[發明專利]一種用于煙氣濕法脫硝的納米流體吸收劑

有效

• 申請號: 201711431458.2
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108176193B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 徐龍;韓慧宇;閆雨瑗;李波;宣樂;孫鳴;郝青青
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司 61201
• 代理人: 高雪霞

本發明公開了一種用于煙氣濕法脫硝的納米流體吸收劑，該吸收劑是在由Na₂S₂O₈、NaCl、FeSO₄、水組成的吸收劑基液中添加分散穩定劑和無機納米顆粒——納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米三氧化二鋁、納米氧化鐵、納米石墨等，然后超聲處理制成。本發明采用納米流體強化傳質的方式，顯著提高了煙氣濕法脫硝的效果。與未添加納米顆粒的吸收劑相比，本發明的納米流體吸收劑對NO的脫除效果有很大提高，可用于火電廠NO_x脫除、熱電廠NO_x脫除及需要脫除NO的化工領域。

技術領域

本發明屬于環保技術領域，具體涉及一種用于煙氣濕法脫硝的納米流體吸收劑。

背景技術

伴隨我國經濟的快速發展，化石能源消費中帶來的環境問題日益突顯，其中氮氧化物的排放已成為我國環境治理的重點。目前，世界上普遍采用的煙氣脫硝技術是干法脫硝技術中的選擇性催化還原法，但是該技術使用催化劑，運行成本較高，且催化劑易失活及存在潛在毒性等問題，同時設備占地面積大，需要較大的資金投入。而濕法脫硝技術由于具有工藝設備簡單、操作溫度低、運行成本低等優勢逐漸成為各國脫硝技術的研究焦點。

近年來國內外學者就濕法脫硝技術進行了大量的研究，并取得了一定的成果。最初的研究是用水、酸、堿或者氨溶液來吸收氮氧化物。但由于煙氣中氮氧化物 (NO_x)以NO為主，而NO極難溶于水，由此造成脫硝效率較低。

采用納米流體強化氣液傳質是目前一種新興的研究技術。1995年，美國Argonne國家實驗室的Choi等人首次提出了納米流體的概念，即由納米顆粒和基液構成的兩相懸浮液，開啟了納米技術應用于熱能、傳質、能源工程等領域的創新性研究。目前，在強化氣液傳質方面，研究者研究了納米流體對NH₃和CO₂的吸收效果。

國內外許多研究人員對鼓泡反應器中納米顆粒強化傳質現象進行研究。Kim等研究了納米流體對NH₃的泡狀吸收情況，研究表明：由納米銅、納米氧化銅、納米氧化鋁構造的納米流體對NH₃的吸收具有不同程度的強化作用，其最佳的強化效果達到了未使用納米流體情況下的5.32倍。李舒宏等研究了納米TiO₂顆粒強化N-甲基二乙醇胺(MDEA)溶液鼓泡吸收CO₂的特性，結果表明：當MDEA質量分數為 50％時，納米TiO₂顆粒質量分數為0.8％時，對CO₂的吸收得到了11.54％的強化。

專利201410808295.5(CN 104607023B)提供了一種強化CO₂吸收劑氣液傳質的納米流體的制備方法及應用，將無機納米顆粒(納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米三氧化二鋁、納米氧化銅、納米銅粉或納米石墨等)分散于CO₂吸收劑溶液(乙醇胺(MEA)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)或哌嗪(PZ))中進行攪拌，超聲震蕩后采用高壓微射流均質機處理制得強化CO₂吸收劑氣液傳質的納米流體，其CO₂液相傳質系數比未使用納米流體情況下提高7％～14％。

但是，目前將納米流體應用于煙氣脫硝(吸收NO)的研究還未見報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服現有濕法脫硝技術存在的問題，提供一種能夠顯著提高煙氣濕法脫硝效果的納米流體吸收劑。

解決上述技術問題所采用的納米流體吸收劑由下述方法制備得到：