[发明专利]一种用于烟气湿法脱硝的纳米流体吸收剂

说明书

本发明公开了一种用于烟气湿法脱硝的纳米流体吸收剂，该吸收剂是在由Na₂S₂O₈、NaCl、FeSO₄、水组成的吸收剂基液中添加分散稳定剂和无机纳米颗粒——纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米三氧化二铝、纳米氧化铁、纳米石墨等，然后超声处理制成。本发明采用纳米流体强化传质的方式，显著提高了烟气湿法脱硝的效果。与未添加纳米颗粒的吸收剂相比，本发明的纳米流体吸收剂对NO的脱除效果有很大提高，可用于火电厂NO_x脱除、热电厂NO_x脱除及需要脱除NO的化工领域。

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种用于烟气湿法脱硝的纳米流体吸收剂。

背景技术

伴随我国经济的快速发展，化石能源消费中带来的环境问题日益突显，其中氮氧化物的排放已成为我国环境治理的重点。目前，世界上普遍采用的烟气脱硝技术是干法脱硝技术中的选择性催化还原法，但是该技术使用催化剂，运行成本较高，且催化剂易失活及存在潜在毒性等问题，同时设备占地面积大，需要较大的资金投入。而湿法脱硝技术由于具有工艺设备简单、操作温度低、运行成本低等优势逐渐成为各国脱硝技术的研究焦点。

近年来国内外学者就湿法脱硝技术进行了大量的研究，并取得了一定的成果。最初的研究是用水、酸、碱或者氨溶液来吸收氮氧化物。但由于烟气中氮氧化物 (NO_x)以NO为主，而NO极难溶于水，由此造成脱硝效率较低。

采用纳米流体强化气液传质是目前一种新兴的研究技术。1995年，美国Argonne国家实验室的Choi等人首次提出了纳米流体的概念，即由纳米颗粒和基液构成的两相悬浮液，开启了纳米技术应用于热能、传质、能源工程等领域的创新性研究。目前，在强化气液传质方面，研究者研究了纳米流体对NH₃和CO₂的吸收效果。

国内外许多研究人员对鼓泡反应器中纳米颗粒强化传质现象进行研究。Kim等研究了纳米流体对NH₃的泡状吸收情况，研究表明：由纳米铜、纳米氧化铜、纳米氧化铝构造的纳米流体对NH₃的吸收具有不同程度的强化作用，其最佳的强化效果达到了未使用纳米流体情况下的5.32倍。李舒宏等研究了纳米TiO₂颗粒强化N-甲基二乙醇胺(MDEA)溶液鼓泡吸收CO₂的特性，结果表明：当MDEA质量分数为 50％时，纳米TiO₂颗粒质量分数为0.8％时，对CO₂的吸收得到了11.54％的强化。

专利201410808295.5(CN 104607023B)提供了一种强化CO₂吸收剂气液传质的纳米流体的制备方法及应用，将无机纳米颗粒(纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米三氧化二铝、纳米氧化铜、纳米铜粉或纳米石墨等)分散于CO₂吸收剂溶液(乙醇胺(MEA)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)或哌嗪(PZ))中进行搅拌，超声震荡后采用高压微射流均质机处理制得强化CO₂吸收剂气液传质的纳米流体，其CO₂液相传质系数比未使用纳米流体情况下提高7％～14％。

但是，目前将纳米流体应用于烟气脱硝(吸收NO)的研究还未见报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有湿法脱硝技术存在的问题，提供一种能够显著提高烟气湿法脱硝效果的纳米流体吸收剂。

解决上述技术问题所采用的纳米流体吸收剂由下述方法制备得到：