[发明专利]钙基-季铵盐类催化剂同时脱硫脱硝的浆液中去除亚硝酸盐的方法和系统

说明书

本发明提供钙基‑季铵盐类催化剂同时脱硫脱硝的浆液中去除亚硝酸盐的方法和系统，包括如下步骤：步骤A，去除含有亚硝酸盐、石灰石和钙基‑季铵盐类催化剂的吸收浆液中固体沉淀后得到滤液；步骤B，采用氨基磺酸作为还原剂配制成氨基磺酸溶液；步骤C，将滤液注入到氨基磺酸溶液中发生偶氮反应，通过氨基磺酸将亚硝酸根离子还原为氮气；步骤D，待滤液注入完成，偶氮反应结束，实现对亚硝酸盐的去除。实现亚硝酸根混合浆液的快速完全处理。能够有效地去除钙基‑季铵盐类催化剂吸收浆液中亚硝酸盐，同时处理的过程中不会造成二次污染和催化剂的消耗，实现吸收浆液的循环再利用，并且将烟气中的NO₂吸收还原后变成N₂排放至大气中。

技术领域

本发明属于大气污染物控制技术领域，涉及湿法脱硫脱硝浆液深度处理与回用领域，具体为钙基-季铵盐类催化剂同时脱硫脱硝的浆液中去除亚硝酸盐的方法和系统。

背景技术

我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国。煤燃烧产生了大量的二氧化硫、氮氧化物、烟尘、有机挥发物等污染物，造成了严重的大气污染，既损害了人们的身心健康又影响了经济社会的可持续发展。燃煤烟气净化成为近年来大气治理领域研究的重点。现有的烟气净化技术包括石灰石-石膏法脱硫、SCR脱硝、静电除尘等。随着环保意识的增强，污染物排放限值逐步提高，而单独运用脱硫脱硝技术会导致设备较为复杂、装置占地面较大以及装置运行费用高等缺点，因此上述烟气净化技术已无法满足环保要求，国内外的研究学者开始把研究焦点转向烟气同时脱硫脱硝技术。

常见的烟气同时脱硫脱硝技术有：基于钙基同时脱硫脱硝技术、电子束法、NOxSO和电晕放电法等。其中，钙基同时脱硫脱硝技术对NO的吸收率极低，对NO₂的的脱除效率仅为20％左右，只能通过向烟道内喷入过量氧化剂，实现NO向高价态N₂O₅或者NO₃的转化，达到高效吸收的目的，一般O₃与NO比例大于2:1，导致氧化成本高，制约了该技术的应用。由于SO₂和NOx性质相似，且SO₂的存在会促进NO₂的吸收，研究证明通过向钙基吸收液中添加季铵盐类催化剂的方式可提高SO₂对NO₂高效吸收，大大降低氧化成本，提高NOx与SO₂联合脱除的经济性。经实验证明，当吸收液中不含季铵盐类时，石灰石石膏法对NO₂的脱除效率只有38％；当加入季铵盐类后，在相同条件下，NO₂的脱除率提升至68％。被吸收的NO₂主要以Ca(NO₂)₂的型式存在于吸收液中，Ca(NO₂)₂稳定性较强，且易溶于水，无法从浆液中分离出来。但大量实验证实：吸收浆液中的亚硝酸根是影响脱硝效率的主要因素，当浆液中亚硝酸根含量达到0.67％时，NO₂脱除效率则下降10％左右。因此，如何及时快速处理浆液中的NO₂^—，并且不影响其中季铵盐类催化剂的促进作用，处理之后的浆液能够再循环利用是一项急需解决的技术问题。

目前，去除溶液中亚硝酸根的方法有离子交换法、反渗透法、电渗析法、生物脱氮法和化学还原法。其中离子交换法在亚硝酸盐深度处理中得到广泛应用，但由于亚硝酸盐在浆液中非常稳定且具有较高的溶解度，且浆液中还有其他阴离子(硫酸根、硝酸根和碳酸根等)和季铵盐类催化剂，很难针对亚硝酸根吸附去除，故该方法不适用于处理钙基+季铵盐类催化剂联合脱除吸收浆液中的亚硝酸根。而其他方法容易造成二次污染，将吸收的NOx重新释放至大气中，且反应温度较高，影响了该方法的经济性。

综上所述，为了钙基+季铵盐类催化剂同时脱硫脱硝一体化高效持续运行，实现吸收浆液可循环利用，提高工程实施的经济性，需要开发一种更为有效可行的去除亚硝酸根方法。

发明内容