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烧结烟气臭氧脱硝工艺设计时间:2019-02-26  作者:admin

北极星大气网络新闻: 摘要: 根据烧结烟气的主要特点和NOX脱除方法,结合实际情况设计了一套完整的臭氧脱硝工艺。。

介绍

在工业生产过程中,会产生大量的烟尘和废气,废气中含有大量的NOX、SO 2。、CO2和其他气体,其中氮氧化物主要是NO和NO2,通常称为NOX,NO含量占90 %以上。 虽然NO不是很有毒,但是高浓度的NO会导致神经中枢紊乱,并且很容易转化成剧毒的NO2。 NO2是一种带有特殊刺激性气味的棕色气体。 吸入后,它会与肺部的水结合产生可溶性硝酸,严重时会导致肺气肿。。 当大气中的氮和氧化合物达到100×10 - 6 ~ 150×10 - 6的高浓度时,人们连续呼吸3次后会中毒。0 ~ 60分钟。。此外,NOX还会损害动植物,破坏臭氧层,臭氧层是造成温室效应和酸雨的主要物质之一。因此,开展NOX排放控制具有重要意义。

1烧结烟气特性

烧结过程是高温燃烧条件下复杂的物理和化学过程。泵入材料层的空气和混合物中的燃料发生燃烧反应。燃烧释放的热量保证了烧结物理和化学过程的进行。燃烧后的烟气作为废气排出。与其他工业炉产生的烟气相比,烧结烟气具有以下特点:

( 1 )大量烟气。每生产1t烧结矿产生约1500~3000m3的烟气。

( 2 )烟气温度变化很大,一般在110 ~ 150℃范围内波动。

( 3 )烟气携带更多的粉尘,烟气中的粗粉尘大于50μ;m占30 %以上。

( 4 )高含水量和高露点。按体积比计算,含水量约为10 %,露点一般为65 ~ 80℃。

( 5 )烟气含有腐蚀性和毒性气体,如HF、HCl、CO气体等。

( 6)SO2和NOX浓度随铁矿石原料和燃料的不同而不同。SO2浓度一般在600 ~ 1000 mg / m3的范围内,可能高达2000 ~ 4000 mg / m3NOX浓度通常在200 ~ 350毫克/立方米的范围内变化,最高约为600毫克/立方米。

( 7 )烟气含氧量相对较高,通常为14 % ~ 17 %。

2NOX脱除方法及特点

2。1常用脱氮方法

通常使用还原法、氧化法和吸附法来处理NOX气体。

( 1 )还原法:通常采用NH3还原法;NOX被分为选择性催化还原( SCR )和选择性非催化还原( SNCR ),NOx被还原剂转化成N2并被排空。近年来,选择性催化还原( SCR )方法在燃煤电厂得到了广泛应用。脱硝效率超过85 %,运行成本相对较低。然而,烟气温度要求更高,通常高于280℃。

( 2 )氧化法:通常采用臭氧氧化法,使用氧化剂将NOX转化为N2O5,然后用水吸收生成硝酸盐。典型的过程是LOTOX脱硝效率高,达到85 %以上,但电耗高,导致运行成本高。本发明适用于其他方法难以实现的小规模烟气脱硝或脱硝场合。

( 3 )吸附法:分为活性炭法和活性炭法。活性炭或活性炭用于吸收烟气中的有害物质,通常用于同时去除烟气中的SO2和NOX。这种方法需要与制酸系统相匹配,投资高,运行成本高。

2。2脱氮方法的比较

( 1)SCR法:由于烧结烟气温度较低,在处理过程中需要对烟气进行加热,特别是对现有湿法脱硫烟气,这需要大量加热燃料,导致脱硝燃料成本大幅增加,这是企业无法承受的。

( 2 )活性炭吸附法:由于活性炭吸附后需要解吸产酸,需要配套产酸系统,投资相对较大;从已投入运行的设施的运行情况来看,所生产的酸性产品杂质含量高,售价低,运行成本高。 此外,还有火灾问题。一旦火灾发生,将会造成巨大的损失,这对于中小企业来说是难以承受的经济损失。

( 3 )臭氧氧化法:烧结烟气中95 %的NOX是NO,NO不溶于水。NO被O3氧化成NO2,然后通过碱液吸收产生硝酸盐,从而去除烟气中的NOX。

目前,大多数烧结厂烟气中NOX含量处于标准临界点,烧结生产过程中存在超标现象。然而,超过允许排放值的量不大,需要的脱硝量很小。因此,臭氧氧化法适合脱硝。

3脱氮设计与实施

3。1设计的参数基础

以360m2烧结烟气脱硝为例,烧结初始烟气的NOX浓度为320毫克/立方米( 10。67毫升/立方米),SO2浓度为800毫克/立方米( 12。 5mol / m3 ),含尘量为50毫克/立方米,烟气量为1 。100万立方米/小时;脱硝后烟气NOX浓度为270毫克/立方米( 9毫升/立方米,国家排放标准为300毫克/立方米)。

3。2臭氧反硝化原理

脱硝化学反应公式如下:

O3 + NO = NO2 + O2

O2 + 2NO 2 = 2NO 3

NO2 + NO3 = N2O 5

N2O 5 + H2O = 2HNO 3

脱硝过程中,臭氧和NO等摩尔反应。

此外,当烟气中含有SO2时,会发生以下反应:

O3+SO2=SO3+O2 (在没有催化剂的情况下,臭氧对SO2的去除效果较差)

3。3臭氧量的选择嘉北信用担保

初始烟气中NOX的摩尔浓度为10。67摩尔/立方米,SO2摩尔浓度: 12。5mol / m3,脱硝后烟气的NOX摩尔浓度为9mol/m3,臭氧消耗为3.5ml / m3。实际脱硝效率要求如下: ( 10。67 - 9 ) / 10。67 = 15。6 % 3.3。1烟气反应时间的影响通常是吸收塔内的烟气流速为3 ~ 4 m / s,臭氧的有效流动距离约为20 ~ 30 m。因此,臭氧在烟气中的停留时间约为6 ~ 10 s,停留时间为8 s。根据实验,臭氧脱硝效率约为65 %,如图。1。

仅考虑反应时间,理论上所需的相对臭氧浓度为15。6 % / 65 % = 24 %;所需臭氧浓度为24 %×10。67×48 = 122。3 (毫克/立方米)。

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