[发明专利]一种利用过氧化氢水溶液进行烟气低温脱硝的方法

说明书

本发明公开了一种利用过氧化氢水溶液进行烟气低温脱硝的方法，包括以下步骤：（1）冷却来自烟道中的烟气至60℃以下；（2）持续或者间隔的将可溶性碱通入过氧化氢水溶液，使溶液pH值≥8；（3）溶液中过氧化氢分解，产生活性氧；（4）将步骤（3）的混合溶液与步骤（1）的烟气接触、混合；（5）溶液中的活性氧氧化烟气中的NO，溶液中的碱同时吸收高价态氮氧化物。与SCR还原法相比，本发明具有成本低、无二次污染等优点。

技术领域

本发明涉及烟气脱硝技术领域，尤其涉及一种利用过氧化氢水溶液进行烟气低温脱硝的方法。

背景技术

现有烟气脱硝技术主要有两大类，一是催化还原法，第二类是氧化法。对催化还原法来说，由于工作温度区间为400-450℃，因此要将烟气加热到该温度区间，这势必会引起额外能量的消耗，另外，由于还原剂采用的是氨气，过多量的还原剂会释放到大气中，这又会造成二次污染；而现有的氧化法中，较成熟的有臭氧氧化、次氯酸钠氧化法，该两种方法要么费用过高，要么氧化产物处理难度大，因此也存在极大弊端。双氧水氧化法在理论中曾有涉及，但是实际的脱硝工艺中，尚未发现有成熟的技术方案予以实施。

申请人曾于2018年6月19日递交了一份名称为一种烟道尾气低温脱硝方法的发明专利申请，该申请的公开号为CN108970350A。该申请披露的技术方案为：（1）冷却来自烟道中的烟道尾气至40℃以下；（2）准备硝吸收液，并将其引入吸收塔；（3）将烟道尾气通入吸收塔，烟气与硝吸收液进行相接触，吸收液吸收烟道尾气中的硝；（4）排空脱硝后的烟道尾气。该技术方案披露了将烟气的温度降至为常温及以下，提高了烟气中的NO与O2的反应速度，较快生成易溶的氮氧化物，从而达到脱硝的目的。该方案在烟气中含氧丰富如18%以上、烟气静压较大的情况下能够达到脱硝目的，但是当烟气的含氧量较低，如低于15%以下，或者烟气静压较低时，NO与O2就很难发生反应，该方案的效果不是太明显。而实际工业中的烟气往往含氧量都很低，且烟气的流速大、静压低。这样，该技术方案应用就会受到限制。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明在公开号为CN108970350A技术方案的基础上，采取降低烟气温度，并结合低温下的过氧化氢碱性水溶液的共同作用，来达到烟气脱硝目的。

根据CN108970350A中所公开内容，当烟气温度下降时，烟气中的NO在有氧条件下容易转化为NO2，并且温度越低，转化速度越快。但是如果烟气中的含氧量较低，则该转化就变得困难。不过由于温度降低，为NO快速氧化为NO2提供可能，此时如果再有活性氧的添加，NO就容易被氧化为NO2。

按照惯常思路，过氧化氢水溶液虽然具有氧化性，但是相对于高锰酸钾、次氯酸盐等氧化剂来说，其氧化能力较低。而其氧化能力的高低，又与其温度有关系，温度越高，氧化能力越高，故现有技术中将过氧化氢水溶液用于脱除烟气中的硝，往往是在较高温度下利用其氧化性来进行脱硝，尚未发现有技术方案在低温、常温条件下将过氧化氢用于烟气的湿法脱硝。

不同于现有技术思路，本发明的反应原理为：

可溶性碱在水溶液中电离出氢氧根离子，在氢氧根离子的催化作用下，过氧化氢在水中极易分解。分解时会产生大量的O2。

2H2O2 = 2H2O + O2

另外，据现有文献，双氧水在分解时会产生即时O原子，O原子又可以与O2生成O3。在此将双氧水分解时产生的O2、O、以及O3统称活性氧。

活性氧浓度高、电极电位高，在液体中会立即与烟气中的NO反应，将其氧化为高价态的氮氧化物。高价态的氮氧化物自身、或者结合一氧化氮，又会立即与可溶性碱反应，生成硝酸盐或者亚硝酸盐，从而达到去除烟气中氮氧化物的目的。

提供氢氧根离子的物质为可溶性碱性物质（可溶性碱），具体包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氨、醇胺、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾等能够溶解于水，并且能够在在水中电离出氢氧根离子的物质。