一種部分氧化吸收并資源化的煙氣脫硝方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及煙氣治理與控制技術領域，具體就是煙氣脫硝，尤其是部分氧化及吸 收資源化脫硝。
【背景技術】
[0002] 人為排放的NOx污染造成的危害是巨大的，除了直接危害外，而且還會在一定條 件下與大氣中的其他物質(zhì)發(fā)生反應，生成硝酸根離子（NO 3O、臭氧（O3)和細顆粒物等多種 二次污染物，從而導致光化學污染、大氣酸沉降、近地面臭氧和水體富營養(yǎng)化等二次污染問 題，因此，如何經(jīng)濟有效地解決NO污染問題，一直是各國政府和學者關注的焦點。因此，煙 氣脫硝技術的發(fā)展是繼煙氣脫硫之后所面臨的又一亟待解決的重大課題，研宄和開發(fā)具有 處理效果好、投資及運行費用低、無二次污染等優(yōu)點的煙氣脫硝新技術迫在眉睫。
[0003] 目前研宄開發(fā)的煙氣脫硝技術主要有氣相還原法、催化分解法、等離子體法、吸附 法、液體吸收法、液膜法和直接生物法等。煙氣中NOx的95%是N0,而NO難溶于水（50°C時 其在水中溶解度為38mg/L)是SOjP NO 2的1/1000以下。因此常規(guī)堿液吸收法對NO無效； 同時由于煙氣中的NO濃度在0.02 - 0. 1%(V)之間，自然氧化的反應速度很低。一個方向無 疑是用強氧化劑將NO氧化為NO2，然后采用堿液吸收脫除。已有的液相氧化劑主要有HNO 3, KMnO4, NaClO2, NaCIO, H2O2, KBrO3, K2CrO7, NaCrOjP (NH4)2CrO7。這些方法存在一些尚未解 決的關鍵問題，另外在氧化NO的過程中都將消耗氧化劑，運行成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明只將煙氣中45%-50%左右的NO氧化為NO2，然后通過堿液噴淋吸收并氧化 獲得硝酸鹽，達到降低氧化法煙氣脫硝中氧化劑的消耗量，降低其運行成本，同時實現(xiàn)脫硝 及資源化的目地。
[0005] 本發(fā)明技術原理是這樣的：將煙氣通過液相氧化，控制煙氣停留時間和氧化劑濃 度，使煙氣中45%-50%左右的NO氧化為NO 2，然后氧化生成勵2和煙氣中剩余的NO反應生 成易溶于水的N2O 3，再用堿液噴淋吸收生成亞硝酸鹽，最后將亞硝酸鹽氧化為硝酸鹽，實現(xiàn) 部分氧化吸收并資源化煙氣脫硝。
[0006] 其反應方程為：
亞硝酸鹽+氧化劑硝酸鹽（4) 本發(fā)明具體內(nèi)容和技術方案為： 在氧化塔中將煙氣通過液相氧化劑，控制煙氣停留時間和氧化劑的濃度，使煙氣中 45%-50%左右的NO氧化為NO2，然后在脫硝塔中用堿液噴淋吸收生成亞硝酸鹽，最后在脫硝 塔底部鼓入空氣將亞硝酸鹽氧化為硝酸鹽。
[0007] 本發(fā)明的特征為： NO入口濃度范圍為：100-2500 mg/m3; 煙氣溫度范圍為：20-90°C，最佳值為40-70°C ; 煙氣中O2的濃度為0-20% ; 氧化塔中液相氧化劑的濃度范圍為：〇· 05-0. 3mol/L，優(yōu)選：0· 1 - 0· 2mol/L ; 所述的氧化塔中液相氧化劑為雙氧水，次氯酸鈉，高錳酸鉀等； 氧化塔中煙氣停留時間為2-5秒，保證煙氣中45%-50%左右的NO氧化為NO2，優(yōu)選停留 時間為3-4秒； 脫硝塔中堿液的質(zhì)量濃度為0-30%，優(yōu)選為：5-10% ; 脫硝塔中吸收液pH值范圍為：3-11，最佳值為：8-9 ; 所述的堿液為氨水，氫氧化鈉，氫氧化鈣，碳酸鈉等； 脫硝塔中采用空氣氧化，將亞硝酸鹽氧化為硝酸鹽； 所述的氧化塔和脫硝塔為填料塔，噴淋塔或鼓泡塔。
【附圖說明】
[0008] 圖為部分氧化并吸收資源化煙氣脫硝裝置和工藝流程圖 圖中，1.煙氣入口，2.攪拌器，3.氧化塔，4.噴淋，5.工藝補加水，6.氧化劑添加入口， 7.氧化劑漿液循環(huán)泵，8.煙氣入口，9.脫硝塔，10.氧化風機，11.堿液循環(huán)泵，12.除霧器， 13.硝酸鹽溶液，14.煙氣出口，15.漿液入口，16.蒸發(fā)結(jié)晶器，17.水力旋流器，18.干燥 器，19.硝酸鹽，20.廢水，21.堿，22.堿液配制
【具體實施方式】
[0009] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進一步闡述，但本發(fā)明不僅僅局限如下實施例。
[0010] 實施例1 煙氣脫硝試驗是在如附圖所示的裝置里進行的，氧化塔是直徑1〇〇_，高IOOcm玻璃噴 淋塔，氣液兩相逆流，煙氣氣體流量為30m3/h，氧化劑是雙氧水，濃度為0. lmol/L，液體噴淋 量為100L/h，溫度為40°C，pH值為5, NO入口濃度為1200mg/m3,煙氣停留時間為3秒，脫 硝塔是直徑100mm，高IOOcrn玻璃噴淋塔，氫氧化鈉的質(zhì)量濃度為6%，液體噴淋量為150L/ h，溫度為40°C，pH值為9,煙氣中NO進出口濃度用英國凱恩公司KM940煙氣分析儀測定， 運行穩(wěn)定后NO出口濃度為75 mg/m3,脫除率為93. 8%，并獲得硝酸鈉固體。
[0011] 實施例2 試驗裝置與實施例1相同，氣液兩相逆流，煙氣氣體流量為30m3/h，氧化劑是高錳酸鉀， 濃度為15mol/L，液體噴淋量為50L/h，溫度為40°C，pH值為6, NO入口濃度為1200mg/ m3,煙氣停留時間為3秒，脫硝塔中堿液是質(zhì)量濃度為6%氫氧化鈉，液體噴淋量為150L/h， 溫度為40°C，pH值為9,煙氣中NO進出口濃度用英國凱恩公司KM940煙氣分析儀測定，運 行穩(wěn)定后NO出口濃度為56 mg/m3,脫除率為95. 3%，并獲得硝酸鈉固體。
[0012] 實施例3 試驗裝置與實施例1相同，氣液兩相逆流，煙氣氣體流量為40m3/h，氧化劑是次氯酸鈉， 濃度為15mol/L，液體噴淋量為60L/h，溫度為40°C，pH值為6, NO入口濃度為IlOOmg/ m3,煙氣停留時間為2. 5秒，脫硝塔中堿液是質(zhì)量濃度為8%碳酸銨，液體噴淋量為100L/h， 溫度為40°C，pH值為9,煙氣中NO進出口濃度用英國凱恩公司KM940煙氣分析儀測定，運 行穩(wěn)定后NO出口濃度為65 mg/m3,脫除率為94. 1 %，并獲得硝酸鈉固體。
[0013] 實施例4 試驗裝置與實施例1相同，氣液兩相逆流，煙氣氣體流量為25m3/h，氧化劑是雙氧水，濃 度為0. 2mol/L，液體噴淋量為60L/h，溫度為40°C，pH值為4, NO入口濃度為2000mg/m3,煙 氣停留時間為3. 5秒，脫硝塔中堿液是質(zhì)量濃度為8%碳酸銨，液體噴淋量為100L/h，溫度 為40°C，pH值為9,煙氣中NO進出口濃度用英國凱恩公司KM940煙氣分析儀測定，運行穩(wěn) 定后NO出口濃度為85 mg/m3,脫除率為95. 8%，并獲得硝酸鈉固體。
【主權(quán)項】
1. 在氧化塔中將煙氣通過液相氧化劑，控制煙氣停留時間和氧化劑的濃度，使煙氣中 45%-50%左右的NO氧化為NO2，然后在脫硝塔中用堿液噴淋吸收生成亞硝酸鹽，最后在脫硝 塔底部鼓入空氣將亞硝酸鹽氧化為硝酸鹽。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征包括： NO入口濃度范圍為：100-2500 mg/m3; 煙氣溫度范圍為：20-90°C，最佳值為40-70°C ; 煙氣中O2的濃度為0-20% ; 氧化塔中液相氧化劑的濃度范圍為：〇? 05-0. 3mol/L，優(yōu)選：0? 1 - 0? 2mol/L ; 所述的氧化塔中液相氧化劑為雙氧水，次氯酸鈉，高錳酸鉀等； 氧化塔中煙氣停留時間為2-5秒，保證煙氣中45%-50%左右的NO氧化為NO2，優(yōu)選停留 時間為3-4秒； 脫硝塔中堿液的質(zhì)量濃度為0-30%，優(yōu)選為：5-10% ; 脫硝塔中吸收液pH值范圍為：3-11，最佳值為：8-9 ; 所述的堿液為氨水，氫氧化鈉，氫氧化鈣，碳酸鈉等； 脫硝塔中采用空氣氧化，將亞硝酸鹽氧化為硝酸鹽； 所述的氧化塔和脫硝塔為填料塔，噴淋塔或鼓泡塔。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種部分氧化并吸收資源化的煙氣脫硝方法。在氧化塔中將煙氣通過液相氧化劑，控制煙氣停留時間和氧化劑的濃度，使煙氣中45%-50%左右的NO氧化為NO2，然后在脫硝塔中用堿液噴淋吸收生成亞硝酸鹽，最后在脫硝塔底部鼓入空氣將亞硝酸鹽氧化為硝酸鹽，實現(xiàn)部分氧化并吸收資源化的煙氣脫硝。本發(fā)明采用的是傳統(tǒng)的吸收法工藝，操作條件溫和，在常溫常壓下進行，脫硝率高，運行費用低，并實現(xiàn)NOx資源化。
【IPC分類】B01D53/78, B01D53/56, B01D53/75
【公開號】CN104959001
【申請?zhí)枴緾N201510186321
【發(fā)明人】劉盛余
【申請人】成都信息工程學院
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年4月20日