[發明專利]一種臭氧氧化亞硫酸銨或亞硝酸銨的方法

無效

• 申請號: 201110314845.4
• 申請日: 2011-10-17
• 公開（公告）號: CN102358621A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 李杰;李悅;魯娜;吳彥
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C01C1/18
• 分類號: C01C1/18;C01C1/24;B01D53/60
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術領域

本發明涉及一種臭氧氧化亞硫酸銨或亞硝酸銨的方法，屬于燃煤煙氣污染 物控制和化肥化工生產領域。

背景技術

化石燃料(如煤和油)燃燒過程中產生二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NOx) 等酸性氣態污染物，引發大氣環境污染，因此，燃煤煙氣脫硫脫硝技術研發受 到普遍關注。目前，工業上燃煤煙氣脫硫脫硝技術主要是濕法，即利用堿性物 質，如氧化鈣、氫氧化鈣、氧化鎂、氫氧化鎂、氨(包括氨水)或氫氧化鈉等， 配制成堿液吸收液，在吸收塔中吸收液與煙氣充分接觸，吸收液中的堿性物質 與SO₂和NOx反應，生成亞硫酸鹽和亞硝酸鹽溶解于吸收液中，再通過曝氣加氧， 將亞硫酸鹽和亞硝酸鹽轉變為硫酸鹽和硝酸鹽，達到煙氣脫硫脫硝的目的。

另外，在化肥原料生產工藝中，將亞硫酸(或亞硫酸鹽)和亞硝酸(或亞 硝酸鹽)氧化制備硫酸(或硫酸鹽)和硝酸(或硝酸鹽)是很重要的化工原料 生產過程。

然而，現有濕法脫硫脫硝和化肥化工生產工藝中，基本是利用氧氣與亞硫 酸(或亞硫酸鹽)和亞硝酸(或亞硝酸鹽)反應生成硫酸(或硫酸鹽)和硝酸 (或硝酸鹽)，技術手段是采用風機將含氧氣體(如空氣)鼓入亞硫酸(或亞硫 酸鹽)和亞硝酸(或亞硝酸鹽)的氧化池，存在氧氣利用效率低和風機電能消 耗較大的問題，進而導致運行成本較高。為此，開展了相關技術研究，提高亞 硫酸(或亞硫酸鹽)和亞硝酸(或亞硝酸鹽)的氧化效率的研究工作。

對比文件1[徐光等，CN1182035C]的利用致電離輻射氧化亞硫酸銨的設備和 對比文件2[徐光等，CN1199860C]的利用致電離輻射氧化亞硫酸銨的方法，是氣 體和液體混合后形成亞硫酸銨鹽溶液的霧滴進入輻照室，溶液中的亞硫酸銨被 氧化轉變成為硫酸銨。其中，致電離輻射發生裝置是加速器或者放射源，還可 以是X光發生裝置，或者是紫外線發生裝置，用于氧化高濃度的亞硫酸銨溶液 得到硫酸銨溶液的化工技術領域。其核心方法是利用輻照束源實現亞硫酸銨的 氧化，存在輻射束源發生技術復雜的問題。

發明內容

針對現有技術不足，本發明提供了一種臭氧氧化亞硫酸銨或亞硝酸銨方法。

本發明的技術方案如下：

在燃煤或燃油煙氣濕法脫硫脫硝工藝中，煙氣中SO₂或NOx經過堿溶液吸收 生成的亞硫酸鹽或亞硝酸鹽；將臭氧注入到亞硫酸鹽或亞硝酸鹽的溶液中，生 成硫酸銨或硝酸銨。臭氧可以用臭氧發生器產生，通過曝氣頭注入反應溶液中。

相對于傳統曝氣方法，本發明的有益效果是亞硫酸鹽或亞硝酸鹽的氧化速率 快、氧化效率高、氣體利用效率高和節省能量。

附圖說明

圖1是臭氧氧化亞硫酸銨或亞硝酸銨方法的示意圖。

圖2是0.25mol/L亞硫酸銨自氧化處理與臭氧處理效果對比圖。

圖中：1反應池；2臭氧發生器；3曝氣頭；4氣路管道。

具體實施方式

本發明的一種臭氧氧化亞硫酸銨或亞硝酸銨的方法，臭氧經過管路和曝氣頭 注入到亞硫酸銨或亞硝酸銨溶液的反應池中，臭氧將溶液中的亞硫酸銨或亞硝 酸銨氧化生成硫酸銨或硝酸銨。

下面結合附圖和具體實施例進一步詳細描述本發明，采用的亞鹽濃度是 0.1mol/L-0.5mol/L。

圖2是臭氧處理與傳統曝氣法處理亞硫酸銨的對比曲線。其中，亞硫酸銨溶 液濃度為0.25mol/L、容量為400mL，臭氧濃度為1.5g/m³、流量為2000mL/min， 處理時間為25分鐘。與傳統曝氣法相比，臭氧氧化使亞硫酸銨轉化速率提高3.78 倍。

此外，在下限濃度0.1mol/L及上限濃度0.5mol/L時，臭氧處理亞硫酸銨的 轉化率分別可以在傳統曝氣法的基礎上提高1.3倍和2.5倍。