[發明專利]濕式分步脫除煙氣中SO2

有效

• 申請號: 201910391806.0
• 申請日: 2019-05-13
• 公開（公告）號: CN110124451B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 於柯言;胡甜;劉揚;劉暢;劉強
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

本發明公開了一種濕式分步去除煙氣中SO₂和NO的方法，將待凈化的煙氣連續通入一級吸收塔和二級吸收塔；在一級吸收塔中，煙氣中的SO₂與一級吸收液接觸后被吸收去除，在二級吸收塔中，煙氣中的NO與二級吸收液接觸后被吸收去除，凈化后的氣體排放；一級吸收液吸收完SO₂后進入再生塔①，在生物炭催化劑的催化作用下，鐵有機絡合物發生轉變；二級吸收液絡合吸收NO后，進入再生塔②，發生鐵有機絡合物轉變，再生的吸收液再進入一級吸收塔，在系統中循環使用。本發明方法實現煙氣中SO₂和NO的分步高效綠色去除，所用吸收劑可循環使用，去除過程無需添加其他脫硫脫硝化學藥劑。

技術領域

本發明涉及一種煙氣脫硫或脫硝的方法，特別是涉及一種煙氣脫硫脫硝過程一體化的方法，應用于廢氣凈化，環境保護工程技術領域。

背景技術

硫氧化物(SO_X)和氮氧化物(NO_X)是造成大氣污染的主要污染物。這些污染物的人為排放主要來自于以煤、燃料油等化石資源的燃燒過程和化工生產過程，具有煙氣排放量大、污染物排放集中等特點，易引起區域大氣污染問題。燃燒煙氣中排放的硫氧化物(SO_X)主要是二氧化硫(SO₂)，氮氧化物(NO_X)則主要是一氧化氮(NO)，占比超過九成。因此，對SO₂和NO的脫除是燃燒煙氣凈化的重點。

目前，商業化的脫硫脫硝過程多采用濕法石灰石或氨法脫除SO₂，選擇性催還原(SCR) 脫除NO的組合工藝；但該工藝流程復雜，去除污染物需要消耗大量的化學品，如CaO，NH₃等，同時也產生大量的廢物，如脫硫石膏。

濕法同時煙氣脫硫脫硝工藝具有過程簡單，設備投入低等優勢，對于煙氣量不大的脫硫脫硝過程仍然具有一定的吸引力，研究者們也開發了多種濕法脫硫脫硝一體化的工藝和技術。濕法同時脫硫脫硝主要分為氧化法和絡合吸收法。氧化法是通過添加氧化劑加快NO的氧化速率，從而提高脫硫脫硝率。如專利CN109276987A采用堿金屬或堿土金屬的過氧化物、具有氧化性的無機鹽或有機過氧化物組成氧化劑和由可溶性堿或具有活化作用的能在水溶液中生成弱酸根離子的鹽類組成的活化劑混合得到的吸收劑來去除工業尾氣中SO₂和NO。專利 CN208436644U提出了一種先將煙氣中的NO₂轉化為硝酸和NO，通過鼓入空氣再將生成的 NO轉化為NO₂，同時煙氣中的二氧化硫被水液吸收，實現脫硫脫硝的工藝。以上兩種方法的操作都很簡單，但處理不當容易造成二次污染，而且試劑使用成本較高。

絡合吸收法是被學者認為有望實現工業化應用的煙氣同時脫硫脫硝技術。該技術是向吸收液中添加能與NO反應的絡合劑，可以顯著增大NO在水中的溶解度，實現煙氣中NO的分離，解決了NO在液相中傳質速率低的問題。亞鐵螯合法是目前液相絡合吸收法研究最多的方法之一。該方法采用Fe(II)-EDTA(或Fe(II)-Cit，檸檬酸鐵)為吸收劑，對NO吸收速率快、效率高、生成絡合穩定且廉價易得等諸多優點。該方法涉及的化學原理如下：

Fe(II)EDTA(Fe(II)-Cit)溶液與NO發生絡合反應，使得溶解度很低的NO進入液相，形成亞鐵亞硝酰絡合物，從而使NO從氣體中去除：

NO(g)→NO(aq) (1)

NO(aq)+Fe(II)EDTA→Fe(II)EDTA-NO (2)

由于煙氣中存在3％-5％氧氣，會使得亞鐵螯合劑氧化為Fe(III)EDTA，失去活性，不再具備結合NO的能力，導致吸收液的NO脫除效率降低：

4Fe(II)EDTA+O₂+4H⁺→4Fe(III)EDTA+2H₂O (3)