[發明專利]超重力絡合亞鐵煙氣濕法除塵脫硫脫硝脫汞脫砷一體化的方法

有效

• 申請號: 201310403655.9
• 申請日: 2013-09-06
• 公開（公告）號: CN103432877A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 余國賢;黃澤朔;潘威;李海峰;路平;吳宏觀;隋志軍;萬昆
• 申請（專利權）人: 余國賢
• 主分類號: B01D53/75
• 分類號: B01D53/75;B01D53/78;B01D53/50;B01D53/56;B01D53/64;B01D47/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 馬輝;孫林

技術領域

本發明涉及工業煙氣凈化，具體地指一種超重力絡合亞鐵煙氣濕法除塵脫硫脫硝脫汞脫砷一體化的方法。?

背景技術

酸雨的污染及其造成的危害已成為全世界各國關注的重要環境問題之一。我國是以煤為主要能源的國家，據調查統計，我國90%以上的SO₂、67%以上的NO_X、70%以上的煙塵的排放量都來自于煤的燃燒。而煤燃燒產生的SO₂和NO_X是工業廢氣污染（酸雨危害）的主要來源。氮氧化物還會形成光化學污染、產生溫室效應、破壞臭氧層、對人體有制毒作用等危害。氮氧化物和硫氧化物也可以轉化為PM2.5引起霧霾天氣。?

全球每年排放到大氣中的汞總量有5000多噸，其中約4000噸是人為的結果，而燃煤過程的汞排放量占30%以上。我國原煤中汞含量變化范圍在0.1～5.5mg/Kg，平均汞含量0.22mg/Kg。由于我國燃煤的年耗量巨大，每年燃煤排放汞及其污染物的量都是非常驚人的，我國目前汞排放量已超過美國，而且增長速度較快，對人類健康和生態環境構成了巨大威脅，因此控制燃煤煙氣中汞的排放量具有重要意義。煤燃燒時汞大部分隨煙氣排入大氣，進入灰渣的只占小部分，其中飛灰中占23.1%～26.9%，煙氣中占56.3%～69.7%，進入灰渣的汞只占2%左右。因此控制燃煤汞污染關鍵是控制煙氣中?的汞向大氣中排放。煙氣中較強的氧化劑SO₂、NO₂、Cl₂等可以明顯影響金屬汞的單質和氧化物存在形式。隨著氧化劑的增加，也增加了汞的氧化物成分，如HgCl₂、HgSO₄等。?

燃煤煙氣中汞屬于痕量級污染物，其中主要有三種形態：氣態單質汞，氣態氧化汞，固態顆粒汞。其中氣態單質汞是煙氣中汞的主要存在形式。煙氣中汞的存在形態對汞的脫除有重要影響。影響煙氣中汞存在形態的主要因素有燃煤種類、燃燒溫度、煙氣成分等。不同形態汞的物理、化學性質差異較大。如氣態氧化汞易溶于水，并且易被煙氣中的顆粒物吸附，因此易被濕法脫硫設備或者除塵設備脫除，顆粒態汞也易被除塵器脫除，相反原子態汞揮發性高、水溶性低，難以被脫硫或除塵設備捕獲，幾乎全部釋放到大氣中，且在大氣中平均停留時間長達半年到兩年，極易在大氣中通過長距離的輸送形成廣泛的汞污染。原子態汞是最難控制的形態，也是燃煤煙氣脫汞的難點。?

除塵是指把氣體與粉塵微粒的多相混合物的分離操作過程。作為除塵對象的塵粒直徑，一般在0.01～100μm的塵粒。100μm以上的塵粒由于重力作用很快降沉降；而10μm以上塵粒易于分離，問題不大；0.1～10μm的塵粒，特別是1μm以下的塵粒分離較為困難，也有害于人體，是目前的主要研究范圍。從環境保護的角度來看，粉塵是人體健康的大敵。尤其是粒徑在0.5～5μm之間的飄塵（即長期甚至幾年飄浮在大氣中的粉塵），對人的危害最大。大于5μm的塵粒，由于慣性作用，可被鼻毛與呼吸道粘液排除，小于0.5μm的飄塵，也可因氣體擴散作用被粘附在上呼吸道表面而隨痰排出。?唯獨0.5～5μm的飄塵可通過呼吸道直接到達肺部而沉積，危害人體。?

目前，工業上采用較多的為選擇性催化還原法，即采用氨或尿素作還原劑將NO還原為氮氣，如專利US?Patent4,221,768、Swedish?Patent8404840-4、US?Patent4,101,238、US?Patent4,048,112所公開的方法。但上述方法需在較高溫度下(350℃左右)才能進行，而且催化劑價格較高，易中毒失活，不能同時實現脫硫脫硝。日本專利P1659565j(1976)、P181759c(1976)、P63100918，A2(1988)所提出的同時脫除NO_X和SO₂的方法采用氧化劑將NO氧化為易溶于水的NO₂，如氯酸、高錳酸鉀、雙氧水、臭氧等，但液相氧化法由于成本高等原因而未能推廣開來。美國加利福尼亞大學Berkeley實驗室提出的黃磷法(見文獻Nature，1990,343(11):151-153)，能同時脫除煙氣中的NO_X和SO₂，但屬于全拋棄法。該法要消耗大量的磷資源，而且其毒性大，操作要求較高。?

采用Fe(II)-EDTA(EDTA表示乙二胺四乙酸二鈉)脫除廢氣中NO。Fe(II)EDTA和NO的反應式如下：?

Fe(II)EDTA+NO→Fe(II)EDTA(NO)????(1)?