煙氣溼式氧化脫硝及資源化利用方法
2023-07-01 09:59:41 2
專利名稱：煙氣溼式氧化脫硝及資源化利用方法
技術領域：
本發明涉及煙氣的浄化技術領域，特別涉及一種煙氣溼式氧化脫硝及資源化利用方法。
背景技術：
礦物質燃料燃燒生成的氣體中含有有害成分氮氧化物，其中主要是ー氧化氮，ニ氧化氮，三氧化ニ氮及微量的五氧化ニ氮，簡記作N0X。消除N0X，使排放氣體浄化的エ藝過程叫脫硝。目前，我國對於燃燒產生的NOx控制方法主要有燃燒前控制、燃燒中控制和燃燒 後控制三類。燃燒前控制是指選用低氮燃料，但成本很高，工程應用較少。燃燒中控制是指改進燃燒方式和生產エ藝，採用低NOx燃燒技木，降低爐內NOx生成量，該方法費用較低，但由於爐內低氮燃燒技術的局限性，使得NOx的控制效果不能令人滿意。燃燒後控制是指在煙道尾部加裝脫硝裝置，將煙氣中的NOx轉變為無害的N2或有用的肥料。由於煙氣脫硝的NOx脫除率高，運行簡單，因此，探求技術上先進，經濟上合理的煙氣脫硝技術是我國控制NOx排放工作的重點。煙氣脫硝技術主要有選擇性催化還原法(SCR)、非選擇性催化還原法(NSCR)、選擇性非催化還原法(SNCR)、臭氧氧化吸收法、活性炭聯合脫硫、脫硝法等。由於SCR法脫硝效率高達90%以上，運行可靠，是目前國內外應用最多且最為成熟的煙氣脫硝技術之一。但SCR煙氣脫硝技術的發明權屬於美國，且有造價高昂，設備投入大，運行費用較高，催化劑強度不夠和容易中毒等劣勢。因此研究ー種工作效率高，運行費用低，資源消耗少，配置設備和エ藝簡便，具有創新性的自主產權的煙氣脫硝技術意義重大。
發明內容
本發明目的在於提供一種煙氣溼式氧化脫硝及資源化利用方法。本發明提供一種煙氣溼式氧化脫硝及資源化利用方法，包括將含有NOx的待處理煙氣通入酸性ニ價鐵溶液中，在0_100°C的溫度條件下，吸收N0X，生成深褐色的亞硝基亞鐵鹽、硝酸和亞硝酸的混合液，而後將該混合液進行氧化處理，使待處理煙氣達到清潔化的同時實現資源化利用。進ー步地，將含有NOx的待處理煙氣通入酸性ニ價鐵溶液中，在ー個大氣壓、
O-IOO0C的溫度條件下，反應0_4h使吸收N0X，生成深褐色的亞硝基亞鐵鹽、硝酸和亞硝酸的混合液，而後將該混合液進行氧化處理，使待處理煙氣達到清潔化的同時實現資源化利用。進ー步地，所述酸性ニ價鐵溶液包括氯化亞鐵和/或硫酸亞鐵，其中溶液中二價鐵溶液的濃度控制在l-3mol/L。進ー步地，所述酸性ニ價鐵溶液中氫濃度為0. 6-lmol/L。進ー步地，將上述亞硝基亞鐵鹽、硝酸和亞硝酸的吸收液中加入氧化劑，進行氧化反應，吸收液中二價鐵被氧化到三價，同時釋放出的NO2氣體經液體吸收，使煙氣達到資源化利用的目的。進ー步地，該方法還包括所述氧化反應釋放出的NO2氣體被水、氨水、氫氧化鉀或氫氧化鈉溶液吸收，釋放出的NO2氣體被水吸收回收硝酸、釋放出的NO2氣體被氨水吸收回收硝酸銨、釋放出的NO2氣體被氫氧化鉀溶液吸收回收硝酸鉀、釋放出的NO2氣體被氫氧化鈉溶液吸收回收硝酸鈉。進ー步地，所述氧化劑包括氧氣或臭氧。本發明提供的煙氣溼式氧化脫硝及資源化利用方法，在實現脫硝的同吋，將煙氣中的氮氧化物最終作為氮資源回收，真正實現節能減排，循環經濟，變廢為寶，潛在經濟效益巨大。
具體實施方式
本發明採用ニ價鐵酸性溶液做含NOx煙氣的吸收液，ニ價鐵溶液的濃度控制在
l-3mol/L，其酸性介質中氫離子濃度為0. 6-lmol/L，在0-100°C的溫度條件下，吸收N0X，生成深褐色的亞硝基亞鐵鹽，硝酸和亞硝酸的混合液。其中兩價鐵溶液包括氯化亞鐵和/或硫酸亞鐵等；酸介質中的酸的種類包括鹽酸和/或硫酸。上述所得深褐色的亞硝基亞鐵鹽，硝酸和亞硝酸的混合液可通過氧化法處理，使其實現資源化和無害化。分別取確定體積的吸收混合液，通入或加入下列氧化劑之ー種，氧化劑包括氧氣或臭氧等。吸收液中二價鐵被氧化到三價，同時釋放出一氧化氮，該ー氧化氮旋即被氧化到ニ氧化氮，其中大部分ニ氧化氮被通入的過量氣體吹出，進入適當的吸收液中被吸收，生成相應的化工產品。被過量氣體吹出的NO2的適當吸收液包括水，氨水，氫氧化鉀溶液，氫氧化鈉溶液等。以水做吸收液可回收硝酸；以氨水為吸收液可回收硝酸銨，以氫氧化鉀，氫氧化鈉等溶液做吸收液可回收硝酸鉀，硝酸鈉等。實施例I取氫離子濃度為lmol/L，ニ價鐵濃度為2. 7mol/L的ニ氯化鐵溶液1L，而後於30°C，ー個大氣壓下，通入ー氧化氮氣體，通入量為I. 7mol，反應時間為0-4h至吸收液變成深褐色停止，靜置Ih後，該吸收液通入氧氣I. 35mol，反應時間為3-5h，釋放出的ニ氧化氮氣體被IL蒸餾水吸收，至放出的殘留氣中無ニ氧化氮為止。測得吸收液中所含硝酸濃度為
0.77mol/L。實施例2將某坑ロ電廠排出的煙氣引出一部分，通入氫離子濃度為lmol/L ，濃度為
1.8mol/L的ニ價鐵溶液中，於70°C下，吸收NOx生成深褐色的亞硝基亞鐵鹽、硝酸和亞硝酸的混合液，一年後，取脫硝處理所得混合液5L，通入過量氧氣，吹出的ニ氧化氮經水ー級吸收製得濃度為0. lmol/L的稀硝酸溶液200ml。這表明溫度高，時間長，吸收效果和資源化效果會降低。實施例3取氫離子濃度為0. 7mol/L, ニ價鐵濃度為I. 3mol/L的ニ氯化鐵溶液300ml，而後於30°C，ー個大氣壓下，通入ー氧化氮氣體，通入量為0. 39mol，反應時間為0_3h至吸收液變成深褐色停止，靜置Ih後，該吸收液通入氧氣0. 22mol，反應時間為0-5h，釋放出的ニ氧化氮氣體被500ml蒸餾水吸收，至放出的殘留氣中無ニ氧化氮為止。測得吸收液中所含硝酸濃度為0. 48mol/L。本發明提供 的煙氣溼式氧化脫硝及資源化利用方法具有以下有益效果I、改變現有處理工藝，實現脫硝的同時，減少了投資成本和裝置規模，降低了運行費用，是對煙氣脫硝技術的一次重大突破，真正實現了社會效益，經濟效益和環境效益的有機統一。2、本發明開啟了脫硝行業的一次技術性革命，具有良好的工程應用前景。技術領先，屬國內首創，並將填補國際空白。其轉化應用將具有深遠的社會價值。3、該エ藝技術用於脫硝過程中的鐵系吸收液，能夠再生，可實現循環利用，從而降低系統的運行成本。煙氣中的氮氧化物最終作為氮資源回收，真正實現節能減排，循環經濟，變廢為寶，潛在經濟效益巨大。4、該エ藝技術運行的處理過程和資源化利用過程中，無二次汙染，實現煙氣的無害化和清潔化排放，環境效益明顯。5、與現有脫硝技術相比，具有設備精筒，佔地少，投資省，運行費用低，脫硝效率穩定，操作簡單可靠，管理方便的特點。最後所應說明的是，以上具體實施方式
僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照實例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
權利要求
1.一種煙氣溼式氧化脫硝及資源化利用方法，其特徵在於，包括 將含有NOx的待處理煙氣通入酸性二價鐵溶液中，在0-100°C的溫度條件下，吸收N0X，生成深褐色的亞硝基亞鐵鹽、硝酸和亞硝酸的混合液，而後將該混合液進行氧化處理，使待處理煙氣達到清潔化的同時實現資源化利用。
2.根據權利要求I所述煙氣溼式氧化脫硝及資源化利用方法，其特徵在於 將含有NOx的待處理煙氣通入酸性二價鐵溶液中，在一個大氣壓、0-100°C的溫度條件下，反應0-4h使吸收N0X，生成深褐色的亞硝基亞鐵鹽、硝酸和亞硝酸的混合液，而後將該混合液進行氧化處理，使待處理煙氣達到清潔化的同時實現資源化利用。
3.根據權利要求I所述煙氣溼式氧化脫硝及資源化利用方法，其特徵在於 所述酸性二價鐵溶液包括氯化亞鐵和/或硫酸亞鐵，其中溶液中二價鐵溶液的濃度控制在l-3mol/L。
4.根據權利要求I或2所述煙氣溼式氧化脫硝及資源化利用方法，其特徵在於 所述酸性二價鐵溶液中氫濃度為0. 6-lmol/L。
5.根據權利要求I或2所述煙氣溼式氧化脫硝及資源化利用方法，其特徵在於，還包括 將上述亞硝基亞鐵鹽、硝酸和亞硝酸的吸收液中加入氧化劑，進行氧化反應，吸收液中二價鐵被氧化到三價，同時釋放出的NO2氣體經液體吸收，使煙氣達到資源化利用的目的。
6.根據權利要求5所述煙氣溼式氧化脫硝及資源化利用方法，其特徵在於，還包括 所述氧化反應釋放出的NO2氣體被水、氨水、氫氧化鉀或氫氧化鈉溶液吸收，釋放出的NO2氣體被水吸收回收硝酸、釋放出的NO2氣體被氨水吸收回收硝酸銨、釋放出的NO2氣體被氫氧化鉀溶液吸收回收硝酸鉀、釋放出的NO2氣體被氫氧化鈉溶液吸收回收硝酸鈉。
7.根據權利要求5所述煙氣溼式氧化脫硝及資源化利用方法，其特徵在於 所述氧化劑包括氧氣或臭氧。
全文摘要
本發明涉及一種煙氣溼式氧化脫硝及資源化利用方法，包括將含有NOX的煙氣通入酸性二價鐵溶液中，在0-100℃的溫度條件下，吸收NOX生成深褐色的亞硝基亞鐵鹽、硝酸和亞硝酸的混合液，最終實現煙氣脫硝處理。將脫硝的吸收液加入氧化劑，使二氧化氮放出並溶於水、氨水、氫氧化鉀或氫氧化鈉溶液，生成硝酸，硝酸銨，硝酸鉀，硝酸鈉等，從而實現資源化利用。
文檔編號B01D53/56GK102794098SQ20121033773
公開日2012年11月28日 申請日期2012年9月12日 優先權日2012年9月12日
發明者田文學, 賈漢東, 李慧, 陳晨 申請人:河南綠典環保節能科技有限公司