Proceso de desnitrificación del ozono
Flujo del proceso de desnitrificación del ozono I. Descripción del proceso
1 Principio del proceso
El generador de ozono prepara el ozono y el gas de ozono se distribuye uniformemente a través del mismo. dispositivo de distribución de gas para En la sección transversal de la tubería de gases de combustión, se proporciona un mezclador de gases de combustión en la tubería para mezclar completamente y generar ozono y gases de combustión que contienen NOX en la tubería de gases de combustión.
Reacción de oxidación. Oxide el NOX en los gases de combustión en NO2 y N2O5 de fácil absorción. Luego, utilizando un depurador de desulfuración de amoníaco,
NO2 y N2O5 se absorben para generar nitrato de amonio y nitrito de amonio. Finalmente, es rico en sulfatos, que concentrados y secos pueden utilizarse como fertilizante nitrogenado.
La fórmula principal de la reacción es:
NO O3=NO2 O2
2NO2 O3=N2O5 O2
2NO2 2NH3 H2O=NH4NO2 NH4NO3
N2O5 2NH3 H2O =2NH4NO3
2. Diagrama de flujo
3. Principales parámetros del proceso
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La cantidad de NOX procesada por hora es: 60.000? (800-100)?10 = 42 kg/hora
II. Descripción del equipo principal
1. Generador de ozono
Según el contenido de NOX en el gases de combustión, el equipo de ozono necesario para el cálculo son unos dos generadores de ozono de 25 kg/h, uno de respaldo, equipados con un sistema de control de fuente de aire, sistema de agua de refrigeración e instrumentos completos de control automático (PLC) y detección.
Para los sistemas generadores de ozono que utilizan una fuente de aire (aire u oxígeno), se debe determinar después de consultar con el propietario según las condiciones del sitio del proyecto.
1.1 Tecnología y proceso de preparación de ozono (proceso de fuente de oxígeno)
El gas de la tubería de oxígeno proporcionado por el propietario es procesado por el dispositivo estabilizador y reductor de presión de primer nivel, filtrado por el oxígeno. filtro, y luego se ingresa el aire. El punto de rocío se detecta mediante un medidor de punto de rocío, el aire de entrada se mide mediante un medidor de flujo y el medidor de flujo está vinculado a la estación PLC. La tubería de entrada de aire de cada sistema está equipada con una válvula de seguridad para el sistema de protección de alivio de presión.
En el campo eléctrico de alta frecuencia y alto voltaje en la cámara generadora de ozono, parte del oxígeno se convierte en ozono y el gas producto es gas ozonizado. Después del control de temperatura y presión, se descarga. desde la salida de ozono y luego pasa a través de la válvula reguladora de salida. El tubo de salida de la sala de generación de ozono está equipado con una entrada de gas ozono y una válvula solenoide. El tubo de salida de cada dispositivo detecta la concentración de salida del gas ozono a través de su propio medidor de concentración de generación de ozono.
El generador de ozono está equipado con un sistema de agua de refrigeración de circulación cerrada, que proporciona agua de refrigeración para el generador de ozono mediante el intercambio de calor a través de un intercambiador de calor de placas. Equipado con una bomba de circulación de agua de refrigeración, monitoreada por un sistema de control automático PLC. Se instala un sensor de presión en la tubería de entrada del agua de refrigeración para detección y retroalimentación al sistema de control automático PLC. La salida de agua de refrigeración dispone de transmisor de temperatura, interruptor de flujo, etc. y alarma cuando la temperatura del agua de refrigeración excede el valor establecido o el caudal es inferior al valor establecido. ¿Este sistema está diseñado en función de la temperatura de entrada del agua de refrigeración de circulación externa? A 33 ℃, si la temperatura del agua supera los 33 ℃, el sistema puede funcionar de forma continua y estable, pero la capacidad se reducirá. La producción de ozono requerida se puede lograr ajustando las condiciones de funcionamiento. Se recomienda utilizar agua destilada para el agua de circulación interna.
El generador de ozono está equipado con un sistema de limpieza para eliminar el ozono residual y el agua de refrigeración en punto bajo durante el mantenimiento. Se diseña un puerto de muestreo en la tubería de salida de ozono y se instala un detector de concentración de ozono en línea.
Se diseña e instala un dispositivo de alarma de fuga de oxígeno (con alarma de luz y sonido en el sitio) en el punto de colocación del equipo de ozono. Cuando se detecta que la concentración de oxígeno en el ambiente circundante excede el estándar, el detector. sonará una alarma. Instale un dispositivo de alarma de fuga de ozono (con alarma de luz y sonido en el sitio) en el lugar donde está colocado el equipo de ozono para detectar si hay una fuga de ozono en el lugar donde está colocado el equipo de ozono, y emitir una alarma cuando la concentración de ozono exceda el estándar.
Si se determina que es un sistema de ozono con otras fuentes de gas, entonces proporcione el proceso.
1.2 Parámetros técnicos del generador de ozono
1.2.1 Generación y concentración de ozono
1.2.2 Rendimiento eléctrico
1.2.3 Consumo de Oxígeno cantidad
1.2.4 Proyecto público * * *
2. Dispositivo de distribución de gas ozono y mezclador de gases de combustión
Para producir ozono y gases de combustión NOX es El gas ozono del generador de ozono se introduce uniformemente en la sección del gasoducto para ser tratado a través del dispositivo anular de distribución de gases de combustión, y luego el gas de combustión se mezcla a través del mezclador de gases de combustión para mezclar completamente el ozono y el NOX. los gases de combustión entran en contacto y reaccionan. Debido a que la reacción entre el ozono y los NOX es muy rápida y básicamente no se ve afectada por el SO2, no es necesario agregar equipos adicionales y solo debe llevarse a cabo en el gasoducto. La pérdida de presión total del dispositivo de distribución de gas y del mezclador de gases de combustión no debe exceder los 300 Pa.
3. Instalaciones de lavado
El NO2 generado es absorbido y procesado por la torre de lavado alcalino. Si se lleva a cabo simultáneamente con la desulfuración de los gases de combustión, se puede utilizar una torre de desulfuración húmeda para absorber y procesar NOX y SO2 al mismo tiempo. Se recomienda utilizar agua con amoníaco como solución alcalina y los productos finales son NH4NO2 y NH4NO3.
3. Características del proceso
(1) Tiempo de reacción corto y velocidad rápida. El ozono y el NOX reaccionan muy rápidamente y solo se necesita poco tiempo para oxidar el NOX en NO2 y N2O5 de alta valencia. Por lo tanto, no se requiere ningún equipo de reacción especial, sólo la mezcla en el conducto de gases de combustión.
⑵ Absorción completa y alta eficacia purificadora. Dado que tanto el NO2 como el N2O5 son sustancias solubles en agua, en un ambiente alcalino, sólo una pequeña cantidad de pulverización puede absorber completamente el NOX en los gases de combustión y convertirlo en nitratos y nitritos.
Sal ácida, por lo que la eficiencia de la purificación de gases de combustión es alta.
(3) Sin contaminación secundaria. Debido a que el producto de reacción entre el ozono y los óxidos de nitrógeno es O2, no afecta las emisiones en la chimenea. También puede mejorar la eficiencia de conversión de SO2.
(4) La torre de lavado por desulfuración se puede utilizar directamente para el lavado. Debido a que el contenido de óxidos de nitrógeno es muy pequeño en comparación con el de SO2, básicamente no hay necesidad de aumentar la carga del lavador de desulfuración.
⑸Alto grado de automatización. Todo el equipo está controlado automáticamente por PLC y no requiere la presencia de personal especial, siempre que se inspeccione periódicamente.
Tecnología de desnitrificación Tecnología de reducción selectiva no catalítica (SNCR)
La reducción selectiva no catalítica es un método para reducir los óxidos de nitrógeno en el rango de temperatura de 850 ~ 1100 ℃ sin utilizar un catalizador . Los fármacos más utilizados son el amoníaco y la urea.
En términos generales, la eficiencia de desnitrificación SNCR de grandes unidades alimentadas con carbón puede alcanzar 25 ~ 40, y la eficiencia de desnitrificación SNCR de unidades pequeñas puede alcanzar 80. Dado que este método se ve muy afectado por el tamaño de la estructura de la caldera, a menudo se utiliza como método de tratamiento complementario para la tecnología de combustión con bajo contenido de nitrógeno. El costo del proyecto es bajo, su diseño es simple y ocupa un área pequeña. Es adecuado para la renovación de plantas antiguas y se pueden utilizar plantas nuevas según el diseño de la caldera.
Tecnología de reducción catalítica selectiva (SCR)
La SCR es actualmente la tecnología de desnitrificación de gases de combustión más madura y es un tipo de desnitrificación posterior al horno.
El método que se puso en funcionamiento comercial por primera vez en Japón a finales de los años 1960 y 1970 se llama "agente reductor (NH3, urea) que reacciona selectivamente con óxidos de nitrógeno bajo la acción de un catalizador metálico para generar N2 y H2O, en lugar de ser oxidado por el O2". ¿Selectivo? . Los procesos SCR internacionalmente populares se dividen principalmente en SCR de amoníaco y SCR de urea. Ambos métodos utilizan el efecto reductor del amoníaco para reducir los óxidos de nitrógeno (principalmente NO) bajo la acción de un catalizador en N2 y agua, que tienen poco impacto en la atmósfera. El agente reductor es NH3.
La mayoría de los catalizadores utilizados en SCR utilizan TiO2 como portador y V2O5 o V2 O5-WO3 o V2O5-MoO3 como componentes activos. Son alveolares, de placa o corrugados. Los catalizadores SCR utilizados para la desnitrificación de gases de combustión se pueden dividir en catalizadores de alta temperatura (345 ℃ ~ 590 ℃), catalizadores de temperatura media (260 ℃ ~ 380 ℃) y catalizadores de baja temperatura (80 ℃ ~ 300 ℃). Diferentes catalizadores tienen diferentes temperaturas de reacción adecuadas.
Si la temperatura de reacción es baja, la actividad del catalizador disminuirá, lo que dará como resultado una disminución en la eficiencia de desnitrificación. Si el catalizador continúa funcionando a baja temperatura, se causará daño permanente al catalizador si la temperatura de reacción es demasiado alta. El NH3 se oxidará fácilmente y la cantidad de óxidos de nitrógeno aumentará, lo que también provocará un cambio de fase del material del catalizador y reducirá la actividad del catalizador. La mayoría de los sistemas SCR nacionales y extranjeros utilizan alta temperatura y el rango de temperatura de reacción es de 315 °C a 400 °C.
Ventajas: este método tiene una alta eficiencia de desnitrificación y un precio relativamente bajo. Se usa ampliamente en proyectos nacionales y extranjeros y se ha convertido en la tecnología principal para la desnitrificación de gases de combustión en plantas de energía.
Desventajas: El combustible contiene azufre, que al quemarse producirá una cierta cantidad de SO3. Con la adición de catalizador, la cantidad de SO3 generada en condiciones aeróbicas aumenta considerablemente y, junto con el exceso de NH3, se genera NH4HSO4. NH4HSO4 es corrosivo y pegajoso y puede causar daños al equipo de humos de cola. Aunque la producción de SO3 es limitada, no se puede subestimar su impacto. Además, no se puede ignorar el envenenamiento del catalizador.
Adsorción con carbón activado
Usados juntos
Desnitrificación por haz de electrones (EBA)