[发明专利]离子交换纤维处理烟气脱硫脱硝方法

说明书

本公开提供了一种离子交换纤维处理烟气脱硫脱硝方法，包括：(1)预处理；(2)一次氧化；(3)二次氧化；(4)水合反应；(5)离子交换反应，达到了同时脱硫脱硝的目的。本公开在离子交换纤维处理烟气脱硫脱硝过程中，设备无需停机同时进行纤维的离子交换转型和再生，打破了停机再生的惯例，节约了一次性投资；在设备运行过程中，及时对部分离子交换纤维进行再生，提高了纤维的利用率，大大减少了纤维的用量。

技术领域

本公开涉及脱硫脱硝领域，尤其涉及离子交换纤维处理烟气脱硫脱硝的方法。

背景技术

烟气是指工业锅炉的燃烧产生的烟气和粉尘。烟气所含的污染物中，二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOx)占很大一部分比例。而二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOx)是造成大气污染的主要污染物之一，有效控制烟气中的二氧化硫、氮氧化物是当前刻不容缓的环保课题。

强碱阴离子交换纤维具有强碱性阴离子交换基团(-CH₂N-(CH₃)₃Cl^-)，对于硫酸根和硝酸根等强酸性阴离子具有高强的亲和力和吸附性能，但对于烟气中呈分子状态SO₂和NOx没有吸附作用。必须将烟气中的SO₂和 NOx溶于水变成离子态的亚硫酸根、硫酸根和硝酸根才能被离子交换纤维所吸附。但是，本领域技术人员已知SO₂溶解度不高，属于中等溶解度，而NO的溶解度甚微，完全靠水溶解或碱液吸收都不可能达到同时脱硫脱硝的效果；根据SO₂和NO都具有还原性的特点，在与强氧化剂接触时SO₂会被氧化成SO₃,SO₃极易溶于水生成H₂SO₄；而NO则会被氧化成NO_2、N₂O₃和N₂O₅等高价态的氮氧化物，这些高价态的氮氧化物极易溶于水生成 HNO₃。利用离子交换纤维对生成的硫酸根和硝酸根具有高强亲和力的特点，同时将亚硫酸根、硫酸根和硝酸根吸附在离子交换纤维上，从而达到了同时脱硫脱硝的目的。

综上所述，采用离子交换法脱硫脱硝，氧化是关键。

为了使“离子交换纤维处理工业烟气脱硫脱硝方法”新技术能获得广泛应用，特别是在不具备“氧气源”的情况下也能适用，于是采用液态氧化剂+离子交换的新工艺诞生了。利用离子交换的基本原理，改变离子交换纤维交换基团的形态，使离子交换纤维既成为“氧化剂”，具有强氧化剂的功效，其本身又是“离子交换剂”，具备离子交换功能。当烟气通过纤维层时，烟气中的SO₂和NO首先被氧化成易溶于水的二氧化氮、五氧化二氮和三氧化硫，然后被离子交换纤维所吸附，达到了同时脱硫脱硝的目的。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种离子交换纤维脱硫脱硝的方法，包括以下步骤：

(1)预处理：将烟气进行降温处理；

(2)一次氧化：将降温后的烟气通入离子交换纤维，所述离子交换纤维中预先通入含有液态氧化剂的喷淋液，烟气中的SO₂和NO首先与液态氧化剂发生氧化反应，生成易溶于水的高价态氮氧化物NO₂和 N₂O₅以及硫氧化物SO₃，部分液态氧化剂与离子交换纤维发生离子交换反应，吸附到所述离子交换纤维上，使离子交换纤维转变为固态氧化剂；

(3)二次氧化：烟气中未反应完全的SO₂和NO继续与转变为固态氧化剂的离子交换纤维发生氧化反应，生成SO₃、NO₂和N₂O₅；