專利名稱：一種煙氣濕式氧化脫硝方法
技術領域：
本發明涉及煙氣的凈化技術領域，特別涉及一種煙氣濕式氧化脫硝方法。
背景技術：
燃料燃燒生成的氣體中含有有害成分氮氧化物，其中主要是一氧化氮，二氧化氮，三氧化二氮及微量的五氧化二氮，簡記作N0X。消除N0X，使排放氣體凈化的工藝過程叫脫硝。目前，我國對于燃燒產生的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，工程應用較少。燃燒中控制是指改進燃燒方式和生產工藝，采用低NOx燃燒技術，降低爐內NOx生成量，該方法費用較低，但由于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。燃燒后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。由于煙氣脫硝的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。由于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于美國，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。因此研究一種工作效率高，運行費用低，資源消耗少，配置設備和工藝簡便，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
本發明目的在于提供一種煙氣濕式氧化脫硝方法。本發明提供一種煙氣濕式氧化脫硝方法，將含有NOx的待處理煙氣通入酸性二價鐵溶液中，吸收N0X，二價鐵離子立即與一氧化氮結合生成深褐色的亞硝基亞鐵鹽、硝酸和亞硝酸的混合液，而后將該混合液進行氧化解吸處理。進一步地，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、O-1OO0C的溫度條件下，反應0_4h，吸收N0X，二價鐵離子立即與一氧化氮結合生成深褐色的亞硝基亞鐵鹽、硝酸和亞硝酸的混合液，而后將該混合液加入氧化劑進行氧化解吸處理，在解吸過程中，二價鐵被氧化為三價鐵放出一氧化氮，同時一氧化氮又立即被氧化成二氧化氮。進一步地，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，反應0-4h，吸收N0X，二價鐵離子立即與一氧化氮結合生成深褐色的亞硝基亞鐵鹽、硝酸和亞硝酸的混合液，而后將該混合液加入氧化劑進行氧化解吸處理，在解吸過程中，二價鐵被氧化為三價鐵放出一氧化氮，同時一氧化氮又立即被氧化成二氧化氮。釋放出的N02氣體經液體吸收，得到不同產品，使煙氣達到資源化利用目的。進一步地，還包括氧化處理解吸所得含三價鐵離子的解吸液加入還原劑進行處理，生成的含二價鐵離子的吸收液進入下一個循環吸收過程。 進一步地，對放出的二氧化氮進行收集并安全儲存。進一步地，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。進一步地，所述酸性二價鐵溶液中初始氫離子濃度為O. 6-lmol/L。進一步地，所述酸性二價鐵溶液中氫離子濃度為O. 3_2mol/L。進一步地，所述煙氣達到資源化利用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。進一步地,所述氧化劑包括氧氣或臭氧。進一步地,所述還原劑包括鐵粉或硫化亞鐵。本發明提供的一種煙氣濕式氧化脫硝方法，在實現脫硝的同時，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。


圖1是本發明實施例提供的一種煙氣濕式氧化脫硝方法流程示意圖。
具體實施例方式參見圖1所示，本發明采用二價鐵酸性溶液做含NOx煙氣的吸收液，二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O. 6-lmol/L，在0-100°C的溫度條件下，吸收N0X，二價鐵離子立即與一氧化氮結合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一種，氧化劑包括氧氣或臭氧等。吸收液中二價鐵被氧化到三價，同時釋放的一氧化氮，立即被氧化到二氧化氮，其中大部接著進入適當的吸收液中被吸收，生成相應的化工產品。三價鐵離子的解吸液加入還原劑進行處理，生成含二價鐵離子的吸收液進入下一個循環吸收過程；多次循環利用后，煙氣吸收液進行分離，純化，結晶得硝酸鐵或氯化鐵產品。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1取氫離子濃度為lmol/L，二價鐵濃度為2. 7mol/L的二氯化鐵溶液1L，而后于30°C，一個大氣壓下，通入一氧化氮氣體，通入量為1.7mol，反應時間為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1. 35mol，反應時間為3_5h，釋放出的二氧化氮氣體被IL蒸餾水吸收，至放出的殘留氣中無二氧化氮為止。測得吸收液中所含硝酸濃度為 O. 77mol/L。實施例2將某坑口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的二價鐵溶液中，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，吹出的二氧化氮經水一級吸收制得濃度為O. 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O. 7mol/L, 二價鐵濃度為1. 3mol/L的二氯化鐵溶液300ml，而后于30°C，一個大氣壓下，通入一氧化氮氣體，通入量為O. 39mol，反應時間為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O. 22mol，反應時間為0_5h，釋放出的二氧化氮氣體被500ml蒸餾水吸收，至放出的殘留氣中無二氧化氮為止。測得吸收液中所含硝酸濃度為O. 48mol/L。本發明提供的一種煙氣濕式氧化脫硝方法具有以下有益效果1、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，并將填補國際空白。其轉化應用將具有深遠的社會價值。3、該工藝技術用于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、該工藝技術運行的處理過程和資源化利用過程中，無二次污染，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，具有設備精簡，占地少，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。最后所應說明的是，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，盡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范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種煙氣濕式氧化脫硝方法，其特征在于將含有NOx的待處理煙氣通入酸性二價鐵溶液中，吸收N0X，二價鐵離子立即與一氧化氮結合生成深褐色的亞硝基亞鐵鹽、硝酸和亞硝酸的混合液，而后將該混合液進行氧化解吸處理。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，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，吸收N0X，二價鐵離子立即與一氧化氮結合生成深褐色的亞硝基亞鐵鹽、硝酸和亞硝酸的混合液，而后將該混合液加入氧化劑進行氧化解吸處理，在解吸過程中，二價鐵被氧化為三價鐵放出一氧化氮，同時一氧化氮又立即被氧化成二氧化氮。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，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，反應 0-4h，吸收N0X，二價鐵離子立即與一氧化氮結合生成深褐色的亞硝基亞鐵鹽、硝酸和亞硝酸的混合液，而后將該混合液加入氧化劑進行氧化解吸處理，在解吸過程中，二價鐵被氧化為三價鐵放出一氧化氮，同時一氧化氮又立即被氧化成二氧化氮。
4.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，還包括經氧化解吸處理后所得含三價鐵離子的解吸液加入還原劑進行處理，生成的含二價鐵離子的吸收液進入下一個循環吸收過程。
5.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于對放出的二氧化氮進行收集并安全儲存。
6.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于所述煙氣包括所有燃料高溫燃燒產生的含NOx氣體。
7.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于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。
8.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于所述酸性二價鐵溶液中初始氫離子濃度為O. 6-lmol/L。
9.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于所述酸性二價鐵溶液中氫離子濃度為O. 3-2mol/L。
10.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述煙氣達到資源化利用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。
11.根據權利要求2或3所述的方法，其特征在于所述氧化劑包括氧氣或臭氧。
12.根據權利要求4所述的方法，其特征在于所述還原劑包括鐵粉或硫化亞鐵。
全文摘要
本發明涉及一種煙氣濕式氧化脫硝方法，包括將含有NOX的待處理煙氣通入酸性二價鐵溶液中，吸收NOX，二價鐵離子立即與一氧化氮結合生成深褐色的亞硝基亞鐵鹽、硝酸和亞硝酸的混合液，而后將該混合液進行氧化解吸處理。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，從而實現資源化利用。
文檔編號B01D53/78GK102989302SQ201210581279
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月27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