專利名稱：煙氣濕式氧化脫硝及資源化利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煙氣的浄化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種煙氣濕式氧化脫硝及資源化利用方法。
背景技術(shù)：
礦物質(zhì)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(duì)于燃燒產(chǎn)生的NOx控制方法主要有燃燒前控制、燃燒中控制和燃燒 后控制三類。燃燒前控制是指選用低氮燃料，但成本很高，工程應(yīng)用較少。燃燒中控制是指改進(jìn)燃燒方式和生產(chǎn)エ藝，采用低NOx燃燒技木，降低爐內(nèi)NOx生成量，該方法費(fèi)用較低，但由于爐內(nèi)低氮燃燒技術(shù)的局限性，使得NOx的控制效果不能令人滿意。燃燒后控制是指在煙道尾部加裝脫硝裝置，將煙氣中的NOx轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的N2或有用的肥料。由于煙氣脫硝的NOx脫除率高，運(yùn)行簡單，因此，探求技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上合理的煙氣脫硝技術(shù)是我國控制NOx排放工作的重點(diǎn)。煙氣脫硝技術(shù)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(lián)合脫硫、脫硝法等。由于SCR法脫硝效率高達(dá)90%以上，運(yùn)行可靠，是目前國內(nèi)外應(yīng)用最多且最為成熟的煙氣脫硝技術(shù)之一。但SCR煙氣脫硝技術(shù)的發(fā)明權(quán)屬于美國，且有造價(jià)高昂，設(shè)備投入大，運(yùn)行費(fèi)用較高，催化劑強(qiáng)度不夠和容易中毒等劣勢。因此研究ー種工作效率高，運(yùn)行費(fèi)用低，資源消耗少，配置設(shè)備和エ藝簡便，具有創(chuàng)新性的自主產(chǎn)權(quán)的煙氣脫硝技術(shù)意義重大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種煙氣濕式氧化脫硝及資源化利用方法。本發(fā)明提供一種煙氣濕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(jià)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，而后將該混合液進(jìn)行氧化處理，使待處理煙氣達(dá)到清潔化的同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源化利用。進(jìn)ー步地，將含有NOx的待處理煙氣通入酸性ニ價(jià)鐵溶液中，在ー個(gè)大氣壓、
O-IOO0C的溫度條件下，反應(yīng)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，而后將該混合液進(jìn)行氧化處理，使待處理煙氣達(dá)到清潔化的同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源化利用。進(jìn)ー步地，所述酸性ニ價(jià)鐵溶液包括氯化亞鐵和/或硫酸亞鐵，其中溶液中二價(jià)鐵溶液的濃度控制在l-3mol/L。進(jìn)ー步地，所述酸性ニ價(jià)鐵溶液中氫濃度為0. 6-lmol/L。進(jìn)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(jìn)行氧化反應(yīng)，吸收液中二價(jià)鐵被氧化到三價(jià)，同時(shí)釋放出的NO2氣體經(jīng)液體吸收，使煙氣達(dá)到資源化利用的目的。進(jìn)ー步地，該方法還包括所述氧化反應(yīng)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(jìn)ー步地，所述氧化劑包括氧氣或臭氧。本發(fā)明提供的煙氣濕式氧化脫硝及資源化利用方法，在實(shí)現(xiàn)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(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，循環(huán)經(jīng)濟(jì)，變廢為寶，潛在經(jīng)濟(jì)效益巨大。
具體實(shí)施方式

本發(fā)明采用ニ價(jià)鐵酸性溶液做含NOx煙氣的吸收液，ニ價(jià)鐵溶液的濃度控制在
l-3mol/L，其酸性介質(zhì)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(jià)鐵溶液包括氯化亞鐵和/或硫酸亞鐵等；酸介質(zhì)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(shí)現(xiàn)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(jià)鐵被氧化到三價(jià)，同時(shí)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(jìn)入適當(dāng)?shù)奈找褐斜晃?，生成相?yīng)的化工產(chǎn)品。被過量氣體吹出的NO2的適當(dāng)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(shí)施例I取氫離子濃度為lmol/L，ニ價(jià)鐵濃度為2. 7mol/L的ニ氯化鐵溶液1L，而后于30°C，ー個(gè)大氣壓下，通入ー氧化氮?dú)怏w，通入量為I. 7mol，反應(yīng)時(shí)間為0-4h至吸收液變成深褐色停止，靜置Ih后，該吸收液通入氧氣I. 35mol，反應(yīng)時(shí)間為3-5h，釋放出的ニ氧化氮?dú)怏w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(shí)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(jià)鐵溶液中，于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，一年后，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(jīng)水ー級(jí)吸收制得濃度為0. lmol/L的稀硝酸溶液200ml。這表明溫度高，時(shí)間長，吸收效果和資源化效果會(huì)降低。實(shí)施例3取氫離子濃度為0. 7mol/L, ニ價(jià)鐵濃度為I. 3mol/L的ニ氯化鐵溶液300ml，而后于30°C，ー個(gè)大氣壓下，通入ー氧化氮?dú)怏w，通入量為0. 39mol，反應(yīng)時(shí)間為0_3h至吸收液變成深褐色停止，靜置Ih后，該吸收液通入氧氣0. 22mol，反應(yīng)時(shí)間為0-5h，釋放出的ニ氧化氮?dú)怏w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(fā)明提供 的煙氣濕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(xiàn)有處理工藝，實(shí)現(xiàn)脫硝的同時(shí)，減少了投資成本和裝置規(guī)模，降低了運(yùn)行費(fèi)用，是對(duì)煙氣脫硝技術(shù)的一次重大突破，真正實(shí)現(xiàn)了社會(huì)效益，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的有機(jī)統(tǒng)一。2、本發(fā)明開啟了脫硝行業(yè)的一次技術(shù)性革命，具有良好的工程應(yīng)用前景。技術(shù)領(lǐng)先，屬國內(nèi)首創(chuàng)，并將填補(bǔ)國際空白。其轉(zhuǎn)化應(yīng)用將具有深遠(yuǎn)的社會(huì)價(jià)值。3、該エ藝技術(shù)用于脫硝過程中的鐵系吸收液，能夠再生，可實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，從而降低系統(tǒng)的運(yùn)行成本。煙氣中的氮氧化物最終作為氮資源回收，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，循環(huán)經(jīng)濟(jì)，變廢為寶，潛在經(jīng)濟(jì)效益巨大。4、該エ藝技術(shù)運(yùn)行的處理過程和資源化利用過程中，無二次污染，實(shí)現(xiàn)煙氣的無害化和清潔化排放，環(huán)境效益明顯。5、與現(xiàn)有脫硝技術(shù)相比，具有設(shè)備精筒，占地少，投資省，運(yùn)行費(fèi)用低，脫硝效率穩(wěn)定，操作簡單可靠，管理方便的特點(diǎn)。最后所應(yīng)說明的是，以上具體實(shí)施方式
僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種煙氣濕式氧化脫硝及資源化利用方法，其特征在于，包括 將含有NOx的待處理煙氣通入酸性二價(jià)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，而后將該混合液進(jìn)行氧化處理，使待處理煙氣達(dá)到清潔化的同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源化利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述煙氣濕式氧化脫硝及資源化利用方法，其特征在于 將含有NOx的待處理煙氣通入酸性二價(jià)鐵溶液中，在一個(gè)大氣壓、0-100°C的溫度條件下，反應(yīng)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，而后將該混合液進(jìn)行氧化處理，使待處理煙氣達(dá)到清潔化的同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源化利用。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述煙氣濕式氧化脫硝及資源化利用方法，其特征在于 所述酸性二價(jià)鐵溶液包括氯化亞鐵和/或硫酸亞鐵，其中溶液中二價(jià)鐵溶液的濃度控制在l-3mol/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述煙氣濕式氧化脫硝及資源化利用方法，其特征在于 所述酸性二價(jià)鐵溶液中氫濃度為0. 6-lmol/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述煙氣濕式氧化脫硝及資源化利用方法，其特征在于，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(jìn)行氧化反應(yīng)，吸收液中二價(jià)鐵被氧化到三價(jià)，同時(shí)釋放出的NO2氣體經(jīng)液體吸收，使煙氣達(dá)到資源化利用的目的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述煙氣濕式氧化脫硝及資源化利用方法，其特征在于，還包括 所述氧化反應(yīng)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(jù)權(quán)利要求5所述煙氣濕式氧化脫硝及資源化利用方法，其特征在于 所述氧化劑包括氧氣或臭氧。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種煙氣濕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(jià)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(shí)現(xiàn)煙氣脫硝處理。將脫硝的吸收液加入氧化劑，使二氧化氮放出并溶于水、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(shí)現(xiàn)資源化利用。
文檔編號(hào)B01D53/56GK102794098SQ20121033773
公開日2012年11月28日 申請日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月12日
發(fā)明者田文學(xué), 賈漢東, 李慧, 陳晨 申請人:河南綠典環(huán)保節(jié)能科技有限公司