[發明專利]一種低溫類氣相催化氧化脫除煙氣多污染物的方法

有效

• 申請號: 201710138147.0
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN106943871B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 趙毅;袁博;郝潤龍;陶子晨
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/14;B01D53/60;B01D53/64
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

本發明公開了一種低溫類氣相催化氧化實現煙氣多污染物脫除的方法，屬于煙氣凈化技術領域。該方法利用煙溫將液態氧化劑活化為類氣相，類氣相氧化劑在催化劑的作用下產生強氧化性自由基，煙氣中的多污染物被強氧化性自由基催化氧化成可溶性價態，氧化產物在噴淋塔內被吸收劑吸收，從而實現可溶性多污染物的一體化脫除。高活性低溫催化劑的使用延長了催化劑使用壽命、降低了氧化劑的消耗，節省了投資和運行成本，同時吸收產物中氮、硫含量較高，可轉化為復合肥原料。該方法對燃煤煙氣中SOsubgt;2/subgt;、NO、Hgsupgt;0/supgt;的脫除效率分別可達到99?100％，90?95％和90?95％，適用于多種類型鍋爐和其它煙氣凈化領域，具有較高的經濟和推廣價值。

技術領域

本發明屬于煙氣凈化技術領域，具體涉及一種低溫類氣相催化氧化脫除煙氣多污染物的方法。

背景技術

近年來，包括SO₂、NO_x和痕量重金屬(Hg⁰)在內的燃煤煙氣污染物成為制約我國國民經濟快速、可持續發展的主要因素，因此，對燃煤煙氣多污染物的治理已是勢在必行。傳統上，燃煤電廠主流的脫硫脫硝工藝分別是濕法脫硫(WFGD)和選擇性催化還原法脫硝(SCR)，美國部分電廠通過在除塵裝置前加裝活性炭注入系統(ACI)實現煙氣汞的吸附脫除。總體來說，上述分級處理方式存在占地面積大、系統復雜和運行費用高等缺陷，且產物存在二次污染和利用價值低等問題。因此，研究低投資、低成本和無二次污染的多污染物一體化脫除技術，實現污染物資源化是國內外燃煤煙氣污染物控制領域的重要方向。

CN103463978A和CN105536529A公開了兩種利用液態H₂O₂與金屬氧化物接觸產生羥基自由基實現同時脫硫脫硝的方法，但受限于單一液態氧化劑氧化能力的不足和所用催化劑活性的差異，氧化劑的消耗量和NO_X的脫除效率并不理想。同時發明中所要求之空速(小于等于72000h^-1)和煙氣流量(8000m³/h)與燃煤電廠等大型燃煤鍋爐的實際工況相差較大。CN105727724A公開了一種光輻射次氯酸鈉同時脫硫脫硝脫汞脫碳的方法及裝置，利用紫外光輻照次氯酸鈉產生氯原子和羥基自由基，盡管所得脫除效率較高，但含氯氧化劑使用量過多易造成設備腐蝕，且紫外光的能耗較高。

發明內容

本發明針對現有技術的缺陷和改進需求，提供了一種類氣相催化氧化脫除煙氣多污染物的方法，該方法利用煙溫活化產生類氣相氧化劑，然后與高效催化劑接觸產生強氧化性物質，將煙氣中污染物高效快速氧化，再通過吸收實現對多組分污染物的一體化脫除。

一種類氣相催化氧化脫除煙氣多污染物的方法，包括下述步驟：

(1)液態氧化劑活化：配量泵和增壓風機將液態氧化劑注入除塵器前端加裝的回形管內，利用煙溫將液態氧化劑活化為類氣相，類氣相氧化劑經保溫管輸送到位于除塵器后端的催化劑床層，在催化劑的作用下產生強氧化性自由基，所述液態氧化劑為過氧化氫、過硫酸鉀、次氯酸鉀、過氧乙酸水溶液中的一種或多種；所述催化劑為分子篩負載納米零價鐵或納米四氧化三鐵中的一種或兩種；

(2)污染物催化氧化：在除塵器后端的催化劑床層中，煙氣中SO₂、NO、Hg⁰催化氧化成可溶性價態；

(3)污染物吸收：在噴淋塔內，用腐植酸鉀和氨水混合溶液作為吸收劑對可溶性污染物進行吸收脫除。

所述液態氧化劑中過氧化氫的濃度為5-15wt％，過硫酸鉀濃度為1-10wt％，次氯酸鉀濃度為2-15wt％，過氧乙酸濃度為0.1-5wt％，在反應中，空速小于等于229299h^-1。

所述液態氧化劑活化溫度為120-160℃、催化氧化溫度為110-150℃