[發明專利]用于從煙道氣流中去除污染物的方法

在審

• 申請號: 201680082139.2
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN108883363A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: N·J·蘇恰克
• 申請（專利權）人: 凱能技術公司
• 主分類號: B01D53/56
• 分類號: B01D53/56
• 代理公司: 北京世峰知識產權代理有限公司 11713
• 代理人: 康健;王思琪

將來自燃燒化石燃料的來源的煙道氣流以及來自化學操作、石油操作、和石化操作等的工藝氣流引導到排氣管中，所述排氣管將所述含有氮氧化物污染物的煙道氣流輸送到驟冷器中。將所述氣流輸送通過所述驟冷器，其中噴灑水性介質以與所述煙道氣流接觸。將所述驟冷的煙道氣流與亞化學計量的臭氧混合以部分氧化NO_x以形成NO₂并且防止N₂O₅的形成。將所述含有NO₂的煙道氣吸收到濕式滌氣器的酸性介質中以形成亞硝酸。將所述滌氣器的水相中的所述亞硝酸與所選擇的氨化合物混合以分解所述亞硝酸以釋放氮氣。在使臭氧的消耗和與其相關的操作成本減到最低限度并且消除了對處理從所述滌氣器清洗流中回收的硝酸鹽的要求的方法中從所述煙道氣流中去除所述氮氧化物污染物。

技術領域

本發明涉及用于從源自于工業燃燒過程的煙道氣流中去除污染物，如NO_x、SO_x、顆粒、重金屬以及其它酸性氣體的方法和設備，并且更特別，涉及一種改進的通過用臭氧部分氧化來從煙道氣流中去除NO_x的方法。

背景技術

氮氧化物(NO_x)、硫氧化物(SO_x)、顆粒、重金屬以及其它酸性氣體是在來自化學過程和燃燒過程的煙道氣中發現的主要污染物。燃燒過程和化學過程產生煙道氣流，所述煙道氣流具有需要在將所述煙道氣排放到大氣中之前被去除或清除的污染物。公知的是，通過許多干法和濕法從煙道氣中去除氮氧化物，并且通過干法或濕法洗滌去除硫氧化物。常規利用水洗滌來去除酸性氣體(如SO_x、Cl₂、HCl等)、顆粒以及其它組分。一氧化氮NO是燃燒過程中(NO_x)的主要組分，并且由于它幾乎不可溶，因此通過水洗滌去除可忽略不計。此外，在使用試劑來洗滌NO_x方面已經實現了有限的成功。

氮氧化物(NO_x)一般由于許多因素而在源自于燃燒過程的煙道氣流中形成，如高的火焰溫度、燃料中存在含氮化合物以及經受燃燒溫度的材料的氮含量，如遇到焚燒廢物。在高于1,300℉的溫度下形成的氮氧化物主要呈NO的形式。燃料中的硫化合物轉化以形成SO_x。化石燃料或燃燒始爐料中存在的其它雜原子化合物如氯會產生Cl₂或HCl。煤、固體燃料、或窯或爐的爐料的燃燒會產生顆粒物質和其它污染物，如重金屬(Hg)，它們可以通過或可能無法通過水洗滌有效地去除。

如本領域公知的通過使NO_x與臭氧接觸來從氣流中去除NO_x的已知的吸收工藝公開于美國專利號5,206,002、6,162,409、以及7,303,735中。這些工藝利用多污染物去除方法，該方法已經被實施以從源自于燃氣鍋爐的煙道氣中去除NO_x以及去除燃煤鍋爐、金屬酸洗過程、流化催化裂化器、再生器、重金屬爐等中的多種污染物，包括NO_x、SO_x、顆粒等。

使用上述專利中所公開的工藝，使NO_x與臭氧反應，從而形成氮的更高價氧化物，特別是五價形式(N₂O₅)或更高，它們非常易溶并且容易通過濕法洗滌來去除。在這些工藝中，將1摩爾的NO_x轉化成五價形式所需的臭氧的化學計量是約1.5摩爾的臭氧。盡管已知的方法在實現經過處理的氣流中超低水平的NO_x排放方面是非常有效的，但是首先，臭氧的成本使得所述工藝過于昂貴，特別是在氣流具有高水平的NO_x時，并且所述工藝在滌氣器清洗流中產生硝酸鹽/硝酸，從而需要以環境安全方式處理或利用它們制造副產品。