[發明專利]氣相氧化－液相還原吸收脫除廢氣中氮氧化物的方法

有效

• 申請號: 200710307240.6
• 申請日: 2007-12-29
• 公開（公告）號: CN101279185A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 陳銀飛;劉華彥;袁從慧;盧晗鋒;李玉芳
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B01D53/56
• 分類號: B01D53/56
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司
• 代理人: 黃美娟;冷紅梅

(一)技術領域

本發明涉及一種氣相氧化-液相還原吸收脫除廢氣中氮氧化物(NOx)的方法。

(二)背景技術

精細化工過程如制藥廠等生產過程中存在硝化、亞硝化反應，排出廢氣中NOx含量較高，形成“黃龍”現象，是目前造成大氣污染的重要污染物之一。NOx在大氣中不但形成光化學煙霧，形成酸雨、酸霧，也與臭氧層的破壞密切相關，而且嚴重危害人類的身體健康，因此NOx的處理不僅是環境領域的重要課題，也是實現我國經濟可持續發展的必然要求。氮氧化物的脫除方法主要分為干法和濕法兩類：干法中SCR法在歐、美被廣泛應用，但其要求煙氣溫度一般在300℃以上，適合燃煤煙氣的處理；而濕法比較適合工業生產廢氣的處理，對氧化度(NO₂/(NO₂+NO)濃度比值)高的NOx廢氣處理效果較好。

工業生產中NOx廢氣幾乎在常溫常壓下排放，一般含水汽、氧氣等，其中氧氣含量較高，有時與空氣相同，不適合應用SCR法處理。同時，NOx中的主要成分為NO，氧化度很低，～10～20％，由于NO在水、堿液等吸收液中的低溶解度，使常規的濕法吸收液對此類NOx脫除率非常低，難以達到排放要求。目前，液體吸收研究表明還原吸收法的脫硝效果較好，當廢氣氧化度大于50％時，可獲得90％以上的脫硝效率[楊飏?氮氧化物減排技術與煙氣脫硝工程2007冶金工業出版社]，因此利用氧化劑將廢氣中NO氧化為NO₂，提高廢氣氧化度是脫除此類NOx的有效途徑之一。

專利200610012414.1、200610051721.0、200710052129.7、200610012525.2、200610051737.1、200510062185.X、200710067082.1、200710061515.2等利用含氯強氧化劑(亞氯酸鈉、次氯酸鈉等)、雙氧水、臭氧氧化及光催化氧化方式對廢氣中的NO進行氧化，這些氧化方式的單獨或結合使用較大提高了NOx脫除率，但由于使用了額外的氧化劑，投資、操作成本加大，在中、小企業應用難度加大，且當NOx廢氣處理量較大時光催化氧化應用存在一定問題；專利01105698.3、02110646.0以空氣中的氧氣為氧化劑，乙二胺合鈷溶液液相氧化NO，可實現NOx的達標排放，但乙二胺合鈷的使用將增加廢氣處理成本，而且工業裝置中在工程控制方面可能還存在一些問題；專利200510062296.0、200510062297.5通過向Fe^IIEDTA溶液中加入有效添加劑實現對NOx的絡合吸收，在反應時間為20-30s時，可使NOx脫除率達65-95％，但吸收液的成本投入加大，且吸收后廢液成分復雜，較難處理。

Young?Sun?Mok[Absorption-reduction?technique?assisted?by?ozoneinjection?and?sodium?sulfidefor?NOx?removal?from?exhaust?gas，ChemicalEngineering?Journal，2006]將300ppm?NO經臭氧氧化、Na₂S的堿溶液吸收后，脫除率可達95％以上；CN101036851A將含NOx的廢氣經臭氧氧化、聚乙二醇吸收后，幾乎達到了100％的脫除率。但臭氧發生裝置投資大、成本較高，在中、小企業應用難度較大。Isao?Mochida等[Oxidation?of?NOinto?NO₂?over?Active?Carbon?Fibers，Energy?&?Fuels?1994，8：1341-1344]利用改性的活性炭纖維(ACF)在室溫下進行了NO(400ppm)的氧化實驗。25℃干燥條件下轉化率為73％，但廢氣中水汽的存在嚴重抑制了NO的轉化，飽和水汽下轉化率僅為21％，可見工業廢氣中高含量水汽的存在嚴重阻礙了ACF催化氧化NO的應用。

因此，如何低成本并高效地脫除廢氣中的氮氧化物，現有技術仍有改進的空間。

(三)發明內容

本發明目的是提供一種氣相氧化-液相還原吸收脫除工業排放的含飽和水汽的低氧化度NOx廢氣中氮氧化物的方法，在低成本的情況下保證了含NOx廢氣的合理排放。

本發明采用的技術方案是：