[實用新型]外加電場強化鐵碳電解煙氣脫硝裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520482860.3
• 申請日: 2015-07-07
• 公開（公告）號: CN204816190U
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳堅;張立新;王輝;張晨宇;畢壘;郗鳳明;安婧;朱曉琦;王廣明;孟凡東;鄭殿煒;趙玉梅;呂菲
• 申請（專利權(quán)）人: 國惠環(huán)保新能源有限公司;中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/60;C01B17/62
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 崔艷姣

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于尾氣處理領(lǐng)域，具體涉及一種廢氣脫硝的方法。該方法操作簡便，處理效果良好，對進一步探索工業(yè)實際應(yīng)用條件具備一定的可借鑒性。

背景技術(shù)

氮氧化物（NO_x）是化學(xué)工業(yè)、國防工業(yè)、電力工業(yè)以及鍋爐和內(nèi)燃機等排放氣體中有毒物質(zhì)之一，是造成大氣污染的主要污染源之一，也是直接導(dǎo)致我國各地陰霾天、臭氧破壞、空氣污染的重大因素。但國內(nèi)的脫硝技術(shù)尚不成熟，對NO_x的污染的治理也相對滯后，相應(yīng)的脫硝市場發(fā)展暫時比較緩慢。廢氣脫氮技術(shù)的發(fā)展是一個亟待解決的重大課題。為此，研究和開發(fā)具有處理效果好、投資及運行費用低、無二次污染等優(yōu)點的煙氣脫氮新技術(shù)迫在眉睫。

通常所說的NO_x主要包括NO、NO₂、N₂O₅、N₂O、N₂O₃等幾種，其中主要是NO和NO₂。目前研究討論較多的NO_x的脫除技術(shù)主要有催化還原法、催化分解法、低溫吸附法和液體吸收法等。這些方法主要受到反應(yīng)速度慢、反應(yīng)條件要求高、氧化困難、吸附劑再生困難和成本高等因素的限制，在實際工業(yè)應(yīng)用中存在一定的問題。亞鐵離子（Fe²⁺）法是近年來一些學(xué)者比較關(guān)注的一項脫除廢氣中NO_x的技術(shù)，目前研究較多的是利用硫酸亞鐵（FeSO₄）溶液中的Fe²⁺對NO_x中的NO和NO₂進行絡(luò)合和吸收。但存在如下缺陷：

1、FeSO₄溶液配置困難，且隨著反應(yīng)的進行有效成分Fe²⁺逐漸消耗會導(dǎo)致溶液失效，更換溶液在工業(yè)生產(chǎn)中較難實現(xiàn)且成本很高，另外，被絡(luò)合的NO_x可能會有重新釋放的危險，因此該方法在實際應(yīng)用中還存在一定的局限性；2、傳統(tǒng)鐵碳法主要應(yīng)用于廢水脫氮，其中使用的鐵屑和碳粒容易板結(jié)失效，工業(yè)應(yīng)用有局限。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中亞鐵離子（Fe²⁺）溶液法在反應(yīng)中不足的技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)思路是綜合鐵碳電解原理和FeSO₄溶液對煙氣中NO_x的脫除原理，考慮傳統(tǒng)鐵碳法中鐵屑和碳粒容易板結(jié)失效，工業(yè)應(yīng)用有局限的現(xiàn)狀，故選用鐵板和碳（銅）板電解生成Fe²⁺溶液法來強化處理NO_x，實現(xiàn)對于廢氣中NO_x的有效脫除。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案，外加電場強化鐵碳電解煙氣脫硝裝置，包括盛有反應(yīng)液的反應(yīng)容器，其結(jié)構(gòu)要點是反應(yīng)容器的中部設(shè)有浸沒反應(yīng)液中的鐵板組和碳板組，鐵板組焊接連接電源正極，碳板組焊接連接電源負極，鐵板組和碳板組的上方設(shè)有浸沒反應(yīng)液中的攪拌裝置，反應(yīng)容器的底部設(shè)有均勻分布的曝氣頭，曝氣頭將含有NO_x的廢氣從反應(yīng)容器底部自下而上通入反應(yīng)器中。

優(yōu)選地，反應(yīng)容器中的反應(yīng)液為pH值為3—5的稀硫酸溶液。

優(yōu)選地，碳板組為石墨碳板組。

進一步改進技術(shù)方案，還可以在兩極板組上外加電場，外加電場的電流強度為50—200mA，產(chǎn)生大量活性鐵離子Fe²⁺；即通過外加電場提高體系內(nèi)亞鐵離子的釋放量，以提高對煙氣中氮氧化物的去除效果，還可同步脫除廢氣中的二氧化硫氣體，達到同步脫硫脫硝效果。

優(yōu)選地，外加電場的電流強度為50—100mA。

優(yōu)選地，所述NO_x為NO和NO₂的混合物。

改進技術(shù)方案，所述的碳板組可由銅板組替換，銅板組作為惰性電極，在反應(yīng)體系中可以替代碳板組連接電源負極，并且銅與鐵之間的電位差較鐵碳間更大，更有利于電解反應(yīng)，效果更好。

廢氣中的二氧化硫成為脫硝中的反應(yīng)液原料，實現(xiàn)脫硫、脫硝一體化。

本實用新型的有益效果：