CN212309316U

CN212309316U - 双氧水低温脱硝装置

Info

Publication number: CN212309316U
Application number: CN202020753326.2U
Authority: CN
Inventors: 金可刚; 陈晓宇
Original assignee: Zhejiang Nanhua Anticorrosion Equipments Co ltd
Current assignee: Zhejiang Nanhua Anticorrosion Equipments Co ltd
Priority date: 2020-05-09
Filing date: 2020-05-09
Publication date: 2021-01-08
Anticipated expiration: 2030-05-09

Abstract

本实用新型公开了一种双氧水低温脱硝装置，包括作为主体的氧化吸收塔，氧化吸收塔内设有用于放置脱硝液的脱硝池，脱硝池上方设有用于通入烟气的进气口，进气口上方设有填料层，填料层上方设有喷淋装置，喷淋装置上方设有除雾网，氧化吸收塔顶部开有用于排放烟气的出气口，脱硝池的出液端与喷淋装置的注液端通过液压泵和分流管道相连接，氧化吸收塔外设有双氧水高位槽、脱硝液高位槽和超声波空化器，脱硝液高位槽与脱硝池的注液端管道连接，双氧水高位槽的出液端与超声波空化器的注液端管道连接，超声波空化器的出液端亦与喷淋装置的注液端通过液压泵和分流管道相连接。本实用新型具有脱硝效率高和运行成本低等优点。

Description

双氧水低温脱硝装置

技术领域

本实用新型涉及一种烟气脱硝技术领域，更具体地说，涉及一种双氧水低温脱硝装置。

背景技术

热电厂、冶炼厂、炼油厂、化工厂等燃料燃烧产生的SO2、NOX，这些物质若直接排放到空气中能形成酸雨和光化学烟雾，并且能导致严重的雾霾天气，已经严重影响人类的生命健康和生存环境，是国际上普遍关注的全球大气环境问题。目前，传统的烟气脱硝技术，主要以选择性催化还原法SCR为主，脱硝效率高，但该技术要求烟气温度保持在300-400℃，以维持催化剂的活性，使投资成本和运行费用太高，一般企业难以承受。目前，还有种以臭氧或双氧水作氧化剂的氧化吸收脱硝法，该方法为保证脱硝效果，臭氧须绝对过量，过量减少不能氧化到高价态N2O5，造成湿法吸收困难，且臭氧生成成本太高；双氧水脱硝过程中需先将双氧水汽化，且脱硝温度需维持在200-500℃，在低温< 200℃下双氧水的活性较差，对烟气中NO的氧化效率很低。因此，开发一种操作方便，运行成本低，能满足低温烟气脱硫脱硝的装置，成为烟气净化领域努力的方向。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术中存在的传统的烟气脱硝工业运行成本较高的问题，现提供具有运行成本较低的一种双氧水低温脱硝装置。

本实用新型的一种双氧水低温脱硝装置，包括作为主体的氧化吸收塔，所述的氧化吸收塔内设有用于放置脱硝液的脱硝池，所述的脱硝池上方设有用于通入烟气的进气口，所述的进气口上方设有填料层，所述的填料层上方设有喷淋装置，所述的喷淋装置上方设有除雾网，所述的氧化吸收塔顶部开有用于排放烟气的出气口，所述的脱硝池的出液端与喷淋装置的注液端通过液压泵和分流管道相连接，所述的氧化吸收塔外设有双氧水高位槽、脱硝液高位槽和超声波空化器，所述的脱硝液高位槽与脱硝池的注液端管道连接，所述的双氧水高位槽的出液端与超声波空化器的注液端管道连接，所述的超声波空化器的出液端亦与喷淋装置的注液端通过液压泵和分流管道相连接。

本实用新型采用H2O2作为氧化剂，利用超声波的超声空化作用，生成具有强氧化能力的羟基自由基·OH，氧化还原电位2.8V，氧化能力极强，通过将脱硝液和经过经超声空化作用的双氧水混合并雾化，雾化后的混合液在填料层与烟气逆向充分接触，烟气中的NOXNO、NO2等被氧化吸收生成硝酸或硝酸盐溶液，从而实现对烟气的脱硝处理。

H2O2的氧化还原电位1.77V，在湿法中脱硫效率明显，但对于脱硝H2O2活性不足，而H2O2化学键断裂形成的羟基自由基·OH氧化还原电位2.80V，氧化能力极强，能有效实现脱硝处理。本实用新型通过超声波的超声空化作用，通过使双氧水容易中微小气泡快速形成和破裂在气泡附近瞬间高温可达104K、高压可达几千个大气压的激流和高速冲流，导致双氧水溶液中H2O2分子中化学键的断裂，形成·OH，且H2O2只含有氧和氢，氧化吸收过程中产物为水和氧气，不会导致二次污染。

本实用新型涉及的化学反应式：

H2O2 → 2·OH；·OH + NO → HNO2；·OH + HNO2 → NO2 + H2O；·OH + NO2→ HNO3； NO2 ¯ + H2O2 → NO3 ¯ + H2O。

作为优选，所述的喷淋装置包括喷淋管道，所述的喷淋管道内设有管道支架，所述的喷淋管道下端设有若干个均布的雾化喷头，所述的喷淋管道上方设有横梁，所述的横梁与喷淋管道间设有连接管，所述的横梁上端设有旋转电机，所述的旋转电机的***装有用于保护旋转电机的防腐电机罩，所述的横梁右端与氧化吸收塔右侧壁相焊接，所述的连接管内装有转轴，所述的转轴的一端与管道支架上端中心相焊接，所述的转轴的另一端与旋转电机的输出轴固定连接。

作为优选，所述的管道支架的左右两端分别与喷淋管道内部左右两端壁相焊接，所述的喷淋管道上端开有与连接管底面直径相匹配的进液口，所述的进液口与连接管间设有轴承，所述的轴承的内圈上端面与连接管底部相焊接，所述的轴承的外圈下端面与进液口相焊接。

作为优选，位于连接管上方的横梁开有与转轴直径相匹配的轴孔，所述的轴孔右端的横梁内插装有输液管道，所述的输液管道的输出口位于连接管的开口处，所述的输液管道的输入端接有分流管道，所述的输液管道的输入端接与脱硝池通过管道和液压泵相连接。

作为优选，所述的雾化喷头包括作为主体的喷头本体，所述的喷头本体呈圆台状，所述的喷头本体侧面设有至少3个均布的旋流雾化喷头，所述的喷头本体顶部设有直流雾化喷头，所述的喷头本体的底部设有蓄水区，所述的蓄水区与喷淋管道相通。

作为优选，所述的超声波空化器包括用于存储双氧水的存储仓，所述的存储仓上端设有超声波换能器，所述的超声波换能器输出端设有超声波变幅杆，所述的超声波变幅杆左侧设有二号出液管道，所述的超声波变幅杆右侧设有二号进液管道，所述的二号出液管道和二号进液管道与存储仓内部相通。

本实用新型的脱硝工艺为：

1、先将需要被脱硝处理的烟气从进气口通入氧化吸收塔内。

2、烟气进入氧化吸收塔内后，沿着氧化吸收塔塔体上升，在烟气上升过程中喷淋装置会对烟气进行喷淋处理。

3、在喷淋处理时，双氧水由双氧水高位槽进入超声波空化器中反应，在持续的超声波的振动下，使双氧水液体中微小气泡快速形成和破裂，该过程会在气泡附近产生瞬间高温、高压和高速冲流，导致双氧水液体中H2O2分子的化学键断裂，形成·OH。

4、经过超声波空化器的超声空化作用的双氧水通过液压泵和分流管道被输送到喷淋装置的注液端。

5、在喷淋装置注入双氧水时，脱硝池内的碱液亦通过液压泵和分流管道被输送到喷淋装置的注液端。

6、喷淋装置通过雾化喷头将混合溶液变为雾化液喷出，雾化液在填料层与烟气充分接触，实现烟气的氧化吸收。

7、经过喷淋处理后的烟气继续上升进入除雾网中进行除雾处理。

8、除雾处理后，烟气可由氧化吸收塔顶部的出气口排出。

H2O2为二元弱酸，具有强氧化性，在强酸性条件下其分子形态较为稳定，生产的·OH较少，从而降低了双氧水容易的氧化能力，且酸性溶液中大量的H+影响了NO氧化为HNO3反应的进行，不利于NO、NO2的吸收，导致NOX脱除效率下降。但在强碱性条件下，H2O2的微弱电离也会加快被中和，因此本实用新型的脱硝液Ph值因控制在弱碱性，优选Ph=10.5-11.5。

脱硝液温度上升有利于NOX的氧化吸收剂，及·OH的生成速率，但H2O2在高温下溶液分解，降低了溶液中H2O2的浓度，因此本实用新型的脱硝液温度需控制在80℃以下，优选30-60℃。

本实用新型具有以下有益效果：原理简单，脱硝效率高，投资运行成本低。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图。

附图2为本实用新型的喷淋装置的结构示意图。

附图3为本实用新型的超声波空化器的结构示意图。

附图4为本实用新型的雾化喷头的结构示意图。

附图5为本实用新型的轴承的结构示意图。

氧化吸收塔1，脱硝池2，进气口3，填料层4，除雾网5，出气口6，分流管道7，双氧水高位槽8，脱硝液高位槽9，超声波空化器10，喷淋管道11，管道支架12，雾化喷头13，横梁14，连接管15，旋转电机16，防腐电机罩17，转轴18，进液口19，轴承20，输液管道21，喷头本体22，旋流雾化喷头23，直流雾化喷头24，蓄水区25，存储仓26，超声波换能器27，超声波变幅杆28，二号出液管道29，二号进液管道30。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：根据附图1、附图2、附图3、附图4和附图5对本实用新型进行进一步说明，本例的一种双氧水低温脱硝装置，包括作为主体的氧化吸收塔1，所述的氧化吸收塔1内设有用于放置脱硝液的脱硝池2，所述的脱硝池1上方设有用于通入烟气的进气口3，所述的进气口3上方设有填料层4，所述的填料层4上方设有喷淋装置，所述的喷淋装置上方设有除雾网5，所述的氧化吸收塔1顶部开有用于排放烟气的出气口6，所述的脱硝池2的出液端与喷淋装置的注液端通过液压泵和分流管道7相连接，所述的氧化吸收塔1外设有双氧水高位槽8、脱硝液高位槽9和超声波空化器10，所述的脱硝液高位槽9与脱硝池1的注液端管道连接，所述的双氧水高位槽8的出液端与超声波空化器10的注液端管道连接，所述的超声波空化器10的出液端亦与喷淋装置的注液端通过液压泵和分流管道7相连接。

所述的喷淋装置包括喷淋管道11，所述的喷淋管道11内设有管道支架12，所述的喷淋管道11下端设有若干个均布的雾化喷头13，所述的喷淋管道11上方设有横梁14，所述的横梁14与喷淋管道11间设有连接管15，所述的横梁14上端设有旋转电机16，所述的旋转电机16的***装有用于保护旋转电机16的防腐电机罩17，所述的横梁14右端与氧化吸收塔1右侧壁相焊接，所述的连接管15内装有转轴18，所述的转轴18的一端与管道支架12上端中心相焊接，所述的转轴18的另一端与旋转电机16的输出轴固定连接。

所述的管道支架12的左右两端分别与喷淋管道11内部左右两端壁相焊接，所述的喷淋管道11上端开有与连接管15底面直径相匹配的进液口19，所述的进液口19与连接管15间设有轴承20，所述的轴承20的内圈上端面与连接管15底部相焊接，所述的轴承20的外圈下端面与进液口19相焊接。

位于连接管15上方的横梁14开有与转轴18直径相匹配的轴孔，所述的轴孔右端的横梁14内插装有输液管道21，所述的输液管道21的输出口位于连接管15的开口处，所述的输液管道21的输入端接有分流管道7，所述的输液管道21的输入端接与脱硝池2通过管道和液压泵相连接。

所述的雾化喷头包括作为主体的喷头本体22，所述的喷头本体22呈圆台状，所述的喷头本体22侧面设有至少3个均布的旋流雾化喷头23，所述的喷头本体22顶部设有直流雾化喷头24，所述的喷头本体22的底部设有蓄水区25，所述的蓄水区25与喷淋管道11相通。

所述的超声波空化器10包括用于存储双氧水的存储仓26，所述的存储仓26上端设有超声波换能器27，所述的超声波换能器27输出端设有超声波变幅杆28，所述的超声波变幅杆28左侧设有二号出液管道29，所述的超声波变幅杆28右侧设有二号进液管道30，所述的二号出液管道29和二号进液管道30与存储仓26内部相通。

本实用新型的一种脱硝工艺：

1、先将需要被脱硝处理的烟气从进气口3通入氧化吸收塔1内；

2、烟气进入氧化吸收塔1内后，沿着氧化吸收塔1塔体上升，在烟气上升过程中喷淋装置会对烟气进行喷淋处理；

3、在喷淋处理时，双氧水由双氧水高位槽进入超声波空化器10中反应，在持续的超声波的振动下，使双氧水液体中微小气泡快速形成和破裂，该过程会在气泡附近产生瞬间高温、高压和高速冲流，导致双氧水液体中H2O2分子的化学键断裂，形成·OH；

4、经过超声波空化器10的超声空化作用的双氧水通过液压泵和分流管道7被输送到喷淋装置的注液端；

5、在喷淋装置注入双氧水时，脱硝池2内的碱液亦通过液压泵和分流管道7被输送到喷淋装置的注液端；

6、喷淋装置通过雾化喷头13将混合溶液变为雾化液喷出，雾化液在填料层4与烟气充分接触，实现烟气的氧化吸收；

7、经过喷淋处理后的烟气继续上升进入除雾网5中进行除雾处理；

8、除雾处理后，烟气可由氧化吸收塔1顶部的出气口6排出。

以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。

Claims

1.一种双氧水低温脱硝装置，包括作为主体的氧化吸收塔（1），其特征是，所述的氧化吸收塔（1）内设有用于放置脱硝液的脱硝池（2），所述的脱硝池（2）上方设有用于通入烟气的进气口（3），所述的进气口（3）上方设有填料层（4），所述的填料层（4）上方设有喷淋装置，所述的喷淋装置上方设有除雾网（5），所述的氧化吸收塔（1）顶部开有用于排放烟气的出气口（6），所述的脱硝池（2）的出液端与喷淋装置的注液端通过液压泵和分流管道（7）相连接，所述的氧化吸收塔（1）外设有双氧水高位槽（8）、脱硝液高位槽（9）和超声波空化器（10），所述的脱硝液高位槽（9）与脱硝池（2）的注液端管道连接，所述的双氧水高位槽（8）的出液端与超声波空化器（10）的注液端管道连接，所述的超声波空化器（10）的出液端亦与喷淋装置的注液端通过液压泵和分流管道（7）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种双氧水低温脱硝装置，其特征是，所述的喷淋装置包括喷淋管道（11），所述的喷淋管道（11）内设有管道支架（12），所述的喷淋管道（11）下端设有若干个均布的雾化喷头（13），所述的喷淋管道（11）上方设有横梁（14），所述的横梁（14）与喷淋管道（11）间设有连接管（15），所述的横梁（14）上端设有旋转电机（16），所述的旋转电机（16）的***装有用于保护旋转电机（16）的防腐电机罩（17），所述的横梁（14）右端与氧化吸收塔（1）右侧壁相焊接，所述的连接管（15）内装有转轴（18），所述的转轴（18）的一端与管道支架（12）上端中心相焊接，所述的转轴（18）的另一端与旋转电机（16）的输出轴固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种双氧水低温脱硝装置，其特征是，所述的管道支架（12）的左右两端分别与喷淋管道（11）内部左右两端壁相焊接，所述的喷淋管道（11）上端开有与连接管（15）底面直径相匹配的进液口（19），所述的进液口（19）与连接管（15）间设有轴承（20），所述的轴承（20）的内圈上端面与连接管（15）底部相焊接，所述的轴承（20）的外圈下端面与进液口（19）相焊接。

4.根据权利要求2所述的一种双氧水低温脱硝装置，其特征是，位于连接管（15）上方的横梁（14）开有与转轴（18）直径相匹配的轴孔，所述的轴孔右端的横梁（14）内插装有输液管道（21），所述的输液管道（21）的输出口位于连接管（15）的开口处，所述的输液管道（21）的输入端接有分流管道（7），所述的输液管道（21）的输入端接与脱硝池（2）通过管道和液压泵相连接。

5.根据权利要求2所述的一种双氧水低温脱硝装置，其特征是，所述的雾化喷头包括作为主体的喷头本体（22），所述的喷头本体（22）呈圆台状，所述的喷头本体（22）侧面设有至少3个均布的旋流雾化喷头（23），所述的喷头本体（22）顶部设有直流雾化喷头（24），所述的喷头本体（22）的底部设有蓄水区（25），所述的蓄水区（25）与喷淋管道（11）相通。

6.根据权利要求1所述的一种双氧水低温脱硝装置，其特征是，所述的超声波空化器（10）包括用于存储双氧水的存储仓（26），所述的存储仓（26）上端设有超声波换能器（27），所述的超声波换能器（27）输出端设有超声波变幅杆（28），所述的超声波变幅杆（28）左侧设有二号出液管道（29），所述的超声波变幅杆（28）右侧设有二号进液管道（30），所述的二号出液管道（29）和二号进液管道（30）与存储仓（26）内部相通。