[发明专利]一种锅炉烟气脱硝的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烟气净化的方法，尤其涉及一种锅炉烟气脱硝的方法。

背景技术

工业废气中主要含有NO和NO₂，且NO的浓度通常都远远高于NO₂，特别是在燃烧烟气的NOx中，NO占95％左右，NO₂占的比例较少。同时NO气－液传质阻力大，水中溶解度较低，其处理过程十分困难。我国目前NOx的排放量正在以高达10％的速度逐年增长，预计到2020年将达(2660～2970)×104t，因此开展对大气中NOx的污染控制研究已迫在眉睫。

目前，NOx污染控制方法主要有三种：燃料脱氮技术、低NOx燃烧技术和烟气脱硝技术。但是由于多方面的原因，燃料脱氮技术和第NOx燃烧技术尚未达到全面实用阶段，烟气脱硝仍然是NOx污染控制最主要的方法。

烟气脱硝技术使用最广泛的分为两类：选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)，它们的反应机理都是以氨气为还原剂将烟气中NOx还原成无害的氮气和水，两者的主要差别在于SCR使用催化剂，反应温度较低，SNCR不使用催化剂反应温度较高。但是这两种方法都存在着一定的缺陷，SCR法对设计要求较高，制造和运行成本较高。在脱硝过程中，由于烟气中含有SO₂、水雾和尘粒等，会造成催化剂“中毒”等不利于催化反应的现象。SNCR法氨耗量高，氨逃逸量较大，混合均匀的难度大，所以其脱硝率只能达到50～60％。同时这两种方法是用的尿素或氨气不完全反应后排空很容易造成二次污染。

近年来，采用液相络合吸收脱除烟气中氮氧化物的湿法脱硝技术研究广泛开展。该方法利用液相络合剂直接与烟气中难溶于水的NO反应，使NO进入液相，从而达到烟气脱硝的目的。根据国内外众多学者就对液相络合吸收法的研究，Fe^ⅡEDTA溶液对NO的吸收有非常好的效果。由于Fe^ⅡEDTA易被氧化为Fe^ⅢEDTA，而后者对NO无吸收作用，因此吸收液的循环再生是Fe^ⅡEDTA络合吸收法的关键。目前国内外学者主要采用生物法、还原法和电解法对吸收液进行循环再生。

乐凡等提出了Fe^Ⅱ螯合剂络合吸收-铁粉还原-酸吸收回收法脱除烟气中NO_x的新工艺。该工艺首先用Fe^ⅡEDTA将烟气中的NO络合，同时在反应器中的铁粉可将被络合的NO还原为氨；再将产生排出的氨用磷酸或硫酸吸收，得到可利用的磷酸铵或硫酸铵肥料；而反应中所消耗的铁粉转化为铁沉淀物从液相中分离，这些铁沉淀物可用于生产氧化铁红颜料。该方法主要的优点及创新点是：在一个反应器中完成了NO的络合和还原两个反应，减少了脱氮液中Fe^ⅡEDTA的损失，并且保持了Fe^ⅡEDTA的NO脱除效率；氮化合物从液相中分离出来，不在液相中积累，可实现脱氮液循环利用；所脱除的NO_x通过化学反应转化为肥料，进行回收利用，无二次污染产生。该工艺的缺陷在于反应生成的NH₃浓度较低，而所需要NH₃吸收装置的容量必须与NO络合装置等同，这样所需的设备投入会大大增加，同时会增加整个工艺流程运行的难度。吴忠标的专利中通过加入维生素C、亚硫酸盐如Na₂SO₃等还原剂来改善提高Fe^ⅡEDTA的湿法络合脱硝工艺，待处理的含氮氧化物的烟气经过吸收反应器，使之充分接触含有Fe^ⅡEDTA和还原剂的混合吸收液，实现氮氧化物脱除目的。这些工艺不仅提高了Fe^ⅡEDTA的脱硝效率，同时减少了Fe^ⅡEDTA络合液的消耗量，降低了经济投入。

电解法即通过电解将吸收液还原为无害物质的方法。Pham等采用Fe^ⅡDMPS络合吸收NO，并采用电解法使吸收液再生。结果表明该方法分为络合吸收、电化学脱除络合物中NO和S-S电化学还原生成S-H这3个阶段。第三个阶段的标准速率常数为0.0263cm/s，采用电解法再生吸收液是可行的。Tsai等以填料吸收塔为反应器，研究了在真是烟气条件下用亚铁螯合剂进行同时脱硫脱硝的实验，并且用电解法还原二价铁，结果表明该方法有80％的脱硝效率。但电解法成本过高，不利于工业应用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种一种锅炉烟气脱硝的方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：