钙基湿法氧化脱硝法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410115233.6

申请日:

2014.03.20

公开号:

CN104162354A

公开日:

2014.11.26

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):B01D 53/78申请公布日:20141126|||公开

IPC分类号:

B01D53/78; B01D53/56

主分类号:

B01D53/78

申请人:

李海通

发明人:

李海通

地址:

471000 河南省洛阳市西工区芳林南路25号院2号楼1门202室

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明的名称叫做“钙基湿法-氧化脱硝法”。系环保技术领域。钙基湿法-氧化脱硝法是用湿法除去烟气中的氮氧化合物NOx(NO、NO2)的方法。湿法脱硝的难点是NO微溶于水。但是,NO最特殊的化学性质是加合作用。在常温下能与空气中的氧化合生成红棕色的NO2。NO2溶于水(当O2气足够时)生成硝酸。硝酸与石灰等发生酸碱中和反应生成硝酸钙盐及水。这叫做“氧化-酸碱中和脱硝法”。国家专利“二级喷射式烟气净化装置”,是实现“氧化-酸碱中和脱硝法的设备。NO2和HNO3是强氧化剂和EPS2中脱硫生成的亚硫酸盐(是强还原剂)发生氧化还原反应,使亚硫酸盐氧化成硫酸盐,NOx还原成N2气。这叫做“氧化-氧化还原脱硝法”。上述两种脱硝法,统称为钙基湿法-氧化脱硝法。

权利要求书

1.  钙基湿法氧化-酸碱中和脱硝法。 

2.
  钙基湿法氧化-氧化还原脱硝法。 

3.
  附图2、钙基湿法-氧化脱硝法设备EPS外形放置图正视图。 

说明书

钙基湿法-氧化脱硝法
所属技术领域
本发明是对锅炉或窑炉烟气中的氮氧化物NOx清除的新技术,即脱硝技术。属于环保领域/烟气净化技术领域
背景技术
目前,现有的脱硝技术分为:干法、半干法和湿法。干法有SCR选择性催化还原法;SNCR选择性非催化还原法;电子束联合脱硫脱硝法;半干法有活性炭联合脱硫脱硝法;湿法有臭氧氧化吸收法等。
发明内容
本发明是“钙基湿法-氧化脱硝法”。所谓脱硝就是清除烟气中的氮氧化物NOx(NO及NO2)。
氮氧化物NOx是怎样产生的?煤在锅炉/窑炉的炉膛内高温燃烧时,空气中的氮和燃料中不可燃烧的物质氮化合生成NO。烟气进入烟道后,在烟道内有少量NO和O2化合生成NO2。烟道中的氮氧化物NOx(NO和NO2)中,NO占90%以上,NO2很少。可见NO是NOx的源;NO2是NOx的流。所以,要想清除烟气中的NOX。首先要研究NO和NO2的性质。文献载明:
1、NO无色,极难液化、是一种惰性氧化物。它虽然微溶于水,但不能生成氮的含氧酸。NO最特殊的化学性质是加合作用。在常温下能与空气中的氧化合生成红棕色的NO2。这是NO的特殊性质。
2NO+O2=2NO2+27千卡
2、NO2红棕色,有特殊臭气味。NO2是一种非常强的氧化剂,它能把SO2氧化成SO3。碳、磷、硫能在NO2中燃烧。NO2是一种混合酐。溶于水时,生成硝酸和亚硝酸。
2NO2+H2O=HNO3+HNO2
当氧足够时,
4NO2+2H2O+O2=4HNO3
硝酸和亚硝酸有强烈的氧化性,是强氧化剂。
湿法脱硝的难点是NO微溶于水,在0℃时,一体积水能溶解0.07体积的NO。要想用湿法脱硝,首先要根据NO的最特殊的化学性质“加合作用”,在常温下能与空气中的氧化合生成红棕色的NO2的特殊性质。把NO氧化成NO2。NO2溶于水生成水硝酸和亚硝酸。它们是强氧化剂。众所周知脱硫所得的产品亚硫酸盐是强还 原剂。将强氧化剂硝酸及亚硝酸和强还原剂亚硫酸盐放在同一个容器里,它们将会发生氧化还原反应,将亚硫酸盐氧化成硫酸盐,NOx还原出N2
2HNO3+3CaSO3=N2↑+3CaSO4+H2O
2HNO3+5CaSO3=N2↑+5CaSO4+H2O
完成这一功能的装置是国家专利产品“二级喷射式烟气净化装置”简称“EPS”。与此同时,在EPS2中还会发生酸碱中和反应,生成Ca(NO3)2盐及水。
Ca(OH)2+2HNO3=Ca(NO3)2+2H2O
石灰脱销的产物硝酸钙Ca(NO3)2·4H2O的溶解度非常高,20℃时,100克水能解129克。浓度大的硝酸钙溶液是恨好的化肥。
附图1说明
附图1是EPS钙基湿法-氧化脱硝法方块原理图
图中1、锅炉;2、除尘器;3、引风机;4、EPS1;5、EPS2;6、鼓风机;7、沉淀池;8、上清池;9、水泵;10、钙碱储罐;11、自来水开关;12、烟囱;13、电脑;14、自控系统;15,总控室监视器;16、互联网;17、环保局监视器。
附图2说明
附图2是钙基湿法-氧化脱硝设备EPS外形放置图正视图
图中1、引风机;2、EPS1;3、EPS2;4、出烟口。
具体实施方式
1、钙基湿法-氧化脱硝工艺流程
从锅炉(1)出来的烟气,进入除尘器(2)除尘,然后由引风机(3)送进EPS1(4)中,EPS1的功能是将引风机(3)送来的烟和水泵(9)送来的水,变成高速的气流和水流,使它们进入EPS2(5)中,EPS2的功能是使烟气进入水中,并将它们进行完全地充分地混合和溶解。水温保持在40到60℃。NO在这个温度下和水中的O2化合生成NO2。NO2溶于水生成硝酸。它和水中脱硫生成的亚硫酸盐发生氧化还原反应。使亚硫酸盐氧化成硫酸盐盐NOx还原出N2气,同时释放出水或和水中的Ca(OH)2发生酸碱中和反应生成Ca(NO3)2盐及水,达到脱硝目的。鼓风机(6)的功能是向EPS2中送风增氧降温。保证:NO有足够的O2氧化成NO2,同时,保证NO2在溶于水时有足够O2生成HNO3。沉淀池(7)的功用,是将脱硝后的废水进行沉淀。沉淀后的清水送入上清池(8)循环使用。钙碱储罐(10)在自控系统(14)控制下按需要自动向上请池(8)中加入脱硝吸收剂;自控系统(14)在沉淀池水位下降时,自动控制自来水开关(11)向上请池(8)中加水。上请池(8)和沉淀池(7)是联通的。
EPS设备系统设计成:引风机出口角选择225°。EPS2水平放置,EPS1同EPS2构成45°±15°角。可使EPS内阻减小。
2、钙基湿法-氧化法脱硝效果
氧化法脱硝效率和NO氧化成NO2的效率有关。
(1)脱硫塔内钙基湿法-氧化脱硝效率<0.2%
众所周知,脱硫塔是用于脱硫的。实际上它也有脱硝功能。不过它的脱硝效率很低。它的脱硝原理是氧化还原法。在脱硫塔内有少量NO2,它是强氧化剂,能把SO2氧化成SO3,自己被还原成N2气。这是因为脱硫塔内温度高,且水在烟内。它的脱硝硝效率<0.296。如果您对脱硫塔的烟气监测报告仔细观察,就会发现它的出口NOx值<入口NOx值。这就证明脱硫塔有微弱的氧化还原脱硝功能。
(2)EPS钙基湿法-氧化脱硝效率80-90%
实践证明EPS脱硝效果很好。一般燃烧方式的燃煤锅炉,仅将其排出烟气经过EPS脱硝,不采取任何提高脱硝效率的措施。如烟气降温,向EPS2鼓风增氧降温等。经环保局监测:三次监测结果的平均值是206mg/Nm3.根据附件1专家提供的数据:一般燃烧方式下,燃煤锅炉NOx的排放量在500ppm到1500ppm。按EPS入口烟气中NOx含量500ppm(NO:4500;NO3:50)计算,EPS脱硝效率为71.98%。如果向EPS2鼓风增氧降温及采取其它降温措施。脱硝效率将达80-90%。
3、EPS还能脱硫,脱硫效率98%。SO2排放浓度39mg/Nm3
4、EPS还能除尘。如果把EPS作为末级除尘器,放置在净电除尘器和布袋除尘器后,它能除去细微灰尘、排放浓度可达20mg/Nm3
5、EPS可实现脱硝、脱硫、除尘三位一体。具有设备简单、可靠性高、操作方便、造价便宜、运行成本低;节能等优点。
6、EPS脱硝也适用于氨法脱硝,并达到同样的效果。

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资源描述

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1、10申请公布号CN104162354A43申请公布日20141126CN104162354A21申请号201410115233622申请日20140320B01D53/78200601B01D53/5620060171申请人李海通地址471000河南省洛阳市西工区芳林南路25号院2号楼1门202室72发明人李海通54发明名称钙基湿法氧化脱硝法57摘要本发明的名称叫做“钙基湿法氧化脱硝法”。系环保技术领域。钙基湿法氧化脱硝法是用湿法除去烟气中的氮氧化合物NOXNO、NO2的方法。湿法脱硝的难点是NO微溶于水。但是,NO最特殊的化学性质是加合作用。在常温下能与空气中的氧化合生成红棕色的NO2。NO。

2、2溶于水当O2气足够时生成硝酸。硝酸与石灰等发生酸碱中和反应生成硝酸钙盐及水。这叫做“氧化酸碱中和脱硝法”。国家专利“二级喷射式烟气净化装置”,是实现“氧化酸碱中和脱硝法的设备。NO2和HNO3是强氧化剂和EPS2中脱硫生成的亚硫酸盐是强还原剂发生氧化还原反应,使亚硫酸盐氧化成硫酸盐,NOX还原成N2气。这叫做“氧化氧化还原脱硝法”。上述两种脱硝法,统称为钙基湿法氧化脱硝法。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页10申请公布号CN104162354ACN104162354A1/1页21钙基湿法氧化酸碱中和脱。

3、硝法。2钙基湿法氧化氧化还原脱硝法。3附图2、钙基湿法氧化脱硝法设备EPS外形放置图正视图。权利要求书CN104162354A1/3页3钙基湿法氧化脱硝法所属技术领域0001本发明是对锅炉或窑炉烟气中的氮氧化物NOX清除的新技术,即脱硝技术。属于环保领域烟气净化技术领域。背景技术0002目前,现有的脱硝技术分为干法、半干法和湿法。干法有SCR选择性催化还原法;SNCR选择性非催化还原法;电子束联合脱硫脱硝法;半干法有活性炭联合脱硫脱硝法;湿法有臭氧氧化吸收法等。发明内容0003本发明是“钙基湿法氧化脱硝法”。所谓脱硝就是清除烟气中的氮氧化物NOXNO及NO2)。0004氮氧化物NOX是怎样产生。

4、的煤在锅炉窑炉的炉膛内高温燃烧时,空气中的氮和燃料中不可燃烧的物质氮化合生成NO。烟气进入烟道后,在烟道内有少量NO和O2化合生成NO2。烟道中的氮氧化物NOXNO和NO2中,NO占90以上,NO2很少。可见NO是NOX的源;NO2是NOX的流。所以,要想清除烟气中的NOX。首先要研究NO和NO2的性质。文献载明00051、NO无色,极难液化、是一种惰性氧化物。它虽然微溶于水,但不能生成氮的含氧酸。NO最特殊的化学性质是加合作用。在常温下能与空气中的氧化合生成红棕色的NO2。这是NO的特殊性质。00062NOO22NO227千卡00072、NO2红棕色,有特殊臭气味。NO2是一种非常强的氧化剂。

5、,它能把SO2氧化成SO3。碳、磷、硫能在NO2中燃烧。NO2是一种混合酐。溶于水时,生成硝酸和亚硝酸。00082NO2H2OHNO3HNO20009当氧足够时,00104NO22H2OO24HNO30011硝酸和亚硝酸有强烈的氧化性,是强氧化剂。0012湿法脱硝的难点是NO微溶于水,在0时,一体积水能溶解007体积的NO。要想用湿法脱硝,首先要根据NO的最特殊的化学性质“加合作用”,在常温下能与空气中的氧化合生成红棕色的NO2的特殊性质。把NO氧化成NO2。NO2溶于水生成水硝酸和亚硝酸。它们是强氧化剂。众所周知脱硫所得的产品亚硫酸盐是强还原剂。将强氧化剂硝酸及亚硝酸和强还原剂亚硫酸盐放在同。

6、一个容器里,它们将会发生氧化还原反应,将亚硫酸盐氧化成硫酸盐,NOX还原出N2气00132HNO33CASO3N23CASO4H2O00142HNO35CASO3N25CASO4H2O0015完成这一功能的装置是国家专利产品“二级喷射式烟气净化装置”简称“EPS”。与说明书CN104162354A2/3页4此同时,在EPS2中还会发生酸碱中和反应,生成CANO32盐及水。0016CAOH22HNO3CANO322H2O0017石灰脱销的产物硝酸钙CANO324H2O的溶解度非常高,20时,100克水能解129克。浓度大的硝酸钙溶液是恨好的化肥。0018附图1说明0019附图1是EPS钙基湿法氧。

7、化脱硝法方块原理图0020图中1、锅炉;2、除尘器;3、引风机;4、EPS1;5、EPS2;6、鼓风机;7、沉淀池;8、上清池;9、水泵;10、钙碱储罐;11、自来水开关;12、烟囱;13、电脑;14、自控系统;15,总控室监视器;16、互联网;17、环保局监视器。0021附图2说明0022附图2是钙基湿法氧化脱硝设备EPS外形放置图正视图0023图中1、引风机;2、EPS1;3、EPS2;4、出烟口。具体实施方式00241、钙基湿法氧化脱硝工艺流程0025从锅炉1出来的烟气,进入除尘器2除尘,然后由引风机3送进EPS14中,EPS1的功能是将引风机3送来的烟和水泵9送来的水,变成高速的气流和。

8、水流,使它们进入EPS25中,EPS2的功能是使烟气进入水中,并将它们进行完全地充分地混合和溶解。水温保持在40到60。NO在这个温度下和水中的O2化合生成NO2。NO2溶于水生成硝酸。它和水中脱硫生成的亚硫酸盐发生氧化还原反应。使亚硫酸盐氧化成硫酸盐盐NOX还原出N2气,同时释放出水或和水中的CAOH2发生酸碱中和反应生成CANO32盐及水,达到脱硝目的。鼓风机6的功能是向EPS2中送风增氧降温。保证NO有足够的O2氧化成NO2,同时,保证NO2在溶于水时有足够O2生成HNO3。沉淀池7的功用,是将脱硝后的废水进行沉淀。沉淀后的清水送入上清池8循环使用。钙碱储罐10在自控系统14控制下按需要。

9、自动向上请池8中加入脱硝吸收剂;自控系统14在沉淀池水位下降时,自动控制自来水开关11向上请池8中加水。上请池8和沉淀池7是联通的。0026EPS设备系统设计成引风机出口角选择225。EPS2水平放置,EPS1同EPS2构成4515角。可使EPS内阻减小。00272、钙基湿法氧化法脱硝效果0028氧化法脱硝效率和NO氧化成NO2的效率有关。00291脱硫塔内钙基湿法氧化脱硝效率020030众所周知,脱硫塔是用于脱硫的。实际上它也有脱硝功能。不过它的脱硝效率很低。它的脱硝原理是氧化还原法。在脱硫塔内有少量NO2,它是强氧化剂,能把SO2氧化成SO3,自己被还原成N2气。这是因为脱硫塔内温度高,且。

10、水在烟内。它的脱硝硝效率0296。如果您对脱硫塔的烟气监测报告仔细观察,就会发现它的出口NOX值入口NOX值。这就证明脱硫塔有微弱的氧化还原脱硝功能。00312EPS钙基湿法氧化脱硝效率80900032实践证明EPS脱硝效果很好。一般燃烧方式的燃煤锅炉,仅将其排出烟气经过EPS脱硝,不采取任何提高脱硝效率的措施。如烟气降温,向EPS2鼓风增氧降温等。经环保局说明书CN104162354A3/3页5监测三次监测结果的平均值是206MGNM3根据附件1专家提供的数据一般燃烧方式下,燃煤锅炉NOX的排放量在500PPM到1500PPM。按EPS入口烟气中NOX含量500PPMNO4500;NO350计算,EPS脱硝效率为7198。如果向EPS2鼓风增氧降温及采取其它降温措施。脱硝效率将达8090。00333、EPS还能脱硫,脱硫效率98。SO2排放浓度39MGNM3;00344、EPS还能除尘。如果把EPS作为末级除尘器,放置在净电除尘器和布袋除尘器后,它能除去细微灰尘、排放浓度可达20MGNM3。00355、EPS可实现脱硝、脱硫、除尘三位一体。具有设备简单、可靠性高、操作方便、造价便宜、运行成本低;节能等优点。00366、EPS脱硝也适用于氨法脱硝,并达到同样的效果。说明书CN104162354A1/1页6图1图2说明书附图CN104162354A。

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