一种基于撞击流氧化反应的烟气净化处理系统的制作方法

本技术涉及一种基于撞击流氧化反应的烟气净化处理系统，主要应用于燃煤电站深度脱硝及非电领域复杂烟气治理，可实现氮氧化物超低排放及烟气多污染物一体化脱除，属于烟气低温脱硝。

背景技术：

1、近年来，煤电领域以及非电领域的节能减排要求日趋严厉，各行业燃烧碳基燃料（如化石燃料、生物质、有机固废等）所造成的以氮氧化物、硫氧化物等为代表的大气污染问题仍然是关注的焦点。随着环保治理标准越来越高，相应的脱硝治理技术需要向高端化方向发展，低温脱硝、煤电领域全负荷脱硝、非电领域脱硝、脱硫、脱重金属、脱vocs、脱二噁英等多污染物一体化脱除已成普遍性难题。

2、目前，烟气脱硝技术主要有选择性催化还原技术（scr）、选择性非催化还原技术（sncr）和sncr-scr联合脱硝技术和低温氧化技术。对于煤电领域，现阶段主要采用“高效低氮燃烧器＋scr或sncr”技术来满足氮氧化物超低排放的要求，但煤电机组在低负荷运行时，通常会出现sncr和scr脱硝系统烟温低于技术所需温度范围的现象，导致通过现有烟气脱硝装置无法实现氮氧化物达标排放，因此，亟需开发一种高效的低温技术作为前置补充技术。

3、臭氧是一种清洁高效的强氧化剂，反应后产物是氧气，低温氧化法是通过将烟气中的不溶性或微溶性的nox氧化成易溶于水的no2、n2o5等高价氮氧化物，将溶解度较低的so2氧化成易溶的so3，将零价汞氧化成可溶性二价汞（hg2+），然后结合后续流程的吸收塔将这些污染物与hcl、hf等可溶性酸性气体一同去除的技术。但在实际的低温氧化脱硝应用中，通过管道格栅将臭氧喷射管道内与烟气接触，存在烟气中no与臭氧反应不充分的问题。

4、现有技术cn203954985u中公开“撞击流气体净化系统”，但其提出的撞击流气体净化系统是通过多次液体与空气气液撞击来到达空气净化的目的；cn210584531中为了提高臭氧浓度的均匀度，设计了臭氧空气高效螺旋混合装置，虽然提高臭氧浓度的均匀性，但不能保证烟气进入吸收系统前与臭氧充分反应；cn111467942中为了强化臭氧与烟气氧化过程，通过多级循环喷淋的双碳脱硫脱硝系统在尾部管道及脱硫脱硝塔内均布置了臭氧喷射，虽然氧化效果好，但双塔的结构占地面积大，同时臭氧在塔内存在逃逸的风险。

5、为此，急需一种能实现高效率和高质量的烟气净化处理系统。

技术实现思路

1、本实用新型为了克服现有技术的不足，提出了一种基于撞击流氧化反应的烟气净化处理系统。在本技术方案中，基于撞击流氧化反应技术，以及，结合强烈地微观混合效应，实现极大地强化传质过程，将除尘后的烟气进行有效的氧化反应；然后，再经吸收塔作用后，保证净化后的烟气中nox≤30mg/nm³，二氧化硫≤10mg/nm³，颗粒物≤5mg/nm³，汞及其化合物≤0.03mg/nm³，即可直接排放至空气中，并符合燃煤电厂排放标准；

2、本实用新型不仅实现了烟气净化处理工艺的高效率和高质量，而且还保证了烟气净化处理工艺的稳定性和可持续性。

3、为了实现上述技术目的，提出如下的技术方案：

4、一种基于撞击流氧化反应的烟气净化处理系统，包括臭氧发生器、稀释混合器、撞击流氧化反应装置、除尘器和吸收塔，臭氧发生器通过臭氧进管与稀释混合器上臭氧进口连接，稀释混合器上空气进口连接有空气进管，空气进管上设有风机；稀释混合器上出口通过臭氧输送管与撞击流氧化反应装置连接，臭氧发生器、风机、稀释混合器、臭氧输送管及撞击流氧化反应装置之间形成臭氧稀释后发生撞击流氧化反应的连续通路；

5、除尘器上烟气进口连接有烟气进管，除尘器上出口ⅰ通过烟气输送管ⅰ与撞击流氧化反应装置上烟气进口ⅰ连接，除尘器上出口ⅱ通过烟气输送管ⅱ与撞击流氧化反应装置上烟气进口ⅱ连接，烟气进管、除尘器、烟气输送管ⅰ、烟气输送管ⅱ及撞击流氧化反应装置之间形成烟气除尘后发生撞击流氧化反应的连续通路；

6、撞击流氧化反应装置上出口与吸收塔进口连接，吸收塔上出口连接有净化烟气排放管，稀释混合器、除尘器、撞击流氧化反应装置、吸收塔及净化烟气排放管之间形成烟气净化处理的连续通路。

7、进一步的，所述撞击流氧化反应装置包括壳体及设在壳体内的臭氧喷头和反应格栅，所述壳体上端设有烟气进口ⅰ，壳体下端设有烟气进口ⅱ，烟气进口ⅰ与烟气进口ⅱ之间呈对置布置；壳体内分布有臭氧喷射分配管线，臭氧喷头均匀设在臭氧喷射分配管线上，臭氧输送管通过臭氧喷射分配管线与撞击流氧化反应装置内的臭氧喷头连接；壳体一侧设有烟气出口。

8、进一步的，所述臭氧喷头上设有多个分布均匀的喷射孔。

9、进一步的，所述臭氧喷头分布在烟气进口ⅰ内侧和烟气进口ⅱ内侧，烟气从呈对置布置的烟气进口ⅰ和烟气进口ⅱ进入壳体内，臭氧通过分布在烟气进口ⅰ内侧和烟气进口ⅱ内侧的臭氧喷头喷入反应器内，臭氧与烟气一并在壳体内在反应格栅的辅助下完成高效混合及氧化反应，最后，经烟气出口通过后续烟道进入吸收塔系统完成烟气净化等。

10、进一步的，所述臭氧喷头的安装角度与对应烟气进口面的夹角为30～90°，其适用于烟气流场的方向，提高臭氧与烟气之间的接触面积，进而提高撞击流氧化效率和质量。

11、进一步的，所述壳体内还设有导流板，导流板向烟气出口方向倾斜，导流板位于臭氧喷头的工位后侧。

12、进一步的，所述臭氧喷射分配管线外侧套设有防磨件，如：防磨角钢（碳钢材质）、防磨半管（碳钢材质），可确保该管线在一个或多个检修周期内，能保证臭氧喷射分配管道不被磨损，进而提高净化工艺的顺利性和稳定性。

13、进一步的，所述反应格栅表面通过喷涂方式设有促进污染物氧化反应的催化剂涂层，催化剂涂层中涉及的材料包括：锰基催化剂及氧化铝载体等。

14、进一步的，所述风机为变频风机，通过该设置，将空气顺利、有效和可控的送入至稀释混合器中，进而保证净化工艺的稳定性。

15、本技术方案中涉及 “之间”、“内”、“上端”、“下端”、“之间”、“上”、“一侧”、“内侧”、“工位后侧”等位置关系，是根据实际使用状态下的情况而定义的，为本技术领域内的常规用语，也是本领域术人员在实际使用过程中的常规用语。

16、采用本技术方案，带来的有益技术效果为：

17、本新型通过臭氧发生器、稀释混合器、撞击流氧化反应装置、除尘器和吸收塔等设置，保证臭氧发生器、风机、稀释混合器、臭氧输送管及撞击流氧化反应装置之间形成臭氧稀释后发生撞击流氧化反应的连续通路，烟气进管、除尘器、烟气输送管ⅰ、烟气输送管ⅱ及撞击流氧化反应装置之间形成烟气除尘后发生撞击流氧化反应的连续通路，以及，稀释混合器、除尘器、撞击流氧化反应装置、吸收塔及净化烟气排放管之间形成烟气净化处理的连续通路，进而实现烟气净化处理工艺的高效率和高质量，以及，保证烟气净化处理工艺的稳定性和可持续性；

18、此外，基于本烟气净化处理系统，保证净化后的烟气中nox≤30mg/nm³，二氧化硫≤10mg/nm³，颗粒物≤5mg/nm³，汞及其化合物≤0.03mg/nm³，即可直接排放至空气中，并符合燃煤电厂排放标准。