[發(fā)明專利]一種同時脫硫脫硝的復(fù)合型吸收劑及其制備和使用方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210575664.1
• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN102989273A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉鳳;馬永亮;趙毅;汪黎東;郭天祥
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)(保定);清華大學(xué)
• 主分類號: B01D53/60
• 分類號: B01D53/60;B01D53/78
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 薄觀玖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煙氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種同時脫硫脫硝的復(fù)合型吸收劑及其制備和使用方法。

背景技術(shù)

近年來，我國工業(yè)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，尤其是化石燃料的大量燃燒，導(dǎo)致環(huán)境污染問題日益突出，其中以SO₂和NOx的危害最為典型。SO₂和NOx是細(xì)顆粒物和酸雨的前體物，同時大量的NOx在空氣中通過一系列復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)形成生成臭氧。目前臭氧在空氣中的濃度正呈現(xiàn)出日益嚴(yán)重的趨勢，在中國的某些城市甚至已經(jīng)監(jiān)測到該污染物嚴(yán)重超標(biāo)的現(xiàn)象。SO₂、NOx及其形成的二次污染物不僅損害生態(tài)環(huán)境和影響人體健康，還直接導(dǎo)致巨額的經(jīng)濟(jì)損失。因此，國家對SO₂、NOx等有害氣體污染的控制、治理力度越來越大，并相繼出臺了更為嚴(yán)格的SO₂和NOx的排放標(biāo)準(zhǔn)，也加強(qiáng)了排污收費的管理。基于上述原因，實現(xiàn)煙氣脫硫脫硝成為了刻不容緩的任務(wù)，其技術(shù)的研究和應(yīng)用受到了廣泛關(guān)注。

國內(nèi)外對煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)報道較多，各國在脫除方式及提高脫除效率等方面開展開了廣泛研究。目前，在煙氣脫硫技術(shù)中，濕法脫硫為主流技術(shù)，在濕法脫硫中又以鈣法為主。鈣法脫硫的優(yōu)點是脫除效率和脫硫劑利用率高，但也存在設(shè)備易結(jié)垢、堵塞，導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常運行等問題。脫硝技術(shù)則以選擇性催化氧化法（SCR）的研究和應(yīng)用最多，但也存在投資和運行費用高，催化劑易中毒，還原劑（NH₃）易逃逸等問題。同時該方法主要針對大型電站開發(fā)，直接應(yīng)用于工業(yè)鍋爐仍存在諸多問題，難以解決目前中國國內(nèi)大量存在的中小型工業(yè)鍋爐的脫硝問題。而已開發(fā)的其他氧化法脫硝則普遍存在使用氧化劑價格昂貴，甚至有些采用的氣體氧化劑在設(shè)備運行中存在安全隱患等問題。此外，現(xiàn)存的煙氣脫硫脫硝技術(shù)均為分級處理方式，分級處理不僅占地面積大，系統(tǒng)復(fù)雜，而且設(shè)備投資與運行維護(hù)費用高，無法在未預(yù)留脫硫脫硝位置的已建電站及經(jīng)濟(jì)承受能力較弱的中小型鍋爐推廣使用。因此，開發(fā)經(jīng)濟(jì)、高效、易于操作的同時脫硫脫硝技術(shù)成為了研究的熱點和難點。

NaClO₂已被證明是一種有效的同時脫硫脫硝試劑，但NaClO₂價格較貴，且無論在酸性或堿性環(huán)境中，其濃度較高時才能獲得理想的脫硝效率，因此脫除成本較高，不利于推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明的目的是要提供一種與現(xiàn)有脫硫系統(tǒng)運行工況相匹配的高效、經(jīng)濟(jì)、安全的復(fù)合型同時脫硫脫硝吸收劑。

一種同時脫硫脫硝的復(fù)合型吸收劑，其由亞氯酸鈉、氯酸鈉和氯化鈉混合溶液組成，其中亞氯酸鈉、氯酸鈉和氯化鈉的摩爾比為（0~10）:（0~10）:1，混合溶液的pH值為3~11。?

一種同時脫硫脫硝復(fù)合型吸收劑的制備方法，其具體方案如下：

分別按摩爾比稱取亞氯酸鈉、氯酸鈉和氯化鈉，在制備反應(yīng)器或漿液制備槽中用去離子水溶解并混合均勻，并用氫氧化鈉或鹽酸將pH值調(diào)節(jié)至3~11，得到一種同時脫硫脫硝復(fù)合型吸收劑。

所述復(fù)合型吸收劑中亞氯酸鈉、氯酸鈉和氯化鈉的物質(zhì)的量濃度依次為0?mol/L?~0.5?mol/L、0?mol/L~0.5?mol/L和0?mol/L~0.05?mol/L

一種同時脫硫脫硝復(fù)合型吸收劑的使用方法，其具體方案如下：

將新制備的同時脫硫脫硝復(fù)合型吸收劑裝入鼓泡反應(yīng)器內(nèi)，保持復(fù)合型吸收劑的溫度為40?℃～90?℃，通入流速為0.05?m/s~0.5?m/s的待處理煙氣，利用煙氣分析儀測定進(jìn)入鼓泡反應(yīng)器前后的二氧化硫和氮氧化物濃度。

本發(fā)明所述復(fù)合型吸收劑中的亞氯酸鈉和氯酸鈉為強(qiáng)氧化劑，能與煙氣中的二氧化硫（SO₂）反應(yīng)生成硫酸鈉（NaSO₄），與煙氣中的氮氧化物（NOx）反應(yīng)生成硝酸鈉（NaNO₃），從而除去煙氣中二氧化硫和氮氧化物。同時在一定的pH值和溫度條件下，亞氯酸鈉和氯酸鈉通過歧化反應(yīng)生成氧化性更強(qiáng)的二氧化氯（ClO₂）和氯氣（Cl₂），從而使吸收溶液的氧化能力極大提高。另外，氯酸鈉與二氧化硫反應(yīng)可產(chǎn)生二氧化氯，二氧化氯可快速氧化一氧化氮生成硝酸根（NO₃^-）,這一特性尤其有利于同時脫硫脫硝反應(yīng)的進(jìn)行。主要反應(yīng)過程如下所示：