[发明专利]一种采用催化过氧化氢的脱硝系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及氮氧化物治理技术领域，具体涉及一种采用催化过氧化氢的脱硝系统及其方法。

背景技术

化石燃料燃烧是大气中人为排放氮氧化物(NO_X)的重要来源，而氮氧化物，如酸雨、光化学烟雾和臭氧枯竭，对居民的正常生活和生产产生了极大的危害。随着NO_X污染问题的日趋严重，各国政府加大了对NO_X排放的控制力度

最常用的针对化石燃料燃烧的NO_X治理方案为选择催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)，该方法存在一定的技术缺陷，如温度窗口高(320～400℃)，投资运行成本昂贵和氨逃逸等；采用臭氧氧化脱硝克服了SCR脱硝温度较高的弊端，但仍然存在对NO_X氧化不完全、反应产物需要进行二次处理的问题；而过氧化氢(H₂O₂)虽然具有氧化能力，但需要经过催化剂激活才能产生氧化能力更强的自由基。中国专利文献CN103463978A公开了一种使用H₂O₂催化氧化烟气同时脱硫脱硝的方法，但未考虑强氧化自由基的寿命很短的问题，因此H₂O₂利用率不高；美国专利US6793903也公开了一种H₂O₂催化脱硝的工艺流程，选取的催化剂可实现较高的脱硝效率，但未实现NO_X的深度氧化，即反应后的亚硝酸根较多。

综上所述，当前研发一种脱硝效率高、氧化完全且H₂O₂利用率高的催化剂及其工艺显得尤为必要。

发明内容

为了解决现有技术脱硝过程中H₂O₂利用率低和氧化不完全的问题，本发明提供了一种采用催化过氧化氢的脱硝系统及其方法，可对除尘后的烟气中的NO_X实现深度氧化，处理后的尾气经碱液吸收即可实现NO_X的高效脱除。

为了达到上述目的，本发明所采取的技术方案如下：

一种采用催化过氧化氢的脱硝系统，包括H₂O₂存储与输送系统、碱液存储与输送系统、催化剂单元，反应塔6和废液输送单元组成；所述H₂O₂存储与输运系统包括与反应塔6上部连通的H₂O₂溶液储存罐2，依次设置在H₂O₂溶液储存罐2与反应塔6连通管路上的一号流量计3、一号输送泵4和加热装置5，设置在反应塔6内、连通管路末端的格栅7，以及与H₂O₂溶液储存罐2连接的低温控制系统1，所述碱液存储与输运系统包括与反应塔6下部连通的碱液储蓄罐9，设置在碱液储蓄罐9与反应塔6连通管路上的二号流量计10和二号加压输送泵11，以及设置在反应塔6内、连通管路末端的喷淋装置12；所述催化剂单元为设置在反应塔6内且位于格栅7和喷淋装置12间的布满催化剂的波纹板8；所述废液输送单元为连接在反应塔6底部的3号输送泵13。

所述波纹板8上布满的催化剂为涂覆有负载铁元素的钛基催化剂，其中铁和钛的摩尔比为1～5:100。

所述H₂O₂溶液储存罐2、H₂O₂溶液储存罐2与反应塔6连通管路即H₂O₂输送管道、格栅7的内表面以及反应塔6内H₂O₂蒸汽与烟气的混合区域涂覆惰性材料涂层，不会促进分解H₂O₂和消解羟基自由基。

所述惰性材料为二氧化硅或塑料或氟塑料。