[發(fā)明專(zhuān)利]超重力絡(luò)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(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310403655.9
• 申請(qǐng)日: 2013-09-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103432877A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余國(guó)賢;黃澤朔;潘威;李海峰;路平;吳宏觀;隋志軍;萬(wàn)昆
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 余國(guó)賢
• 主分類(lèi)號(hào): B01D53/75
• 分類(lèi)號(hào): B01D53/75;B01D53/78;B01D53/50;B01D53/56;B01D53/64;B01D47/00
• 代理公司: 武漢開(kāi)元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 馬輝;孫林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)煙氣凈化，具體地指一種超重力絡(luò)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(shù)

酸雨的污染及其造成的危害已成為全世界各國(guó)關(guān)注的重要環(huán)境問(wèn)題之一。我國(guó)是以煤為主要能源的國(guó)家，據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，我國(guó)90%以上的SO₂、67%以上的NO_X、70%以上的煙塵的排放量都來(lái)自于煤的燃燒。而煤燃燒產(chǎn)生的SO₂和NO_X是工業(yè)廢氣污染（酸雨危害）的主要來(lái)源。氮氧化物還會(huì)形成光化學(xué)污染、產(chǎn)生溫室效應(yīng)、破壞臭氧層、對(duì)人體有制毒作用等危害。氮氧化物和硫氧化物也可以轉(zhuǎn)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(jié)果，而燃煤過(guò)程的汞排放量占30%以上。我國(guó)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(guó)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(guó)目前汞排放量已超過(guò)美國(guó)，而且增長(zhǎng)速度較快，對(duì)人類(lèi)健康和生態(tài)環(huán)境構(gòu)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(shí)汞大部分隨煙氣排入大氣，進(jìn)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(jìn)入灰渣的汞只占2%左右。因此控制燃煤汞污染關(guān)鍵是控制煙氣中?的汞向大氣中排放。煙氣中較強(qiáng)的氧化劑SO₂、NO₂、Cl₂等可以明顯影響金屬汞的單質(zhì)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(jí)污染物，其中主要有三種形態(tài)：氣態(tài)單質(zhì)汞，氣態(tài)氧化汞，固態(tài)顆粒汞。其中氣態(tài)單質(zhì)汞是煙氣中汞的主要存在形式。煙氣中汞的存在形態(tài)對(duì)汞的脫除有重要影響。影響煙氣中汞存在形態(tài)的主要因素有燃煤種類(lèi)、燃燒溫度、煙氣成分等。不同形態(tài)汞的物理、化學(xué)性質(zhì)差異較大。如氣態(tài)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(shè)備或者除塵設(shè)備脫除，顆粒態(tài)汞也易被除塵器脫除，相反原子態(tài)汞揮發(fā)性高、水溶性低，難以被脫硫或除塵設(shè)備捕獲，幾乎全部釋放到大氣中，且在大氣中平均停留時(shí)間長(zhǎng)達(dá)半年到兩年，極易在大氣中通過(guò)長(zhǎng)距離的輸送形成廣泛的汞污染。原子態(tài)汞是最難控制的形態(tài)，也是燃煤煙氣脫汞的難點(diǎn)。?

除塵是指把氣體與粉塵微粒的多相混合物的分離操作過(guò)程。作為除塵對(duì)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(wèn)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(huán)境保護(hù)的角度來(lái)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(zhǎng)期甚至幾年飄浮在大氣中的粉塵），對(duì)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(kuò)散作用被粘附在上呼吸道表面而隨痰排出。?唯獨(dú)0.5～5μm的飄塵可通過(guò)呼吸道直接到達(dá)肺部而沉積，危害人體。?

目前，工業(yè)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?dú)猓?a title="鉆瓜專(zhuān)利網(wǎng)">專(zhuān)利US?Patent4,221,768、Swedish?Patent8404840-4、US?Patent4,101,238、US?Patent4,048,112所公開(kāi)的方法。但上述方法需在較高溫度下(350℃左右)才能進(jìn)行，而且催化劑價(jià)格較高，易中毒失活，不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝。日本專(zhuān)利P1659565j(1976)、P181759c(1976)、P63100918，A2(1988)所提出的同時(shí)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(kāi)來(lái)。美國(guó)加利福尼亞大學(xué)Berkeley實(shí)驗(yàn)室提出的黃磷法(見(jiàn)文獻(xiàn)Nature，1990,343(11):151-153)，能同時(shí)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(yīng)式如下：?

Fe(II)EDTA+NO→Fe(II)EDTA(NO)????(1)?