发布时间:2023-04-02 点此:21次
臭氧消毒优势:1、活性氧是矿酸情况,针对细菌病毒和未萌芽的胞子都是有较强的杀菌功效。而且杀病毒中不容易造成盲区。
2、臭氧消毒除菌的速率迅速,是氯的600-3000倍。
3、臭氧消毒全过程中造成的金属氧化物是无毒性、无气味的,而且能迅速溶解为氧,不容易造成二次污染,假如放到饲养水生活用水、还是海面或是废水处理,都能提升水里的溶氧浓度,具有清洁的功效,被称作全能的消毒液。4、活性氧在运用中,能就地造成,十分的简单、彻底、经济发展又性价比高。臭氧消毒的最大缺点就是如果没有控制好产生臭氧的浓度,对使用的人是有危险的,臭氧消毒剂作为空气净化器进入了不少家庭,臭氧消毒杀菌快而且杀菌能力强,消毒能力相比紫外线强15倍左右没有二次污染,不仅可以对室内空气消毒,也可以对物体表面进行消毒,因此消毒能力是很全面的。
燃烧烟气中去除氮氧化物的过程,防止环境污染的重要性,已作为世界范围的问题而被尖锐地提了出来。以下是我为大家整理的关于臭氧脱硝工艺流程,给大家作为参考,欢迎阅读! 臭氧脱硝工艺流程 一、工艺说明 1. 工艺原理 利用臭氧发生器制备臭氧,通过布气装置把臭氧气体均布到烟气管道截面,在管道中设置烟气混合器,使臭氧与含NOX的烟气在烟气管道中充分混合并发生 氧化反应。
将烟气中的NOX氧化为容易吸收的NO2和N2O5。
再利用氨法脱硫洗涤塔, 对NO2和N2O5进行吸收反应,生成硝酸氨与亚硝酸氨。最后再与硫酸盐一起富集、 浓缩、干燥后,作为氮肥加以利用。 其主要反应式为: NO+O3=NO2+O2 2NO2+O3=N2O5+O2 2NO2+2NH3+H2O=NH4NO2+NH4NO3 N2O5+2NH3+H2O =2NH4NO3 2. 工艺流程图 3. 主要工艺参数 -6 每小时需要处理的NOX的量为:60000×(800-100)×10=42kg/h 二、 主要设备说明 1. 臭氧发生器 根据烟气中NOX的含量,计算所需要的臭氧设备约为2台25kg/h的臭氧发生器,两用一备,配置气源控制系统,冷却水系统及配套齐全的自动控制(PLC)、检测仪器等。 至于采用何种气源(空气或氧气)的臭氧发生器系统,根据项目现场情况经与业主协商后确定。
1.1 臭氧制备工艺及流程(氧气源工艺) 业主提供的氧气管道气通过设置的一级减压稳压装置处理后,经过氧气过滤器进行过滤,并通过露点仪检测进气露点,通过流量计计量进气量,并与PLC站联动。每套系统的进气管路上设置安全阀用于泄压保护系统。 在臭氧发生室内的高频高压电场内,部分氧气转换成臭氧,产品气体为臭氧化气体,经温度、压力监测后、经出气调节阀后由臭氧出气口排出。
臭氧发生室出气管路上设有臭氧取气口,并装有电磁阀,每个设备的取气管分别通过各自的发生臭氧浓度仪检测臭氧出气浓度。 臭氧发生器设置1套封闭循环冷却水系统,通过板式换热器换热,为臭氧发生器提供冷却水。并配置一台冷却循环水泵,冷却循环水泵受PLC自动控制系统监控。
冷却水进水管路设置压力传感器,用于检测并反馈到PLC自动控制系统,冷却水出水有温度变送器、流量开关等,当冷却水温度超过设定值或者流量低于设定值时报警。本系统设计按外循环冷却水入口温度33℃,如水温超过33℃时,系统能连续稳定工作,但产能有所降低,可通过调整运行条件达到要求的臭氧产量。内循环水建议采用蒸馏水。
臭氧发生器设置检修时剩余臭氧的吹扫系统和冷却水低点排空。臭氧出气管路上设计取样口,并设置臭氧浓度在线检测仪。 臭氧设备放置点设计安装氧气泄漏报警仪(具备现场声光报警),周围环境中检测到氧气浓度超标检测仪将报警。臭氧设备放置点设置臭氧泄漏报警仪(具备现场声光报警),用于检测臭氧设备放置点是否有臭氧泄漏,当检测到臭氧浓度超标时报警。
如果确定了是其它气源的臭氧系统,再提供流程。 1.2 臭氧发生器技术参数 1.2.1 臭氧产量及浓度 1.2.2电气性能 1.2.3氧气用量 1.2.4公共工程 2. 臭氧布气装置与烟气混合器 为了使臭氧与烟气中的NOX充分混合,从臭氧发生器出来的臭氧气体通过环形烟气布气装置,均匀的通入需治理的烟气风管截面中,然后再通过烟气混合器使烟气产生揣流,保证臭氧与烟气中的NOX能够充分接触而发生反应。由于臭氧与NOX的反应非常快速,基本不会受到SO2的影响,因此不需要额外增加设备,只需要在烟气管道中进行即可。布气装置与烟气混合器的总压损不超过300Pa。
3.洗涤装置 采用碱液洗涤塔对生成的NO2进行吸收治理,如果与烟气脱硫同时进行,可以利用湿法脱硫塔,同时进行NOX和SO2的吸收治理。建议碱液采用氨水,最终生成产物为NH4NO2和NH4NO3。 三、工艺特点 ⑴ 反应时间短,速度快。臭氧与NOX反应速度极快,只需要很短的时间,即可将NOX氧化成高价态的NO2和N2O5。
因此不需要特别的反应设备,只需要在烟气管道中混合,即可进行。 ⑵ 吸收完全,净化效率高。由于NO2与N2O5都是易溶于水的物质,在碱性环境下,只需要很小的喷淋量,即可彻底吸收烟气中的NOX,转化为硝酸盐和亚硝 酸盐,因此烟气净化效率高。
⑶ 不产生二次污染。由于臭氧与NOX反应的生成物是O2,在烟道中不影响排放。而且还可以提高SO2的转化效率。
⑷ 可以直接利用脱硫洗涤塔进行洗涤。由于NOx的含量相对SO2来说很小,基本不需要增加脱硫洗涤塔的负荷。 ⑸ 自动化程度高。整套设备全部通过PLC自动控制,不需要专人值守,只要定期巡查即可。
脱硝技术 选择性非催化还原技术(SNCR) 选择性非催化还原法是一种不使用催化剂,在 850~1100℃温度范围内还原NOx的方法。最常使用的药品为氨和尿素。 一般来说,SNCR脱硝效率对大型燃煤机组可达 25%~40% ,对小型机组可达 80%。
由于该法受锅炉结构尺寸影响很大,多用作低氮燃烧技术的补充处理手段。其工程造价低、布置简易、占地面积小,适合老厂改造,新厂可以根据锅炉设计配合使用。 选择性催化还原技术(SCR) SCR 是目前最成熟的烟气脱硝技术, 它是一种炉后脱硝 方法, 最早由日本于 20 世纪 60~70 年代后期完成商业运行, 是利用还原剂(NH3, 尿素)在金属催化剂作用下, 选择性地与 NOx 反应生成 N2 和H2O, 而不是被 O2 氧化, 故称为“ 选择性” 。世界上流行的 SCR工艺主要分为氨法SCR和尿素法 SCR 2种。
此 2种方法都是利用氨对NOx的还原功能 ,在催化剂的作用下将 NOx (主要是NO)还原为对大气没有多少影响的 N2和水 ,还原剂为 NH3。 在SCR中使用的催化剂大多以TiO2为载体,以V2O5或V2 O5 -WO3或V2O5-MoO3为活性成分,制成蜂窝式、板式或波纹式三种类型。应用于烟气脱硝中的SCR催化剂可分为高温催化剂(345℃~590℃)、中温催化剂(260℃~380℃)和低温催化剂(80℃~300℃), 不同的催化剂适宜的反应温度不同。
如果反应温度偏低,催化剂的活性会降低,导致脱硝效率下降,且如果催化剂持续在低温下运行会使催化剂发生永久性损坏;如果反应温度过高,NH3容易被氧化,NOx生成量增加,还会引起催化剂材料的相变,使催化剂的活性退化。国内外SCR系统大多采用高温,反应温度区间为315℃~400℃。 优点:该法脱硝效率高,价格相对低廉,广泛应用在国内外工程中,成为电站烟气脱硝的主流技术。 缺点:燃料中含有硫分, 燃烧过程中可生成一定量的SO3。。
适用性及特点 优点与不足 脱硝率 投资 SCR 适合排气量大,连续排放源 二次污染小,净化效率高,技术成熟;设备投资高,关键技术难度较大,要求烟气温度高,不能脱硫,烟气易结露腐蚀后续设备和管道。 脱硝80%~90% 高 SNCR 适合排气量大,连续排放源 不用催化剂,设备和运行费用少;NH3用量大,二次污染,难以保证反应温度和停留时间,要求烟气温度高,不能脱硫,烟气易结露、腐蚀后续设备和管道。
脱硝30%~60% 运行费用高 LoTOx 处理烟气量中等的情况可取 臭氧氧化脱硝技术是美国的一项专利技术、脱硝工况稳定、效率高,易控制。
适宜在相对低温条件下进行化学反应。但臭氧发生器价格昂贵。 脱硝80~95% 运行费用较高 LPC法 适合排气量大,连续排放源 投资省,运行费用低,无二次污染,系统独立,不腐蚀烟气净化系统以外的其它设备,回收部分氮资源,操作简单可靠、脱硝效率稳定。用液氨做脱除剂不便储运。
1.选择性低温氧化技术(LoTOx)+EDV(Electro-Dynamic Venturei)洗涤系统原理:臭氧同时脱硫脱硝主要是利用臭氧的强氧化性将 NO氧化为高价态氮氧化物,然后在洗涤塔内将氮氧化物和二氧化硫同时吸收转化为溶于水的物质,达到脱除的目的。 效果:在典型烟气温度下,臭氧对NO的氧化效率可达84%以上,结合尾部湿法洗涤,脱硫率近100%,脱硝效率也在O3/NO摩尔比为0.9时达到86.27%。
也有研究将臭氧通进烟气中对NO进行氧化,然后采用Na2S和NaOH溶液进行吸收,终极将NOx转化为N2,NOx的往除率高达 95%,SO2往除率约为100%。
但是吸收液消耗比较大。 影响因素:主要有摩尔比、反应温度、反应时间、吸收液性质等 1) 在 0.9≤O3/NO<1的情况下,脱硝率可达到85%以上,有的甚至几乎达到100%。 2) 温度控制在150℃ 3) 臭氧在烟气中的停留时间只要能够保证氧化反应的完成即可.关键反应的反应平衡在很短时间内即可达到,不需要较长的臭氧停留时间。 4) 常见的吸收液有Ca(OH)2、NaOH等碱液,用水吸扫尾气时,NO和SO2的脱除效率分别达到86.27%和100%。
用Na2S和NaOH溶液作为吸收剂,NOx的往除率高达95%,SO2往除率约为100%,但存在吸收液消耗量大的问题。 优点:较高的NOX脱除率,典型的脱除范围为70%~90%,甚至可达到95%,并且可在不同的NOX浓度和NO、NO2的比例下保持高效率;由于未与NOX反应的O3会在洗涤器内被除往,所以不存在类似SCR中O3的泄漏题目;除以上优点外,该技术应用中 SO2和CO的存在不影响NOX的往除,而LoTOx也不影响其他污染物控制技术,它不存在堵塞、氨泄漏,运行费用低。2.半干法烟气脱硫技术 主要介绍旋转喷雾干燥法。
该法是美国和丹麦联合研制出的工艺。该法与烟气脱硫工艺相比,具有设备简单,投资和运行费用低,占地面积小等特点,而且烟气脱硫率达75%—90%。该法利用喷雾干燥的原理,将吸收剂浆液雾化喷入吸收塔。
在吸收塔内,吸收剂在与烟气中的二氧化硫发生化学反应的同时,吸收烟气中的热量使吸收剂中的水分蒸发干燥,完成脱硫反应后的废渣以干态形式排出。该法包括四个在步骤:1)吸收剂的制备;2)吸收剂浆液雾化;3)雾粒与烟气混合,吸收二氧化硫并被干燥; 4)脱硫废渣排出。该法一般用生石灰做吸收剂。
生石灰经熟化变成具有良好反应能力的熟石灰,熟石灰浆液经高达15000~20000r/min的高速旋转雾化器喷射成均匀的雾滴,其雾粒直径可小于100微米,具有很大的表面积,雾滴一经与烟气接触,便发生强烈的热交换和化学反应,迅速的将大部分水分蒸发,产生含水量很少的固体废渣。 干法烟气脱硫是指应用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂来脱除烟气中的SO2。干法烟气脱硫定义:喷入炉膛的CaCO3高温煅烧分解成CaO,与烟气中的SO2发生反应,生成硫酸钙;采用电子束照射或活性炭吸附使SO2转化生成硫酸氨或硫酸,统称为干法烟气脱硫技术。 优缺点: 它的优点是工艺过程简单,无污水、污酸处理问题,能耗低,特别是净化后烟气温度较高,有利于烟囱排气扩散,不会产生“白烟”现象,净化后的烟气不需要二次加热,腐蚀性小;其缺点是脱硫效率较低,设备庞大、投资大、占地面积大,操作技术要求高。
因此不主推干法脱硫。 对于脱硫最常用的就是燃烧后脱硫,也就是烟气脱硫。常用的有湿法和干法。 湿法脱硫:湿法烟气脱硫技术是指吸收剂为液体或浆液。
由于是气液反应,所以反应速度快,效率高,脱硫剂利用率高。该法的主要缺点是脱硫废水二次污染;系统易结垢,腐蚀;脱硫设备初期投资费用大;运行费用较高等。常见的有两种: ⑴石灰石—石膏法烟气脱硫技术 该技术以石灰石浆液作为脱硫剂,在吸收塔内对烟气进行喷淋洗涤,使烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙,同时向吸收塔的浆液中鼓入空气,强制使亚硫酸钙转化为硫酸钙,脱硫剂的副产品为石膏。该系统包括烟气换热系统、吸收塔脱硫系统、脱硫剂浆液制备系统、石膏脱水和废水处理系统。
由于石灰石价格便宜,易于运输和保存,因而已成为湿法烟气脱硫工艺中的主要脱硫剂,石灰石—石膏法烟气脱硫技术成为优先选择的湿法烟气脱硫工艺。该法脱硫效率高(大于95%),工作可靠性高,但该法易堵塞腐蚀,脱硫废水较难处理。具体原理如下: 1.SO2和SO3的吸收 SO2十H2O→H++HSO3- ;SO3十H2O→H2SO4 SO2和SO3吸收的关键是提高其他水中的溶解度,PH值越高,水的表面积越大,气相湍流度越高,SO2和SO3的溶解量越大。
2.与石灰石浆液反应 CaCO3十 2H+ +HSO3-→Ca2+十HSO3- + H2O十CO2 CaCO3十H2SO4 → CaSO4+H2O十CO2 3.CaCO3 +2HCl→CaCl2+H2O十CO2 本步骤的关键是提高CaCO3的溶解度,PH值越低,溶解度越大。 石灰石-石膏湿法脱硫的优点: 1、工艺成熟,最大单机容量超过1000MW; 2、脱硫效率高≥95%,Ca/S≤1.03; 3、系统运行稳定,可用率≥95%; 4、脱硫剂—石灰石,价廉易得; 5、脱硫副产品—石膏,可综合利用; 6、建设期间无需停机。 缺点:系统复杂,占地面积大;造价高,一次性投资大;运行较多、运行费用高,副产品处理问题。
⑵氨法烟气脱硫技术 该法的原理是采用氨水作为脱硫吸收剂,氨水与烟气在吸收塔中接触混合,烟气中的二氧化硫与氨水反应生成亚硫酸氨,氧化后生成硫酸氨溶液,经结晶、脱水、干燥后即可制得硫酸氨(肥料)。该法的反应速度比石灰石—石膏法快得多,而且不存在结垢和堵塞现象,但投入较大。三、问题形成的主要原因及对策 湿法烟气脱硫技术特别适用于大、中型工业锅炉烟气的脱硫除尘,并且还具有设备简单、易操作、脱硫率高等优点,其中用得最多的是石灰石-石膏法,它主要以技术成熟、适用煤种广、脱硫率高、脱硫剂来源广等优点,现已成为我国重点提倡的一种湿法脱硫方法,但在实践中,存在着结垢堵塞、腐蚀、废液处理等问题,而要彻底解决这些问题则是改进湿法脱硫技术的核心一环。 (一)结垢堵塞 在湿法烟气脱硫中,管道与设备是否结垢堵塞,已成为脱硫装置能否正常运行的关键问题,要解决结垢堵塞问题,我们需弄清结垢的机理,以及影响和造成结垢堵塞的因素,然后才能有针对性地从工艺设计、设备结构、操作控制等方面着手解决。
对于造成结垢堵塞的原因,肖文德等人认为主要有如下3种方式:(1)因溶液或料浆中水分蒸发,导致固体沉积;(2)Ca(OH)2或CaCO3沉积或结晶析出,造成结垢;(3)CaSO3或CaSO4从溶液中结晶析出,石膏晶种沉淀在设备表面并生长而造成结垢。但在操作中出现的人为因素也是需重视的原因,如:(1)没有严格按操作规程,加入的钙质脱硫剂过量,引起洗涤液pH值过高,促进了CO2的吸收,生成过多的CaCO3,CsSO4等沉淀物质;(2)将含尘多的烟气没经严格除尘就进入吸收塔脱硫。 现在还没有完善的方法能能绝对地解决此问题。
目前,一些常见的防止结垢堵塞的方法有:(1)在工艺操作上,控制吸收液中水分蒸发速度和蒸发量;(2)适当控制料浆的pH值。因为随pH值的升高,CaSO3溶解度明显下降。所以料浆的pH越低就越不易造成结垢。但是,若pH值过低,溶液中有较多的CaSO3,易使石灰石粒子表面钝化而抑制了吸收反应的进行,并且过低还易腐蚀设备,所以浆液的pH值应控制适当,一般采用石灰石浆液时,pH值控制为5.8~6.2;(3)溶液中易于结晶的物质不能过饱和,保持溶液有一定的晶种;(4)在吸收液中加入CaSO4·2H2O或CaSO3晶种来控制吸收液过饱和并提供足够的沉积表面,使溶解盐优先沉淀在上面,减少固体物向设备表面的沉积和增长;(5)对于难溶的钙质吸收剂要采用较小的浓度和较大的液气化。
如:石灰石浆液的浓度一般控制小于15%;(6)严格除尘,控制烟气中的烟尘量;(7)设备结构要作特殊设计,尽量满足吸收塔持液量大、气液相间相对速度高、有较大的气液接触面积、内部构件少、压力降小等条件。另外还要选择表面光滑、不易腐蚀的材料制作吸收设备,在吸收塔的选型方面也应注意。例如:流动床洗涤塔比固定填充洗涤塔不易结垢和堵塞;(8)使用添加剂也是防止设备结垢的有效方法。
目前使用的添加剂有CaCl2,Mg(OH)2,已二酸等。 另一种结垢原因是烟气中的O2将CaSO3氧化成为Ca。
系统简单
不需要改变现有锅炉的设备设置,而只需在现有锅炉的基础上增加氨或尿素储槽、氨或尿素喷射装置及其喷射口即可,系统结构比较简单
系统投资小
由于系统简单以及运行中不需要使用催化剂,所以造价和运行成本比较低,有较大的经济优势
阻力小
不需要对锅炉排风系统进行改造,所以对锅炉的正常运行影响较小
系统占地面积小
只需要较小的氨或尿素储槽和输送系统,可放置锅炉附近的空旷位置,不占用锅炉房内紧凑的空间
系统可优化
通过有效的雾化控制模式、更精确的NOX的测量技术,可以更好控制还原剂的喷入量和混合程度,使其可获得更高更稳定的脱硝效率
可兼容
可以与低氮燃烧技术联合使用,实现更高的脱硝效率,满足更加严格的治理要求
周期短
建设周期短,基建投资少
起氧化作用。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。