项目简介
项目技术主要应用于大气污染防治领域,可高效协同去除氮氧化物、二氧化硫、有色烟羽、汞、粉尘(PM2.5、PM10)、二噁英及二次颗粒物,排放指标优于现行的超低排放标准,是大气多污染物协同防治关键技术集成的典型示范项目。项目是针对工业烟气中的SO2、NOx的物化特性,采用工业固废为吸收剂,开发了一条高效、经济的定量氧化耦合强化吸收协同去除多种污染物的技术工艺。提出、开发、应用“定量氧化耦合强化吸收技术”、“水浴紊动混合射流技术”、“旋式分离技术”3项创新技术项目。可利用废水废渣为吸收剂,实现湿法脱硫,废水、废渣零排放,突破行业技术瓶颈。本技术能够为我国工业行业NOx和其他污染物的减排探索出一条新的可行性技术路线。促进环保行业污染治理设施一体化集成,为清洁生产和节能减排做出贡献,同时促进环保技术的更新升级。可大幅度降低污染物排放、提高空气质量,对固废资源化再利用具有较大的支撑作用。
技术来源:
技术来源于京津冀协同创新、产学研技术合作、工业烟气多污染物深度净化创新团队和国际合作基地,是围绕环保行业的重大技术需求而开发。
技术工艺:低温定量氧化耦合强化吸收协调去除多种污染物技术工艺
主要技术关键
针对工业烟气中SO2、NOx等有毒有害气态污染物的含量及特点,采用定量氧化耦合强化吸收同时去除多污染物技术,结合自主创新技术优势,开发一套高效可行的硫氧化物、氮氧化物、二噁英和Hg同时脱除,并采用废水、废渣为吸收剂的技术路线,主要分为三步进行:
(1)NO的定量氧化
工业烟气在负压作用下经烟道直接进入氧化阶段,其中氧化阶段主要分为三部分:首先是预氧化区,即,采用臭氧对其进行定量氧化;其次进入低温催化氧化阶段,对预氧化区未氧化完全的部分NO进行二次催化氧化(二噁英及Hg也在此被氧化);其中经过前两阶段氧化后仍未达到氧化要求的NO则进入直接氧化区,在臭氧氛围下进一步氧化,从而达到定量氧化要求。
(2)耦合强化吸收
采用特殊流场设计,通过气、液两相压力调节,把水雾粒径与粉尘粒径大小及气量和液量比例控制在一定倍数范围之内,处于非弹性碰撞状态,形成气液混合紊动射流。这种混合紊动射流在压力作用下,通过“蜂巢式”均衡排气装置,进行混合紊动射流水浴过程。在水浴过程中,混合紊动射流速度较高,与周围静止介质发生动量和质量交换,促使介质表面积迅速扩大和极速更新,并释放动量传递特性和优越的传热、传质效能。再利用碱性固废,进行高效吸收过程,完成协调脱除目的。
(3)气液高效分离
为避免细小雾滴及裹挟的微小颗粒逃逸,采用强化旋流方式对烟气进行横向高速切割碰撞捕集,促使细小水包尘凝并融合,为气液再次分离创造条件。形成旋流的同时,长大的雾滴裹挟烟气中的尘粒受离心力作用,被抛附在器壁上,顺器壁直流而下,汇流浆液池中进行沉淀,上清水循环使用,固废进行无害化处理,完成多级深度净化工序。此外,旋线布置与水平切向呈一定角度,高速旋转过程中,能够产生顺流压差,有利于烟气外排,从而实现“低阻”的目的。凭借开发的高分子复合除尘、捕雾材料,实现细小及微米级的颗粒物高效捕集和气液分离。
(4)反应机理
排放指标:
NOx≤50 mg/m3,
SO2≤30 mg/m3,
Hg≤0.03 mg/m3,
二噁英去除率>70%,
粉尘≤10 mg/m3 。
工程案例
焦炉烟气治理项目实景
本技术具有以下突出优势:
1)可实现SO2和NOx等多污染物协同脱除;
2)适应较大的负荷波动;烟气波动,SO2浓度波动(500-5000 mg/m3)、NOx浓度波动(150-1000 mg/m3)、温度波动(80-180℃)、含氧量 高(15%-18%)等特点。
3)采用低温催化氧化与直接氧化相结合的方式,降低成本。
4)清洁生产:固废资源化,且无废水废渣排放。