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锅炉脱硝喷枪企业:双氧水脱硝脱硫的应用技术
编辑:九五至尊vi手机版  来源:九五至尊游戏平台手机版   发布时间:2017-11-28

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    双氧水--H2O2还可有效地处理含NOX、SO2、H2S等的废气,分别生成有用的浓HNO3、浓H2SO4。H2O2还可提高生化法处理废水的能力,并防止污泥膨胀。当处理废水、废气所用的活性炭失效后,可用H2O2使其再生,方法简便易行。环保应用双氧水具有巨大的潜在市场。双氧水广泛用于有毒废水处理、气体洗涤与消毒灭菌。用双氧水处理废水的显著特点是操作简便,不产生二次污染。双氧水有很强的反应活性。在不同pH值和反应组分条件下,双氧水既可作氧化剂,又可作还原剂。双氧水几乎可处理各种有害废水(包括除毒、去味、脱色),对消除硫化物、氰化物、亚硝酸盐和酚类所引起的污染特别有效。 
近年来国内正加紧开发研究用双氧水处理工业废水,特别是处理含氯酚类有机物的造纸业废水,氯酚类有机物因其结构稳定,难以生物降解,采用传统的物理、生物或化学法难以奏效。利用双氧水与O3的协同作用产生一种氧化能力很强的0H·自由基,其氧化能力仅次于氟。0H·自由基在氧化有机物时几乎无选择性,可引发链反应,直接将有害物降解为无害物。实验表明,O3和H2O2的高级氧化过程能有效氧化难生物降解含氯酚的有机废水,随着pH增加,氧化反应速率增大。
一、双氧水脱硫设计原则
    1、实行国家关于环境保护的政策,符合国家的有关法规、规范和标准;
    2、根据企业要求,使企业尾气经脱硫后,SO2浓度能达200mg/Nm3以下,从而达标排放,以促进企业的可持续发展;
    3、在设计中结合现有管网和设备条件,尽量节约投资;
    4、合理利用高新技术和设备,在确保SO2达标排放的前提下,合理选择管材,做到经济适用;努力降低工程造价及运行费用,优化工程技术经济指标;
    5、脱硫工艺的选择应因地制宜并遵循“技术合理、经济合算、运行可靠、管理简单”的原则;采用合理的建设实施方案,充分考虑工程实施的可行性、经济性和合理性;
    6、工程方案在满足功能的前提下,优选占地面积较小的工艺,采用节能、低噪音先进设备,降低电耗及运行成本。
 
二、双氧水脱硫机理
    双氧水脱硫是采用27.5%双氧水(过氧化氢溶液)经稀释到8.5%的安全浓度后进行塔内脱硫。过氧化氢在酸性溶液中将二氧化硫氧化,生成硫酸。硫酸可以和水以任一比例混溶,不会造成过饱和结晶,造成结垢堵塞问题,因此,采用双氧水法脱硫工艺提高了系统的可靠性,降低了投资及运行费用。同时稀硫酸可以作为化工原料出售,不会产生二次污染问题。
    双氧水法脱硫技术是利用8.5%双氧水溶液作为脱硫剂,稀双氧水溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中SO2来达到烟气脱硫的目的,副产物为稀硫酸溶液,可进行销售或再利用。脱硫工艺主要包括4个部分:
    (1)吸取剂存储与输送;
    (2)吸取液喷淋并离心分散;
    (3)塔内雾滴与烟气逆流接触反应;
    (4)副产物外排。
    反应原理:
    烟气中SO2的脱除过程是分两部完成的:
    第一步,气液传质和水合过程,即烟气中SO2分子与水接触时,溶解在水中,并与水分子结合为亚硫酸:
    SO2+H2O→H2SO3                                   
    第二步,氧化吸取
    H2O2+ H2SO3→H2SO4+H2O                     
    副反应,双氧水分解:
    2H2O2→2H2O + O2↑                                
    摩尔的双氧水脱除1摩尔的SO2。双氧水的分解会降低其利用率,应尽量减少副反应的进行。
    副产物为H2SO4 ,对SO2无吸取能力,在溶液中达到一定浓度后(~30%),用泵取出部分外排。
 
    另外,硫酸还可与过氧化氢反应生成具有强氧化性的过二硫酸(H2S2O8 )。
    由于上述两方面的原因,硫酸的加入,会显著提高体系的酸性、氧化性和氧化脱硫率。当硫酸用量继续加大,脱硫率开始下降。当体系酸性过强时,过氧化氢不太稳定,会快速分解而损失,从而导致脱硫率反而下降:
 
    因此,为了达到较好的脱硫效果,体系只需要加入少量的硫酸。
 
    三、双氧水脱硫工艺流程说明
    双氧水脱硫系统包括7部分,分别为:尾气系统、吸取剂存储与输送系统、工艺水系统、吸取系统、副产物外排系统、电气系统、仪表控制系统。
    含SO2尾气由原烟道进入脱硫塔,在脱硫系统正常运行时,尾气由脱硫塔的尾气入口进入,在脱硫塔内与脱硫液逆流接触,气液两相发生快速传质反应,尾气中SO2被充分吸取,再往上经过脱硫塔上部的丝网除雾器,截留烟气中的微小液滴后经塔顶直排烟囱排放。
    吸取试剂溶液的输送和循环如下:将购入的27.5%浓度工业级双氧水加水添加稳定剂并稀释到8.5%浓度(稀释的目的是提高双氧水的使用安全性)在储罐中临时存储,再由双氧水泵连续补充至脱硫塔,以维持脱硫液中足够的有效脱硫成分。双氧水的补充量按照入口尾气中SO2摩尔流量进行调节。循环吸取液通过重力降落到塔底循环槽,循环槽内的循环吸取液再通过循环泵送至脱硫塔喷淋吸取层循环吸取,循环吸取液在吸取SO2后,密度逐步增大,当达到设定值时(对应~30%浓度),由稀硫酸泵排至干吸循环槽。
    四、双氧水脱硫技术特点
    1.流程简短,投资省
    双氧水脱硫采用单塔设计,吸取反应和副产品的回收均在个塔内,配套设备少而精,流程简短,控制简便,可操作性强,无需额外增加操作人员,有效节约投资成本、运行成本和占地空间。
    2.脱硫效率高
    双氧水脱硫装置高效、方便,过氧化氢尾气脱硫活性强、反应速率快,二氧化硫的排放限值P(SO )<20mg/m。,远低于国家标准GB 26132—2010规定的限值:现有装置P(SO2)<860 mg/m。[2013年10月1日后实行P(SO )<400 mg/m ],对氮氧化物亦有较高的脱除率,脱硫脱硝同时进行。
    3.精确控制
    双氧水脱硫系统根据吸取前后二氧化硫浓度,采用计量控制系统精确的控制过氧化氢吸取剂的加入量,在保证脱硫效果的同时,降低了运行成本。
    4.不堵塔、阻力小
    脱硫副产品为稀硫酸,不存在结晶堵塔等问题,吸取塔为大开孔率填料塔或空塔,系统阻力小(不超过1000 Pa),节省主鼓风机动力消耗。
    5.副产品稀酸可全部回收
    系统产生的稀硫酸直接返回至硫酸系统干吸工序用于调节干燥及吸取酸浓,副产品不需二次加工,回收成本大大降低。
    6.无二次污染物产生
    整个生产过程中不产生新的三废产物,无二次污染,属典型的清洁生产工艺技术。
    7.缺点
    双氧水脱硫工艺的缺点为过氧化氢具有很强的氧化性,长途运输具有一定危险性,因此此工艺适用于周边有过氧化氢产地的地方。
    
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