[發明專利]一種基于ClO2

在審

• 申請號: 202010629567.0
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111644063A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 張艷平;張凡;何學娟;黃家玉;王洪昌;朱金偉;曹晴;田剛;陳宇;劉宇;張辰;龍紅艷;王相鳳
• 申請（專利權）人: 中國環境科學研究院
• 主分類號: B01D53/96
• 分類號: B01D53/96;B01D53/78;B01D53/56
• 代理公司: 北京匯眾通達知識產權代理事務所(普通合伙) 11622
• 代理人: 李志男

本發明提供一種基于ClO₂煙氣脫硝的脫硝液再生系統，包括：ClO₂煙氣脫硝單元、脫硝液預處理單元、脫硝液電解單元及ClO₂發生單元。還提供一種基于ClO₂煙氣脫硝的脫硝液再生方法，包括：ClO₂溶液與工業廢氣接觸產生氧化液，脫硝后廢氣進入堿液形成堿吸收液；堿吸收液與氧化液混合并進行預處理；對脫硝液進行電解，得到氯酸鈉電解液；向氯酸鈉電解液內加入還原劑，生成ClO₂氣體，并用吸收液吸收ClO₂氣體以得到ClO₂溶液。利用脫硝液電解得到氯酸鈉電解液，進而制備ClO₂溶液進行脫硝，實現了ClO₂脫硝液資源循環再利用，解決了脫硝液的處理問題，節約了ClO₂脫硝液的處理成本；同時利用脫硝液電解再生氯酸鈉，進而制備ClO₂，相比購買氯酸鈉制備ClO₂，成本可降低40%。

技術領域

本發明屬于環境工程資源利用技術領域，尤其涉及一種基于ClO₂煙氣脫硝的脫硝液再生系統及方法。

背景技術

氮氧化物NO_x是固定和移動源的燃料燃燒產生的主要空氣污染物之一，對于燃煤煙氣而言，NO_x主要包括NO和NO₂，其中NO約占90％以上。電力行業是最早開始實施超低排放改造的行業，與火電行業相比，非電行業煙氣主要污染物排放居高難下，已成為新階段大氣環保治理的重點和改善區域環境質量的關鍵。

目前主流的SCR技術，脫硝效率80～90％以上，技術成熟無二次污染，在電力行業的NO_x治理中發揮著關鍵作用，但其在非電行業卻無法展現出其優越的治理效果。原因有以下幾點：第一，SCR脫硝工藝催化劑適宜的溫度通常處于260～340℃之間，而部分非電行業煙氣溫度較低，其溫度窗口難以達到脫硝反應要求；第二，非電領域煙氣環境復雜，如玻璃煙氣中含有大量堿金屬，如Na鹽和K鹽等，水泥煙氣中含有大量CaO等情況，采用SCR技術易導致催化劑堵塞和中毒的情況；第三，部分非電行業工作負荷不穩定，煤質多變、品種眾多，導致煙氣中NOx濃度存在波動。

SCR工藝中，催化劑是根據燃煤的各項參數進行計算后匹配生產的，確定之后調節的空間較小，所以在非電行業中無法復制電力行業成熟的SCR技術。因此，針對目前我國非電行業的氮氧化物治理技術面臨較大壓力，亟需尋找一種能夠適應非電行業煙氣量不穩定、煙氣成分復雜、溫度窗口窄等特點的經濟高效的脫硝技術。

針對非電行業煙氣氮氧化物的治理，目前較為熱門的脫硝技術為濕法氧化煙氣脫硝，其根據氧化NO的氧化劑種類不同可分為O₃氧化法、KMnO₄氧化法、H₂O₂氧化法、NaClO₂氧化法、ClO₂氧化法。其中O₃技術需要噴射大量的臭氧，投資成本和運行成本較高；H₂O₂不穩定，受熱易分解，操作難度大；NaClO₂價格昂貴，應用于煙氣脫硝需要較高的經濟成本。綜合來看，ClO₂氧化法效率高、污染少，此技術在非電領域煙氣脫硝中的應用是目前研究的熱點,深受學者青睞。

雖然ClO₂氧化煙氣脫硝技術具有較高的脫硝效率，但其也存在如下缺點：第一，ClO₂性質較為活潑，不容易運輸與存儲，需現場制備，ClO₂的制備不夠經濟；第二，ClO₂氧化煙氣脫硝技術也存在濕法煙氣脫硝技術普遍存在的脫硝液處理問題，其脫硝后產生大量的廢酸和堿吸收液，也為該技術帶來了巨大的脫硝液處理處置負擔。因此，要想進一步推動ClO₂氧化煙氣脫硝技術在非電行業中的廣泛應用，亟需解決的是其脫硝液處理處置問題和氧化劑的制備成本問題。

發明內容