[发明专利]液相催化氧化-碱液吸收净化含氮氧化物烟气的方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种液相催化氧化-碱液吸收净化含氮氧化物烟气的方法，属于大气污染控制领域。

背景技术

氮氧化物主要有氧化亚氮(N₂O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO₂)、亚硝酸(HNO₂)、硝酸(HNO₃ )，还有少量三氧化二氮(N₂O₃)、四氧化二氮(N₂O₄ )、三氧化氮(NO₃ )和五氧化二氮(N₂ O₅ )等。但N₂O₃、N₂O₄、NO₃、N₂O₅和HNO₂在大气中很不稳定，常温下很易转化成NO和NO₂。通常氮氧化物系NO和NO₂的总称，用NO_x表示。NO是一种无色无味气体，微溶于水，毒性不大，只有轻度刺激性，但高浓度时会造成中枢神经轻度障碍，且NO排入大气后会逐渐被氧化为NO₂。NO₂是一种棕红色的有毒气体。NO₂对人体健康影响很大，是一种呼吸道刺激气体，因在水中溶解度低，不易被上呼吸道吸收，而深入到下呼吸道和肺部，引起肺部损害，严重时可以引起肺水肿，甚至危及生命。当人在NO₂浓度为5ppm的空气中停留十分钟时，即可感到呼吸困难。若长期处于低浓度污染状态，会出现呼吸道感染，肺功能下降，引起慢性支气管炎、冠心病、心脏病、肺结核、肺炎、哮喘、神经衰弱等疾病，对儿童来说即使短时间接触也会造成咳嗽、喉痛。

NO_x是主要的大气污染物之一，直接或间接与大气环境问题相关，如酸雨、光化学烟雾、平流层臭氧损耗和全球气候变化。此外，氮沉降量的增加会导致地表水的富营养化和陆地、湿地、地下水系的酸化和毒化。NO_x作为难净化污染物会在燃料燃烧和工业生产过程中产生。不仅造成了环境污染、危害了人体健康、而且制约着生产过程控制、安全生产及废物综合利用。

现有的脱除NO_x的方法可分为非催化法和催化法两大类。非催化法主要包括湿式吸收法、固体吸附法、等离子体法、微生物法等。在专利申请CN1864812中公开了一种工业过程氮氧化物废气治理及资源化的方法，它是将含NO_x的废气与空气按比例混合后进行多级串联吸收，进化后的气体从尾塔顶部排放，吸收及反应后产生的低浓度的硝酸由首塔的塔底排出。该方法工艺较复杂、投资大，吸收液不能循环利用。在专利申请CN1772351中公开了一种含氮氧化物的废气的生物脱硝处理方法，表现出较高的净化效率、去除负荷和较低的操作压力，但还存在生物滴滤系统中填料堵塞、传质不均等问题；催化法是当前研究得较多的一种脱除NOx的方法，它包括NOx的催化分解和催化还原。

催化分解是使NOx在催化剂的作用下直接分解为N₂和O₂，该方法无需使用还原剂，所以它是一种很有希望和吸引力的烟气脱硝技术。在专利申请CN1473653中公开了一种富氧条件下直接分解氮氧化物的复合催化剂，此复合催化剂CuZSM-5/MHn提高了对氮氧化物的分解活性，但NOx的分解反应会受到O₂在催化剂表面脱附的控制，因此反应需在很高的温度下（一般高于500℃）进行，O₂对NOx的分解具有抑制作用。由于NOx分解技术存在很多的问题，在烟气脱硝方面目前尚无实际应用。