本發明涉及環境工程廢氣治理領域，特別涉及一種臭氧氧化提升sncr脫硝效率的裝置及方法。
背景技術：
隨著社會經濟的進步，國家和人民的環保意識逐漸增強，大力發展先進的環保產業勢在必行。電廠、鋼鐵廠、水泥、化工、城市鍋爐等的燃燒過程中產生大量nox和so2，其脫硫脫硝的達標排放是控制大氣中污染物總量的重點。
為實現其達標排放，目前我國主要采取諸如sncr、scr、sncr-scr、濕式脫硫法等技術對其進行治理。脫硫技術是利用堿性物質與煙氣中的so2反應的原理，將so2從煙氣中脫除，脫硫技術逐漸成熟，脫硫效率高。煙氣脫硝是一個棘手的問題，sncr脫硝技術因其不需要催化劑，直接在鍋爐高溫區注入含氨的化合物，價格低廉，在國家要求脫硝的起步階段，sncr脫硝技術得到迅速推廣。然而，隨著國家nox排放濃度的提高，sncr脫硝技術低的no還原率已經不能滿足日益嚴格的環境質量標準要求，迫切需要提升sncr脫硝效率，與新時期環境質量標準相適宜。
技術實現要素：
為解決現有的煙氣sncr脫硝裝置與新時期環境質量標準不相適宜、脫硝效率低、產生二次污染的難題，現提出一種臭氧氧化提升sncr脫硝效率的裝置及方法，適用于現有sncr技術的改造，脫硝效率高，投資費用省，無二次污染。
本發明實現上述目的所采用的技術方案如下：
一種臭氧氧化提升sncr脫硝效率的裝置，主要包括還原劑儲槽、鍋爐、空氣預熱器、臭氧源、氧化反應器、洗滌塔、還原塔、尿素溶液儲槽、煙囪。所述的還原劑儲槽連接至所述的鍋爐，所述的空氣預熱器連接至所述的鍋爐，所述的鍋爐通過空氣預熱器后連接至所述的氧化反應器，所述的臭氧源連接至所述的氧化反應器，所述的氧化反應器連接至所述的洗滌塔，所述的洗滌塔連接至所述的還原塔，所述的還原塔連接至煙囪，所述的尿素溶液儲槽連接至所述的還原塔。
優選的，所述的還原劑儲槽內設置的還原劑為氨的化合物。
優選的，所述的洗滌塔內可以是naoh溶液，還可以是ca(oh)2溶液。
一種臭氧氧化提升sncr脫硝效率的方法，其實現方案如下：
（1）空氣經過空氣預熱器預熱后輸送至鍋爐內燃燒；
（2）在靠近爐膛或者緊靠爐膛出口的煙道內，注入還原劑儲槽內的還原劑，還原劑將煙氣中no還原為n2，即sncr脫硝反應；
（3）sncr脫硝后，煙氣中30～60%的no被還原成n2，殘余no與煙氣一起經由空氣預熱器降溫后輸送至氧化反應器；
（4）臭氧源產生的臭氧輸送至氧化反應器，臭氧與no在氧化反應器內發生氧化反應；
（5）經由氧化反應器氧化反應后的煙氣輸送至洗滌塔脫硝反應；
（6）經由洗滌塔脫硝后的亞硝酸鹽輸送至還原塔發生還原反應；
（7）潔凈氣體通過煙囪外排。
優選的，上述步驟（4）氧化反應器內在臭氧的強氧化作用下，控制臭氧的輸入量，使得殘余no約一半氧化為no2。
優選的，上述步驟（5）采用堿法脫硝，將no、no2轉化為亞硝酸鹽。
優選的，上述步驟（6）洗滌塔產生的鹽類廢水經由還原塔將亞硝酸鹽還原為n2，堿液循環水回流至洗滌塔循環利用。
本發明的技術原理是：sncr技術處理鍋爐燃燒煙氣后，排放的煙氣中仍然有大量殘余no，利用臭氧的強氧化性，將煙氣中殘余的約一半no氧化為no2，no與no2約1：1的摩爾比輸送至洗滌塔洗滌，將nox轉換為亞硝酸鹽，再利用尿素的還原性將亞硝酸鹽還原為n2，堿性循環液回流至洗滌塔循環利用，潔凈氣體外排。
本發明的有益效果是：一、脫硝效率高：臭氧的氧化性將no氧化為no2，no與no2在堿性條件下轉換為亞硝酸鹽，亞硝酸溶液與尿素溶液為液相混合，這比no、氨的氣氣混合反應要容易得多，nox的去除率大大提高，滿足日益上升的環境質量標準。二、自動化程度高：鍋爐出來的煙氣內no的含量可以通過信號發送至臭氧源，臭氧源可以自動調整臭氧的輸出量，以滿足no轉換為no2所需的臭氧。三、運行費用省：不拆除原有sncr脫硝技術裝置，無需鍋爐改造。四、無二次污染：無含氮廢水、無固定廢棄物排放。
附圖說明
圖1是本發明的一種結構示意圖。
圖1中，1-還原劑儲槽，2-計量泵，3-鍋爐，4-引風機，5-空氣預熱器，6-臭氧源，7-風機，8-氧化反應器，9-洗滌塔，10-尿素溶液儲槽，11-還原塔，12-煙囪。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明作進一步描述。
如圖1所示：本發明包括還原劑儲槽1、計量泵2、鍋爐3、引風機4、空氣預熱器5、臭氧源6、風機7、氧化反應器8、洗滌塔9、尿素溶液儲槽10、還原塔11、煙囪12；空氣由引風機4經過空氣預熱器5預熱后輸送至鍋爐3內助燃燒，還原劑儲槽1內氨的化合物經由計量泵2輸送至鍋爐3內高溫區，高溫下將no轉化為n2，sncr處理后的含有殘余no的煙氣通過空氣預熱器5降溫后輸送至氧化反應器8。臭氧源6產生的臭氧通過風機7輸送至氧化反應器8，臭氧與煙氣在氧化反應器8內發生氧化反應，使得殘余的no約一半氧化為no2，no與no2混合后輸送至洗滌塔9洗滌，生成亞硝酸鹽，生成的亞硝酸鹽輸送至還原塔11，在尿素溶液儲槽10內尿素溶液的還原作用下，將溶液中的亞硝酸鹽還原成n2，潔凈的氣體通過煙囪12外排。
鍋爐3內sncr脫硝技術的主要還原反應式如下：
4nh3+6no→5n2+6h2o
sncr脫硝技術的no還原率低，通常在30～60%范圍內，排出的煙氣匯總含有大量殘余no。
氧化反應器8內發生如下氧化過程：
2no+o2→2no2
no+o3→no2+o2
該過程臭氧利用率高，臭氧使用量僅為將全部殘余的no轉換為no2的一半。
洗滌塔9內采用堿噴淋法，將煙氣中的no、no2轉換為亞硝酸鹽，基本反應方程式如下：
no+no2+h2o→2hno2
no+no2+2naoh→2nano2+h2o。
還原塔11內采用尿素溶液作為還原劑時，主要反應方程式如下：
2nano2+co(nh2)2→na2co3+2n2↑+2h2o
na2co3+ca(oh)2→caco3↓+2naoh
尿素溶液將亞硝酸鹽還原為n2，生成的naoh回流至洗滌塔9循環利用，合理利用資源，既節省了費用，又減少了污染物的排放。
以上僅僅是對本發明的實施例做了簡單說明，并不是對本發明的限制，其可以有很多的變形，任何同專業的技術人員依據本發明進行的變形，均認為屬于本發明的保護范圍。