一种低温控温烟气脱硝系统的制作方法

1.本实用新型属于烟气脱硝技术领域，特别是一种低温控温烟气脱硝系统。


背景技术：

2.废杂铜竖炉使用天然气作为燃料，燃烧烟气中含有一定量的氮氧化物，其中90-95％的氮氧化物为no。正常作业时，竖炉烟气中氮氧化物浓度在30-80mg/m3之间。但异常工况时，烟气中氮氧化物含量可达100-150mg/m3，超出了现行的再生铜污染物特别排放最高限值100mg/m3。一旦超标，需要立即采取措施脱除废杂铜竖炉烟气中的氮氧化物，确保时刻符合特别排放限值。
3.废杂铜竖炉烟气的特点，一是氮氧化物浓度整体不高，并非总是超标；二是氮氧化物总量小，峰值情况下需脱除的氮氧化物量仅为0.35kg/h左右；三是烟气温度较低，并在150-250℃的范围内频繁波动。
4.现有技术中，例如，中国专利申请cn111514735a提供了一种利用臭氧进行脱硫脱硝的系统及方法，该系统利用换热装置调节氮氧化物吸收液和烟气的温度，使烟气温度条件下臭氧分解速度降低，提高臭氧的利用率。又例如中国授权专利cn208626983u提供了一种高浓度氮氧化物烟气脱硝系统，锅炉尾气通过引风机进入初步氧化装置，喷淋液体氧化液进行初步氧化；然后通过等离子烟气净化装置和臭氧注入装置，使烟气中残留的氮氧化物被脱除。又例如中国授权专利cn205886559u提供了一种燃煤电厂用烟气臭氧脱硝系统，该系统通过混合反应装置将燃煤烟气和臭氧发生交汇混合并反应，氮氧化物脱除效率高。
5.然而，但是相比废杂铜竖炉的烟气需要脱除的氮氧化物量，上述这几种系统设备虽然脱硝效率高，但是结构复杂，造价过于高昂，脱硝运行成本过高；难以实现在废杂铜竖炉烟气温度范围内脱除氮氧化物。


技术实现要素：

6.为了解决上述现有技术的问题，本实用新型提供一种低温控温烟气脱硝系统，通过以下技术方案实现。
7.一种低温控温烟气脱硝系统，包括脱硝组件、氧化反应组件和温控组件；所述脱硝组件包括洗涤塔、雾化喷枪；所述氧化反应组件包括依次连接的臭氧发生器、臭氧输送管、臭氧混合器；所述温控组件包括进风管和温度传感器；所述洗涤塔上连接净烟管，所述臭氧混合器设置在所述净烟管上，所述进风管与所述净烟管连通，所述温度传感器设置在所述净烟管内；所述进风管上设有电动阀。
8.上述低温控温烟气脱硝系统中，洗涤塔和袋式除尘器之间通过净烟管连接；袋式除尘器中排出的烟气是已经经过了脱硫工序的烟气。氧化反应组件用于产生臭氧并促使臭氧与烟气在净烟管内进行混合和反应；洗涤塔内的雾化喷枪用于喷淋纯净水雾，用于吸附溶解烟气中臭氧和no等氮氧化物反应生成的二氧化氮，生成硝酸溶液后回收利用。温度传感器(例如热电偶)的测温量程可以选择涵盖了低温烟气的温度范围的元器件，通过温度传
感器可以时刻监测净烟管内的烟气温度，用以控制进风管上的电动阀(例如电动蝶阀)开闭，进而控制外界空气的流量，最终调节烟气温度。
9.上述低温控温烟气脱硝系统的具体工作过程为：在废杂铜竖炉生产时，臭氧发生器产生的臭氧通过臭氧混合器的处理，与待脱硝的烟气进行充分混合和反应，氧化生成no2；氧化反应后的烟气进入洗涤塔中；同时开启雾化喷枪，喷出水雾液滴，逆向(向下)喷射到烟气中，液滴吸收烟气中的no2后沉降并被收集，实现烟气脱硝；脱硝后的烟气经烟囱外排，收集的废液送入到污水处理系统另作净化。脱硝过程中，当温度传感器监测到流入洗涤塔的烟气温度超过预设的上限阈值时，电动阀联锁启动，由于净烟管内烟气的流动产生负压，进而吸入外界空气；当烟气温度低于预设的下限阈值时，电动阀联锁关闭，停止吸入外界空气。由此实现了净烟管内的烟气温度维持在一定合理范围内。
10.优选地，所述进风管连接在所述臭氧混合器远离所述洗涤塔一侧的所述净烟管上，所述温度传感器位于所述进风管和臭氧混合器之间的所述净烟管内。将进风管与净烟管连接的部位设置在臭氧混合器远离洗涤塔的一侧，将温度传感器设置在进风管和臭氧混合器之间，其目的是在烟气与臭氧混合之前完成了烟气温度的在线实时监测和有效控制，进而促使在臭氧混合器附近烟气中氮氧化物和臭氧就已经开始反应，促使氮氧化物反应完全。
11.优选地，臭氧输送管上设有截止阀、过滤器和流量计。通过调整截止阀的角度，观察流量计示值变化，用于增减臭氧的输入量。
12.优选地，所述洗涤塔的顶部设有氮氧化物检测装置。根据氮氧化物检测装置检测的烟气中氮氧化物浓度值，进而控制臭氧输送管中臭氧的流量，保证排出了氮氧化物浓度满足要求。
13.优选地，所述洗涤塔的底部设有集液槽。集液槽用于回收吸附了二氧化氮后的酸性废水。
14.优选地，所述进风管上设有输气泵。输气泵用于促使外界空气进入净烟管。
15.优选地，所述洗涤塔内沿上下方向至少设有两组所述雾化喷枪。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本专利提供的脱硝系统能够快速启动/调节臭氧的输入量以及净烟管中烟气的温度，确保了臭氧与no的反应过程在合理低温范围内进行，提高了臭氧的利用率；结构简单，操作方便，造价低，响应速度快。
附图说明
17.图1为实施例1所述的低温控温烟气脱硝系统的结构示意图；
18.图2为实施例2所述的低温控温烟气脱硝系统的结构示意图；
19.图中：1、洗涤塔；2、雾化喷枪；3、臭氧发生器；4、臭氧输送管；5、臭氧混合器；6、进风管；7、温度传感器；8、净烟管；9、电动阀；10、截止阀；11、过滤器；12、流量计；13、氮氧化物检测装置；14、集液槽；15、输气泵。
具体实施方式
20.以下将结合附图对本专利中各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利的实施例，
本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本专利所保护的范围。
21.在本专利的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
22.在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。需要指出的是，所有附图均为示例性的表示。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
23.下面通过具体的实施例子并结合附图对本专利做进一步的详细描述。
24.实施例1
25.如图1所示，本实施例提供的低温控温烟气脱硝系统，包括脱硝组件、氧化反应组件和温控组件；所述脱硝组件包括洗涤塔1、雾化喷枪2；所述氧化反应组件包括依次连接的臭氧发生器3、臭氧输送管4、臭氧混合器5；所述温控组件包括进风管6和温度传感器7；所述洗涤塔1上连接净烟管8，所述臭氧混合器5设置在所述净烟管8上，所述进风管6与所述净烟管8连通，所述温度传感器7设置在所述净烟管8内；所述进风管6上设有电动阀9。
26.上述低温控温烟气脱硝系统中，洗涤塔和袋式除尘器之间通过净烟管连接；袋式除尘器中排出的烟气是已经经过了脱硫工序的烟气。氧化反应组件用于产生臭氧并促使臭氧与烟气在净烟管内进行混合和反应；洗涤塔内的雾化喷枪(流量为33.3l/min)用于喷淋纯净水雾，用于吸附溶解烟气中臭氧和no等氮氧化物反应生成的二氧化氮，生成硝酸溶液后回收利用。温度传感器的测温量程可以选择涵盖了低温烟气的温度范围的元器件(例如选用量程为量程-200-400℃的热电偶作为温度传感器)，通过温度传感器可以时刻监测净烟管内的烟气温度，用以控制进风管(管径dn400)上的电动阀(例如电动蝶阀)开闭，进而控制外界空气的流量，最终调节烟气温度。
27.上述低温控温烟气脱硝系统的具体工作过程为：在废杂铜竖炉生产时，臭氧发生器产生的臭氧通过臭氧混合器的处理，与待脱硝的烟气进行充分混合和反应，氧化生成no2；臭氧混合器为市面上常见的设备，本实施例中，其直径与净烟管的直径均为φ900mm，臭氧输送管的管径为φ50mm；氧化反应后的烟气进入洗涤塔中；同时开启雾化喷枪(使用纯净水，液滴粒径＜100μm)，喷出水雾液滴，逆向(向下)喷射到烟气中，液滴吸收烟气中的no2后沉降并被收集，实现烟气脱硝；脱硝后的烟气经烟囱外排，收集的废液送入到污水处理系统另作净化。
28.脱硝过程中，当温度传感器监测到流入洗涤塔的烟气温度超过预设的上限阈值(例如160℃)时，电动阀联锁启动，由于净烟管内烟气的流动产生负压，进而吸入外界空气；当烟气温度低于预设的下限阈值(例如60℃)时，电动阀联锁关闭，停止吸入外界空气。由此实现了净烟管内的烟气温度维持在50-180℃的范围内。
29.实施例2
30.如图2所示，本实施例提供的低温控温烟气脱硝系统，相比于实施例1，所述进风管6连接在所述臭氧混合器5远离所述洗涤塔1一侧的所述净烟管8上，所述温度传感器7位于所述进风管6和臭氧混合器5之间的所述净烟管8内；臭氧输送管4上设有截止阀10、过滤器11和流量计12；所述洗涤塔1的顶部设有氮氧化物检测装置13，所述洗涤塔1的底部设有集液槽14，所述进风管6上设有输气泵15。
31.例如，洗涤塔下部的集液槽的内径φ1.5m，高度2m。洗涤塔上部可以增设氮氧化物检测装置，洗涤塔的顶部还设有φ1000mm的烟囱。洗涤塔与集液槽为碳钢衬玻璃钢防腐层。
32.将进风管与净烟管连接的部位设置在臭氧混合器远离洗涤塔的一侧，将温度传感器设置在进风管和臭氧混合器之间，其目的是在烟气与臭氧混合之前完成了烟气温度的在线实时监测和有效控制，进而促使在臭氧混合器附近烟气中氮氧化物和臭氧就已经开始反应，促使氮氧化物反应完全。
33.操作中，观察氮氧化物检测装置显示的烟气中氮氧化物浓度值，以及流量计的示值变化；当氮氧化物浓度值显著小于60mg/m3时，减小截止阀的开度，减少臭氧的输入量；当氮氧化物浓度值仍高于60mg/m3时，加大截止阀的开度，增加臭氧的输入量。通过增减臭氧的输入量，控制臭氧与氮氧化物的反应程度。
34.以上实施例详细描述了本实用新型的实施，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节。在本实用新型的权利要求书和技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单改型和改变，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。