度除尘后通过进口烟道输入到脱硫区中，将脱硫液循环池内储存的NaOH溶液经脱硫液循环管路送入脱硫液喷淋层，由脱硫液喷淋层喷淋NaOH溶液，烟气与NaOH溶液逆流接触吸收，完成高效脱硫，NaOH与烟气中的SO₂的摩尔比为(2～3):1，NaOH溶液与烟气的液气比为(8～10):1；烟气中的SO₂和NaOH发生吸收反应：2NaOH+SO₂＝Na₂SO₃+H₂O；反应产生的Na₂SO₃回到脱硫液循环池，脱硫后的烟气继续上升进入臭氧氧化区；当脱硫后产生的脱硫吸收液的浓度达到40wt％以上时排出进入净化装置静置沉降，沉降后的上清液通入结晶装置浓缩结晶；

(3)深度氧化过程：脱硫后的烟气继续上升进入臭氧氧化区，臭氧发生装置产生的臭氧通过臭氧喷射装置雾化，臭氧与脱硫后的烟气顺流接触，通入臭氧氧化区的臭氧与烟气中NO的摩尔比为(0.5～1):1，烟气中未完全氧化的NO被氧化为NO₂：NO+O₃＝NO₂+O₂；氧化后的烟气继续上升穿过集液装置进入脱硝区；

(4)脱硝过程：脱硫液循环池内储存的脱硫吸收液(包括反应生成的Na₂SO₃和未反应的NaOH)通过吸收液循环管路从脱硫液循环池直接送入吸收液喷淋层，Na₂SO₃溶液经吸收液喷淋层喷淋与烟气逆流接触，Na₂SO₃和NO₂的摩尔比为(1～2):1，脱硫吸收液与烟气的液气比为(5～8)：1；Na₂SO₃溶液与烟气中的NO₂发生氧化还原反应，完成脱硝；反应后的脱硝吸收液回落到脱硝液循环池内，经脱硝液循环管路送入脱硝喷淋吸收层，连续喷淋；烟气中的NO和NO₂在脱硝喷淋吸收层与Na₂SO₃充分接触，Na₂SO₃和NO₂发生如下氧化还原反应：4Na₂SO₃+2NO₂＝4Na₂SO₄+N₂，最终完成高效脱硝；同时未完全反应的NaOH和NO_x发生如下反应：2NaOH+NO+NO₂＝2NaNO₂+H₂O和2NaOH+2NO₂＝NaNO₂+NaNO₃+H₂O。

所述***是指设备***、装置***或生产装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型基于氧化剂和臭氧的协同氧化作用，对烟气中的低价态氮氧化物(尤其是NO)和二氧化硫进行氧化，通过调整氧化剂和臭氧之间的比例，能使烟气达到85％以上的脱硝率和95％以上的脱硫率；

(2)本实用新型提供的脱硫脱硝***实现了单塔双循环脱硫脱硝工艺，三段式塔体结构，将SO₂的吸收过程和NO_x的而吸收过程隔离开，减少了二者的竞争反应，大大降低了投资和运行成本，工艺简单可靠；

(3)本实用新型采用钠基溶液作为脱硫剂进行脱硫，利用反应产物继续作为脱硝吸收剂使用，有效利用了脱硫产物。

附图说明

图1为本实用新型一个具体实施方式提供的脱硫脱硝***的结构示意图。

其中，1-除尘装置；2-进口烟道；3-氧化剂供给装置；4-臭氧发生装置；5-脱硫脱硝装置；6-脱硫区；7-臭氧氧化区；8-脱硝区；9-脱硫液喷淋层；10-脱硫液循环管路；11-吸收液循环管路；12-集液装置；13-脱硝液喷淋层；14-吸收液喷淋层；15-脱硝液循环管路；16-臭氧喷射组件；17-排烟装置；18-净化装置；19-结晶装置。

具体实施方式

需要理解的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在一个具体实施方式中，本实用新型提供了一种氧化剂协同臭氧氧化的单塔双循环脱硫脱硝***，所述的脱硫脱硝***如图1所示，包括脱硫脱硝装置5，所述的脱硫脱硝装置5内部沿烟气流向依次分为相通的脱硫区6、臭氧氧化区7和脱硝区8。脱硫脱硝装置5的进口烟道2沿烟气流向依次接入氧化剂供给装置3和臭氧发生装置4。

氧化剂供给装置3通过氧化剂供给管路接入脱硫脱硝装置5的进口烟道2，氧化剂供给管路的出口端朝向烟气进气方向，氧化剂供给管路的出口端设置有雾化喷嘴。臭氧发生装置4通过臭氧输送管路接入脱硫脱硝装置5的进口烟道2，臭氧输送管路的出口端朝向烟气进气方向，臭氧输送管路的出口端设置有臭氧均布器，臭氧输送管路上设有臭氧分支管路接入臭氧氧化区7。脱硫脱硝装置5的进口烟道2上还设置有除尘装置1，沿烟气流向，除尘装置1设置于氧化剂供给装置3前端的进口烟道2上，除尘装置1为布袋除尘器。

脱硫区6包括脱硫液循环池以及位于脱硫液循环池上方的脱硫液喷淋层9，脱硫脱硝装置5塔底收集喷淋的脱硫液后形成脱硫液循环池，脱硫液循环池通过外设的脱硫液循环管路10连接脱硫液喷淋层9。脱硫液喷淋层9包括与脱硫液循环管路10连接的脱硫液喷淋主管以及设置于脱硫液喷淋主管上的至少一个脱硫液雾化喷嘴。脱硫液循环池外接脱硫液供给装置，脱硫液循环池沿排液方向依次连接净化装置18和结晶装置19。

臭氧氧化区7包括位于脱硫液喷淋层9上方的臭氧喷射组件16，臭氧喷射组件16包括与臭氧分支管路连接的臭氧喷射主管以及设置于臭氧喷射主管上的至少一个臭氧喷射装置，臭氧喷射装置的喷射方向与烟气流向相同。

脱硝区8包括集液装置12以及位于集液装置12上方的脱硝液喷淋层13，集液装置12用于供上升的烟气穿过并收集喷淋液，集液装置12收集喷淋液后形成脱硝液循环池，脱硝液循环池通过外设的脱硝液循环管路15连接脱硝液喷淋层13。脱硝液喷淋层13包括与脱硝液循环管路15连接的脱硝液喷淋主管以及设置于脱硝液喷淋主管上的至少一个脱硝液雾化喷嘴。脱硝液喷淋层13上方还设置有吸收液喷淋层14，脱硫液循环池通过外设的吸收液循环管路11连接吸收液喷淋层14，吸收液喷淋层14包括与吸收液循环管路11连接的脱硫液喷淋主管以及设置于脱硫液喷淋主管上的至少一个脱硫液雾化喷嘴。

沿烟气流向，脱硫脱硝装置5塔顶连接排烟装置17，排烟装置17为烟囱。

实施例1

本实施例提供了一种氧化剂协同臭氧氧化的单塔双循环脱硫脱硝方法，采用上述单塔双循环脱硫脱硝方法对烟气进行脱硫脱硝处理；所述的脱硫脱硝方法包括氧化剂和臭氧协同氧化过程、脱硫过程、深度氧化过程和脱硝过程，具体而言：

(1)氧化剂和臭氧协同氧化过程：氧化剂供给装置3和臭氧发生装置4分别向进口烟道2内喷入氧化剂(双氧水)和臭氧，烟气通入进口烟道2后，依次与氧化剂和臭氧接触初步氧化，烟气中的NO氧化为NO₂，喷入进口烟道2的氧化剂与烟气中NO的摩尔比为0.5，氧化剂与烟气的接触时间为1.5s；喷入进口烟道2的臭氧与烟气中NO的摩尔比为1:1，臭氧与烟气的接触时间为0.3s；

(2)脱硫过程：烟气进行深度除尘后通过进口烟道2输入到脱硫区6中，将脱硫液循环池内储存的NaOH溶液经脱硫液循环管路10送入脱硫液喷淋层9，由脱硫液喷淋层9喷淋NaOH溶液，烟气与NaOH溶液逆流接触吸收，完成高效脱硫，NaOH与烟气中的SO₂的摩尔比为2:1，NaOH溶液与烟气的液气比为10:1；烟气中的SO₂和NaOH发生吸收反应：2NaOH+SO₂＝Na₂SO₃+H₂O；反应产生的Na₂SO₃回到脱硫液循环池，脱硫后的烟气继续上升进入臭氧氧化区7；当脱硫后产生的脱硫吸收液的浓度达到40wt％时排出进入净化装置18静置沉降，沉降后的上清液通入结晶装置19浓缩结晶；

(3)深度氧化过程：脱硫后的烟气继续上升进入臭氧氧化区7，臭氧发生装置4产生的臭氧通过臭氧喷射装置雾化，臭氧与脱硫后的烟气顺流接触，通入臭氧氧化区7的臭氧与烟气中NO的摩尔比为0.5:1，烟气中未完全氧化的NO被氧化为NO₂：NO+O₃＝NO₂+O₂；氧化后的烟气继续上升穿过集液装置12进入脱硝区8；

(4)脱硝过程：脱硫液循环池内储存的脱硫吸收液(包括反应生成的Na₂SO₃和未反应的NaOH)通过吸收液循环管路11从脱硫液循环池直接送入吸收液喷淋层14，Na₂SO₃溶液经吸收液喷淋层14喷淋与烟气逆流接触，Na₂SO₃和NO₂的摩尔比为1:1，脱硫吸收液与烟气的液气比为8:1；Na₂SO₃溶液与烟气中的NO₂发生氧化还原反应，完成脱硝；反应后的脱硝吸收液回落到脱硝液循环池内，经脱硝液循环管路15送入脱硝喷淋吸收层，连续喷淋；烟气中的NO和NO₂在脱硝喷淋吸收层与Na₂SO₃充分接触，Na₂SO₃和NO₂发生如下氧化还原反应：4Na₂SO₃+2NO₂＝4Na₂SO₄+N₂，最终完成高效脱硝；同时未完全反应的NaOH和NO_x发生如下反应：2NaOH+NO+NO₂＝2NaNO₂+H₂O和2NaOH+2NO₂＝NaNO₂+NaNO₃+H₂O。

烟气由脱硫脱硝装置5顶部经排烟装置17外排，对外排的烟气进行取样检测计算脱硫率和脱硝率，脱硫率为96.8％，脱硝率为86.3％。

实施例2

本实施例提供了一种氧化剂协同臭氧氧化的单塔双循环脱硫脱硝方法，采用上述单塔双循环脱硫脱硝方法对烟气进行脱硫脱硝处理；所述的脱硫脱硝方法包括氧化剂和臭氧协同氧化过程、脱硫过程、深度氧化过程和脱硝过程，具体而言：

(1)氧化剂和臭氧协同氧化过程：氧化剂供给装置3和臭氧发生装置4分别向进口烟道2内喷入氧化剂(双氧水)和臭氧，烟气通入进口烟道2后，依次与氧化剂和臭氧接触初步氧化，烟气中的NO氧化为NO₂，喷入进口烟道2的氧化剂与烟气中NO的摩尔比为0.6，氧化剂与烟气的接触时间为1.2s；喷入进口烟道2的臭氧与烟气中NO的摩尔比为0.9:1，臭氧与烟气的接触时间为0.4s，；

(2)脱硫过程：烟气进行深度除尘后通过进口烟道2输入到脱硫区6中，将脱硫液循环池内储存的NaOH溶液经脱硫液循环管路10送入脱硫液喷淋层9，由脱硫液喷淋层9喷淋NaOH溶液，烟气与NaOH溶液逆流接触吸收，完成高效脱硫，NaOH与烟气中的SO₂的摩尔比2.3:1，NaOH溶液与烟气的液气比为9.5:1；烟气中的SO₂和NaOH发生吸收反应：2NaOH+SO₂＝Na₂SO₃+H₂O；反应产生的Na₂SO₃回到脱硫液循环池，脱硫后的烟气继续上升进入臭氧氧化区7；当脱硫后产生的脱硫吸收液的浓度达到42wt％时排出进入净化装置18静置沉降，沉降后的上清液通入结晶装置19浓缩结晶；

(3)深度氧化过程：脱硫后的烟气继续上升进入臭氧氧化区7，臭氧发生装置4产生的臭氧通过臭氧喷射装置雾化，臭氧与脱硫后的烟气顺流接触，通入臭氧氧化区7的臭氧与烟气中NO的摩尔比为0.7:1，烟气中未完全氧化的NO被氧化为NO₂：NO+O₃＝NO₂+O₂；氧化后的烟气继续上升穿过集液装置12进入脱硝区8；

(4)脱硝过程：脱硫液循环池内储存的脱硫吸收液(包括反应生成的Na₂SO₃和未反应的NaOH)通过吸收液循环管路11从脱硫液循环池直接送入吸收液喷淋层14，Na₂SO₃溶液经吸收液喷淋层14喷淋与烟气逆流接触，Na₂SO₃和NO₂的摩尔比为1.3:1，脱硫吸收液与烟气的液气比为7:1；Na₂SO₃溶液与烟气中的NO₂发生氧化还原反应，完成脱硝；反应后的脱硝吸收液回落到脱硝液循环池内，经脱硝液循环管路15送入脱硝喷淋吸收层，连续喷淋；烟气中的NO和NO₂在脱硝喷淋吸收层与Na₂SO₃充分接触，Na₂SO₃和NO₂发生如下氧化还原反应：4Na₂SO₃+2NO₂＝4Na₂SO₄+N₂，最终完成高效脱硝；同时未完全反应的NaOH和NO_x发生如下反应：2NaOH+NO+NO₂＝2NaNO₂+H₂O和2NaOH+2NO₂＝NaNO₂+NaNO₃+H₂O。

烟气由脱硫脱硝装置5顶部经排烟装置17外排，对外排的烟气进行取样检测计算脱硫率和脱硝率，脱硫率为97.2％，脱硝率为89.5％。

实施例3

本实施例提供了一种氧化剂协同臭氧氧化的单塔双循环脱硫脱硝方法，采用上述单塔双循环脱硫脱硝方法对烟气进行脱硫脱硝处理；所述的脱硫脱硝方法包括氧化剂和臭氧协同氧化过程、脱硫过程、深度氧化过程和脱硝过程，具体而言：

(1)氧化剂和臭氧协同氧化过程：氧化剂供给装置3和臭氧发生装置4分别向进口烟道2内喷入氧化剂(双氧水)和臭氧，烟气通入进口烟道2后，依次与氧化剂和臭氧接触初步氧化，烟气中的NO氧化为NO₂，喷入进口烟道2的氧化剂与烟气中NO的摩尔比为0.8，氧化剂与烟气的接触时间为1s；喷入进口烟道2的臭氧与烟气中NO的摩尔比为0.8:1，臭氧与烟气的接触时间为0.5s，；

(2)脱硫过程：烟气进行深度除尘后通过进口烟道2输入到脱硫区6中，将脱硫液循环池内储存的NaOH溶液经脱硫液循环管路10送入脱硫液喷淋层9，由脱硫液喷淋层9喷淋NaOH溶液，烟气与NaOH溶液逆流接触吸收，完成高效脱硫，NaOH与烟气中的SO₂的摩尔比为2.5:1，NaOH溶液与烟气的液气比为9:1；烟气中的SO₂和NaOH发生吸收反应：2NaOH+SO₂＝Na₂SO₃+H₂O；反应产生的Na₂SO₃回到脱硫液循环池，脱硫后的烟气继续上升进入臭氧氧化区7；当脱硫后产生的脱硫吸收液的浓度达到45wt％时排出进入净化装置18静置沉降，沉降后的上清液通入结晶装置19浓缩结晶；

(3)深度氧化过程：脱硫后的烟气继续上升进入臭氧氧化区7，臭氧发生装置4产生的臭氧通过臭氧喷射装置雾化，臭氧与脱硫后的烟气顺流接触，通入臭氧氧化区7的臭氧与烟气中NO的摩尔比为0.8:1，烟气中未完全氧化的NO被氧化为NO₂：NO+O₃＝NO₂+O₂；氧化后的烟气继续上升穿过集液装置12进入脱硝区8；

(4)脱硝过程：脱硫液循环池内储存的脱硫吸收液(包括反应生成的Na₂SO₃和未反应的NaOH)通过吸收液循环管路11从脱硫液循环池直接送入吸收液喷淋层14，Na₂SO₃溶液经吸收液喷淋层14喷淋与烟气逆流接触，Na₂SO₃和NO₂的摩尔比为1.5:1，脱硫吸收液与烟气的液气比为6:1；Na₂SO₃溶液与烟气中的NO₂发生氧化还原反应，完成脱硝；反应后的脱硝吸收液回落到脱硝液循环池内，经脱硝液循环管路15送入脱硝喷淋吸收层，连续喷淋；烟气中的NO和NO₂在脱硝喷淋吸收层与Na₂SO₃充分接触，Na₂SO₃和NO₂发生如下氧化还原反应：4Na₂SO₃+2NO₂＝4Na₂SO₄+N₂，最终完成高效脱硝；同时未完全反应的NaOH和NO_x发生如下反应：2NaOH+NO+NO₂＝2NaNO₂+H₂O和2NaOH+2NO₂＝NaNO₂+NaNO₃+H₂O。

烟气由脱硫脱硝装置5顶部经排烟装置17外排，对外排的烟气进行取样检测计算脱硫率和脱硝率，脱硫率为98.5％，脱硝率为92.3％。

实施例4

本实施例提供了一种氧化剂协同臭氧氧化的单塔双循环脱硫脱硝方法，采用上述单塔双循环脱硫脱硝方法对烟气进行脱硫脱硝处理；所述的脱硫脱硝方法包括氧化剂和臭氧协同氧化过程、脱硫过程、深度氧化过程和脱硝过程，具体而言：

(1)氧化剂和臭氧协同氧化过程：氧化剂供给装置3和臭氧发生装置4分别向进口烟道2内喷入氧化剂(高锰酸钾)和臭氧，烟气通入进口烟道2后，依次与氧化剂和臭氧接触初步氧化，烟气中的NO氧化为NO₂，喷入进口烟道2的氧化剂与烟气中NO的摩尔比为0.9，氧化剂与烟气的接触时间为0.8s；喷入进口烟道2的臭氧与烟气中NO的摩尔比为0.7:1，臭氧与烟气的接触时间为0.6s，；

(2)脱硫过程：烟气进行深度除尘后通过进口烟道2输入到脱硫区6中，将脱硫液循环池内储存的NaOH溶液经脱硫液循环管路10送入脱硫液喷淋层9，由脱硫液喷淋层9喷淋NaOH溶液，烟气与NaOH溶液逆流接触吸收，完成高效脱硫，NaOH与烟气中的SO₂的摩尔比为2.8:1，NaOH溶液与烟气的液气比为8.5:1；烟气中的SO₂和NaOH发生吸收反应：2NaOH+SO₂＝Na₂SO₃+H₂O；反应产生的Na₂SO₃回到脱硫液循环池，脱硫后的烟气继续上升进入臭氧氧化区7；当脱硫后产生的脱硫吸收液的浓度达到48wt％时排出进入净化装置18静置沉降，沉降后的上清液通入结晶装置19浓缩结晶；

(3)深度氧化过程：脱硫后的烟气继续上升进入臭氧氧化区7，臭氧发生装置4产生的臭氧通过臭氧喷射装置雾化，臭氧与脱硫后的烟气顺流接触，通入臭氧氧化区7的臭氧与烟气中NO的摩尔比为0.9:1，烟气中未完全氧化的NO被氧化为NO₂：NO+O₃＝NO₂+O₂；氧化后的烟气继续上升穿过集液装置12进入脱硝区8；

(4)脱硝过程：脱硫液循环池内储存的脱硫吸收液(包括反应生成的Na₂SO₃和未反应的NaOH)通过吸收液循环管路11从脱硫液循环池直接送入吸收液喷淋层14，Na₂SO₃溶液经吸收液喷淋层14喷淋与烟气逆流接触，Na₂SO₃和NO₂的摩尔比为1.8:1，脱硫吸收液与烟气的液气比为5.5:1；Na₂SO₃溶液与烟气中的NO₂发生氧化还原反应，完成脱硝；反应后的脱硝吸收液回落到脱硝液循环池内，经脱硝液循环管路15送入脱硝喷淋吸收层，连续喷淋；烟气中的NO和NO₂在脱硝喷淋吸收层与Na₂SO₃充分接触，Na₂SO₃和NO₂发生如下氧化还原反应：4Na₂SO₃+2NO₂＝4Na₂SO₄+N₂，最终完成高效脱硝；同时未完全反应的NaOH和NO_x发生如下反应：2NaOH+NO+NO₂＝2NaNO₂+H₂O和2NaOH+2NO₂＝NaNO₂+NaNO₃+H₂O。

烟气由脱硫脱硝装置5顶部经排烟装置17外排，对外排的烟气进行取样检测计算脱硫率和脱硝率，脱硫率为97.3％，脱硝率为90.3％。

实施例5

本实施例提供了一种氧化剂协同臭氧氧化的单塔双循环脱硫脱硝方法，采用上述单塔双循环脱硫脱硝方法对烟气进行脱硫脱硝处理；所述的脱硫脱硝方法包括氧化剂和臭氧协同氧化过程、脱硫过程、深度氧化过程和脱硝过程，具体而言：

(1)氧化剂和臭氧协同氧化过程：氧化剂供给装置3和臭氧发生装置4分别向进口烟道2内喷入氧化剂(高锰酸钾)和臭氧，烟气通入进口烟道2后，依次与氧化剂和臭氧接触初步氧化，烟气中的NO氧化为NO₂，喷入进口烟道2的氧化剂与烟气中NO的摩尔比为1，氧化剂与烟气的接触时间为0.5s；喷入进口烟道2的臭氧与烟气中NO的摩尔比为0.5:1，臭氧与烟气的接触时间为0.8s，；

(2)脱硫过程：烟气进行深度除尘后通过进口烟道2输入到脱硫区6中，将脱硫液循环池内储存的NaOH溶液经脱硫液循环管路10送入脱硫液喷淋层9，由脱硫液喷淋层9喷淋NaOH溶液，烟气与NaOH溶液逆流接触吸收，完成高效脱硫，NaOH与烟气中的SO₂的摩尔比为3:1，NaOH溶液与烟气的液气比为8:1；烟气中的SO₂和NaOH发生吸收反应：2NaOH+SO₂＝Na₂SO₃+H₂O；反应产生的Na₂SO₃回到脱硫液循环池，脱硫后的烟气继续上升进入臭氧氧化区7；当脱硫后产生的脱硫吸收液的浓度达到50wt％时排出进入净化装置18静置沉降，沉降后的上清液通入结晶装置19浓缩结晶；

(3)深度氧化过程：脱硫后的烟气继续上升进入臭氧氧化区7，臭氧发生装置4产生的臭氧通过臭氧喷射装置雾化，臭氧与脱硫后的烟气顺流接触，通入臭氧氧化区7的臭氧与烟气中NO的摩尔比为1:1，烟气中未完全氧化的NO被氧化为NO₂：NO+O₃＝NO₂+O₂；氧化后的烟气继续上升穿过集液装置12进入脱硝区8；

(4)脱硝过程：脱硫液循环池内储存的脱硫吸收液(包括反应生成的Na₂SO₃和未反应的NaOH)通过吸收液循环管路11从脱硫液循环池直接送入吸收液喷淋层14，Na₂SO₃溶液经吸收液喷淋层14喷淋与烟气逆流接触，Na₂SO₃和NO₂的摩尔比为2:1，脱硫吸收液与烟气的液气比为5:1；Na₂SO₃溶液与烟气中的NO₂发生氧化还原反应，完成脱硝；反应后的脱硝吸收液回落到脱硝液循环池内，经脱硝液循环管路15送入脱硝喷淋吸收层，连续喷淋；烟气中的NO和NO₂在脱硝喷淋吸收层与Na₂SO₃充分接触，Na₂SO₃和NO₂发生如下氧化还原反应：4Na₂SO₃+2NO₂＝4Na₂SO₄+N₂，最终完成高效脱硝；同时未完全反应的NaOH和NO_x发生如下反应：2NaOH+NO+NO₂＝2NaNO₂+H₂O和2NaOH+2NO₂＝NaNO₂+NaNO₃+H₂O。

烟气由脱硫脱硝装置5顶部经排烟装置17外排，对外排的烟气进行取样检测计算脱硫率和脱硝率，脱硫率为95.4％，脱硝率为88.6％。

申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种氧化剂协同臭氧氧化的单塔双循环脱硫脱硝***，其特征在于，所述的脱硫脱硝***包括脱硫脱硝装置，所述的脱硫脱硝装置内部沿烟气流向依次分为相通的脱硫区、臭氧氧化区和脱硝区；

所述的脱硫脱硝装置的进口烟道沿烟气流向依次接入氧化剂供给装置和臭氧发生装置。

2.根据权利要求1所述的单塔双循环脱硫脱硝***，其特征在于，所述的氧化剂供给装置通过氧化剂供给管路接入脱硫脱硝装置的进口烟道；

所述的氧化剂供给管路的出口端朝向烟气进气方向；

所述的氧化剂供给管路的出口端设置有雾化喷嘴。

3.根据权利要求2所述的单塔双循环脱硫脱硝***，其特征在于，所述的臭氧发生装置通过臭氧输送管路接入脱硫脱硝装置的进口烟道；

所述的臭氧输送管路的出口端朝向烟气进气方向；

所述的臭氧输送管路的出口端设置有臭氧均布器；

所述的臭氧输送管路上设有臭氧分支管路接入臭氧氧化区。

4.根据权利要求3所述的单塔双循环脱硫脱硝***，其特征在于，所述的脱硫脱硝装置的进口烟道上还设置有除尘装置；

沿烟气流向，所述的除尘装置设置于氧化剂供给装置前端的进口烟道上。

5.根据权利要求4所述的单塔双循环脱硫脱硝***，其特征在于，所述的除尘装置为布袋除尘器。

6.根据权利要求5所述的单塔双循环脱硫脱硝***，其特征在于，所述的脱硫区包括脱硫液循环池以及位于脱硫液循环池上方的脱硫液喷淋层，所述的脱硫脱硝装置塔底收集喷淋的脱硫液后形成所述的脱硫液循环池，所述的脱硫液循环池通过外设的脱硫液循环管路连接脱硫液喷淋层；

所述的脱硫液喷淋层包括与脱硫液循环管路连接的脱硫液喷淋主管以及设置于脱硫液喷淋主管上的至少一个脱硫液雾化喷嘴；

所述的脱硫液循环池外接脱硫液供给装置；

所述的脱硫液循环池沿排液方向依次连接净化装置和结晶装置。

7.根据权利要求6所述的单塔双循环脱硫脱硝***，其特征在于，所述的臭氧氧化区包括位于脱硫液喷淋层上方的臭氧喷射组件；

所述的臭氧喷射组件包括臭氧喷射主管以及设置于臭氧喷射主管上的至少一个臭氧喷射装置，所述的臭氧喷射主管连接臭氧分支管路；

所述的臭氧喷射装置的喷射方向与烟气流向相同。

8.根据权利要求7所述的单塔双循环脱硫脱硝***，其特征在于，所述的脱硝区包括集液装置以及位于集液装置上方的脱硝液喷淋层，所述的集液装置用于供上升的烟气穿过并收集喷淋的脱硝液，所述的集液装置收集喷淋的脱硝液后形成脱硝液循环池，所述的脱硝液循环池通过外设的脱硝液循环管路连接脱硝液喷淋层；

所述的脱硝液喷淋层包括与脱硝液循环管路连接的脱硝液喷淋主管以及设置于脱硝液喷淋主管上的至少一个脱硝液雾化喷嘴。

9.根据权利要求8所述的单塔双循环脱硫脱硝***，其特征在于，所述的脱硝液喷淋层上方还设置有吸收液喷淋层，所述的脱硫液循环池通过外设的吸收液循环管路连接吸收液喷淋层；

所述的吸收液喷淋层包括与吸收液循环管路连接的脱硫液喷淋主管以及设置于脱硫液喷淋主管上的至少一个脱硫液雾化喷嘴。

10.根据权利要求9所述的单塔双循环脱硫脱硝***，其特征在于，沿烟气流向，所述的脱硫脱硝装置塔顶连接排烟装置；

所述的排烟装置为烟囱。

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