[发明专利]一种从气流中去除氮氧化物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从气流中去除氮氧化物的方法，属于大气污染控制和相关环境保 护技术领域。

背景技术

人类活动产生的氮氧化物(NO_x)主要包括NO和NO₂，其中由燃料燃烧产生的占90％ 以上，其次是硝酸生产、化工制药的硝化反应、金属表面和半导体处理等工业过程。NOx对人 有致毒作用，大量的氮氧化物排放还是引起大气光化学雾和酸雨的主要原因之一。大气环 境二氧化硫污染物主要产生于化石燃料燃烧过程。中国环境状况公报统计数据表明我国城 市酸雨中氮氧化物的贡献在不断增加，一些地方的酸雨污染性质已开始由硫酸型向硝酸根 离子不断增加的复合型转化(国家环保部：2010年中国环境状况公报)。近年来，国家新制定 了一些法律、法规，对氮氧化物特别是火电等燃烧过程排放的氮氧化物作出了更加严格的 控制和减排规定。

一般地，火力发电厂等以化石燃料燃烧产生的烟气中的氮氧化物浓度约为几百到 几千ppm，其中90％以上是一氧化氮。目前选择性催化转化法(SCR)是目前治理烟气NOx的主 要手段之一，但催化剂对运行条件要求严格，需要氨作为还原剂，气流中含有硫化物和粉尘 等对催化剂的寿命影响很大，特别是对以煤为燃料的火电厂的运行费用很高；湿法是采用 各种液体对NOx进行吸收，是低温排放源处理的主要方法，主要有氧化吸收法和还原吸收法 两种，其中，氧化法是采用过氧化氢、次氯酸钠和高锰酸钾等作为氧化吸收剂，进行吸收处 理；还原法是采用亚硫酸钠、硫化钠和尿素等作为还原剂，进行吸收处理。但对含一氧化氮 较多氮氧化物，由于一氧化氮在溶液中的溶解度很小，吸收效率较低，且药剂较贵，运行使 用费用高。因此，研究开发提高新型烟气氮氧化物的净化技术，是该技术工业应用中急需解 决的问题。

本发明的目的是提供一种方法，使气流中氮氧化物在较低温度下得到去除，从而 达到气体净化的目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种从气流中去除氮氧化物的方法，它具有操 作简单，运行可靠，处理效率高。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供使用上述方法的投资成本低，运行费用 低廉，处理量大的专用装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种从气流中去除氮氧化物的方 法，其特征是把被处理气体导入气-固反应塔，同时向气-固反应塔导入氯化铝固体颗粒，气 流中的氮氧化物在气-固反应塔与氯化铝发生气固吸附化学反应而被吸收，生成固体产物， 从而达到气体净化目的，反应过程产生的少量氯化氢气体可经固体或液体吸收剂吸收后得 到去除。

本发明所述的氮氧化物包括一氧化氮和二氧化氮，主要含有一氧化氮。所述的技 术方案中，氮氧化物与氯化铝的发生气固吸附化学反应的固体产物为氯化铝与氮氧化物的 络合物和相关盐类。

本发明所述的气流主要为火力发电，冶炼等以化石燃料燃烧产生的含有氮氧化物 的烟气，也可是其他工业过程产生的相关气流。一般烟气中氮氧化物的浓度在1％(体积含 量)以下，对于其他工业气流中氮氧化物浓度高于1％(体积含量)时，也适用本发明所述的 方法。本发明所述的气-固反应塔可采用化工单元操作常用的固定床、移动床、沸腾床、流化 床和循环流化床等气-固接触反应器，可采用顺流、逆流和错流等多种形式，具体可参看化 工反应相关设备手册，效果大体相当。以循环流化床反应系统为例，所述的气-固反应塔的 侧下部设置有连接气流的气体进口，中部设置有氯化铝颗粒加入口，加入方式可采用机械 进料或气力进料等方式)，在塔体的下部气体进口上方设置有气流分布器，使塔内气固充分 混合反应，塔体的上部设置有连接管，所述的气流通过连接管与气固分离器相连，经气固分 离器气固分离后，气流从气固分离器的上部排出，固体颗粒从气固分离器下部排出，其中部 分颗粒可重新返回塔内参加反应，也可不返回，具体可根据反应程度调节物料重新返回塔 内参加反应的比例(范围可为0-100％)。