[发明专利]一种同时治理废气中NO和SO2的吸收塔

说明书

技术领域

本发明涉及一种脱除废气中NO和SO₂的装置，具体涉及用水溶液脱除废气中NO和SO₂的装置。

背景技术

SO₂和NOx是排放量最多、危害性最大的两种污染气体，SO₂和NOx是主要的产生酸雨污染的物质，氮氧化物还会形成光化学污染、产生温室效应、破坏臭氧层、对人体有致毒作用。2010年，我国二氧化硫排放总量为2320万吨，氮氧化物排放总量为2273.6万吨，由煤燃烧产生的SO₂，NOx分别占SO₂，NOx排放总量的五成和六成以上。近年来，我国一些特大型城市的空气氮氧化物浓度超标，氮氧化物的环境容量已基本处于饱和状态，一些地方甚至产生光化学烟雾现象，我国酸性降水中，硝酸根和硫酸根离子浓度比例已由2000年的0.15:1发展为2008年的0.258:1，表明我国未来的酸雨污染可能将由硫酸型向硫酸/硝酸复合型发展，控制SO₂和NO的排放已是迫在眉睫。

NO_x是氮氧化物的统称，包括N₂O、NO、N₂O₃、NO₂、N₂O₅等，大气中95%以上的NO_X为NO，NO₂只占很少量，烟道气中的NO_X90%以上也是NO。由于NO反应能力较差，因此，其脱除在技术上也就相当困难。经过多年的研究已经开发了多种的脱硝方法。目前，工业上采用较多的为催化还原法，如专利US Patent 4,221,768、Swedish Patent 8404840-4、US Patent 4,101,238、US Patent 4,048,112所公开的方法，但该方法反应需消耗大量的还原剂，而且烟气中的NO不能回收利用。

日本专利P1659565j(1976)、P181759c(1976)、P63100918,A2(1988)所提出采用氧化剂，如氯酸、高锰酸钾、双氧水、臭氧等，实现同时脱除NO_X和SO₂，液相氧化方法由于成本高等原因而未能推广开来。另一种方法采用黄磷（见文献Nature,1990,343(11):151-153），能同时脱除烟气中的NO_X和SO₂，但属于全抛弃法。该法要消耗大量的磷资源，而且其毒性大，操作要求较高。

二价铁的络合物Fe(Ⅱ)-L（L为配位体，可以是乙二胺四乙酸、氨三乙酸、柠檬酸等）可以用来脱除废气中NO，Fe(Ⅱ)-L和NO的反应式如下：

由于Fe(Ⅱ)-L易被氧化为Fe(Ⅲ)-L，而Fe(Ⅲ)-L不能络合NO，使吸收效率迅速下降，因此这些方法迟迟不能投入商业运行。

中国专利CN101306308、CN101530730、CN101773770A公开了用二价铁的络合物Fe(Ⅱ)-L溶液脱除废气中NO和SO₂的方法，其原理是这样的：

利用含Fe(II)-L和脱硫剂组成的吸收液同时吸收NO和SO₂，Fe(Ⅱ)-L氧化生成的Fe(Ⅲ)-L不能络合NO，但在活性炭催化剂的作用下，Fe(Ⅲ)-L可以被离解成三价铁离子Fe(Ⅲ)和L（见式（2）），Fe(III)具有较强的氧化能力，能够将SO₂溶解在吸收溶液中产生的亚硫酸根氧化为硫酸根（见式（3）），其本身被还原为亚铁离子Fe(II)，Fe(II)在溶液中再与L结合生成Fe(II)-L（反应（4）），使吸收剂得以再生，吸收液脱除NO的能力可以长期保持。

Fe(II)+L——→Fe(II)-L       （4）

上述过程可以同时实现NO和SO₂的脱除，吸收液循环使用，成本低廉，无二次废水污染产生，经济、技术优势明显。

发明内容

本专利拟解决的技术问题是设计一种能实现同时脱除废气中NO和SO₂的吸收塔，使工艺流程更加简洁，操作运行更加顺畅，并降低脱硫脱硝的建设成本和操作费用。

本发明的技术方案：

吸收塔为圆柱形或方形的立式塔体；该吸收塔结构如下：

设置在塔顶部的净化烟气出口；