[發(fā)明專利]一種脫硫副產(chǎn)物制備脫硝劑ClO2

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010436317.5
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111573626B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張艷平;張凡;何學(xué)娟;黃家玉;王洪昌;張浩;王相鳳;王紅梅;石應(yīng)杰;王凡;田剛;譚玉玲;龍紅艷
• 申請（專利權(quán)）人: 中國環(huán)境科學(xué)研究院
• 主分類號: C01B11/02
• 分類號: C01B11/02;B01D53/76;B01D53/56
• 代理公司: 北京律譜知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11457
• 代理人: 黃云鐸;孫紅穎

本發(fā)明公開了一種脫硫副產(chǎn)物制備脫硝劑二氧化氯的系統(tǒng)，包括脫硫塔(1)、濃縮池(2)、脫硫漿液儲存罐(3)、氯酸鈉溶液儲存罐(4)、二氧化氯發(fā)生器(5)、二氧化氯吸收裝置(6)、自動化控制裝置(7)、副產(chǎn)物回收裝置(8)及噴淋脫硝塔(9)。還公開了一種一種脫硫副產(chǎn)物制備脫硝劑二氧化氯的方法，該系統(tǒng)和方法既解決了氨法脫硫副產(chǎn)物(NH₄)₂SO₃難以氧化和處理的問題，同時又提出了一種將氨法脫硫與氧化法脫硝有機(jī)結(jié)合的低成本、副產(chǎn)物可資源化的脫硝劑ClO₂的制備方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工業(yè)大氣污染治理領(lǐng)域，尤其涉及一種利用氨法脫硫副產(chǎn)物亞硫酸銨作為還原劑制備脫硝氧化劑ClO₂的方法。

背景技術(shù)

二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NO_x)是主要的大氣污染物，是影響大氣質(zhì)量的主要因素，同時空氣中的SO₂和NOx也是霧霾產(chǎn)生的重要原因之一，所以脫除煙氣中的SO₂和NOx刻不容緩。

氨法脫硫工藝因其脫硫速度快、效率高、脫硫產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)價值高等優(yōu)點成為主要的脫硫技術(shù)。氨法脫硫是用氨水吸收煙氣中的SO₂氣體，先進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)，即氨和SO₂反應(yīng)生成亞硫酸銨，是一種高效、低耗能的濕法脫硫方式。亞硫酸氨性能不穩(wěn)定，會重新分解為SO₂，造成二次污染，且亞硫酸銨雖然可直接用作化肥，但由于其性質(zhì)不穩(wěn)定而效果不是很好；由于亞硫酸銨不易被氧化，將亞硫酸銨氧化為相對穩(wěn)定的硫酸銨，是氨法脫硫的關(guān)鍵及需解決的重要環(huán)節(jié)。

二氧化氯的分子式為ClO₂，是一種黃綠色氣體，易溶于水，是國際上公認(rèn)的安全、無毒的綠色消毒劑。同時ClO₂還是一種強(qiáng)氧化劑，具有極強(qiáng)的氧化能力，能與許多有機(jī)和無機(jī)化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)。 ClO₂應(yīng)用領(lǐng)域很廣，常用于自來水、醫(yī)院污水、工業(yè)循環(huán)冷卻水、泳池水、水產(chǎn)養(yǎng)殖水等水體的殺菌消毒和滅藻除異味等；也用于對含氰、硫、硫化物、硫醇、酚、苯等水體及印染廢水的處理；由于它具有很強(qiáng)的氧化性還可用于去除水體中鐵、錳等金屬離子，目前ClO₂在水處理領(lǐng)域已得到成功應(yīng)用。

近年來，ClO₂作為氧化劑在工業(yè)廢氣濕法脫硝中的研究被廣泛報道，其因氧化效率高、煙氣溫度適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點而受廣大學(xué)者青睞。如浙江工業(yè)大學(xué)對ClO₂溶液去除煙氣中的NO做了探索研究。實驗結(jié)果表明：在液氣比為20L/m³、反應(yīng)溫度20℃、反應(yīng)pH4.0、NO質(zhì)量濃度為250mg/m³、ClO₂質(zhì)量濃度為200mg/L的條件下，NO氧化率達(dá)92％以上。但在廢氣脫硝實際工程應(yīng)用中，ClO₂脫硝因為制備成本高、副產(chǎn)物難處理等問題而應(yīng)用受限。

CIO₂性質(zhì)較為活潑，不容易運(yùn)輸與存儲，通常采取現(xiàn)場制備方式。 ClO₂的制備方法多樣，分為化學(xué)法和電解法，目前主流的方法是化學(xué)法，主要是用氯酸鈉在酸性條件下加入還原劑從而制備ClO₂。

常見的工藝有以SO₂為還原劑的R₁法，以鹽酸(HCl)為還原劑的R₂法，以食鹽(NaCl)為還原劑的R₅法，以甲醇(CH₃OH)為還原劑的R₈法，以及以過氧化氫(H₂O₂)為還原劑的R₁₁法。化學(xué)反應(yīng)如下：

R₁法：NaClO₃+SO₂→ClO₂+NaSO₄