一种从气体中去除氮氧化物的方法技术

一种从气体中去除氮氧化物的方法，属于大气污染控制和环境保护技术领域，该方法的处理过程是把被处理气体导入气-固反应塔，同时向气-固反应塔导入聚合氯化铝固体颗粒，在一定温度下，气体中的氮氧化物在气-固反应塔与聚合氯化铝发生气固化学反应而被吸收得到去除，从而达到气体净化目的，本发明专利技术还公开了专用装置，具有投资成本和运行费用低、使用安全，可回收副产品，操作简单、处理效率高、处理量大的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于大气污染控制和相关环境保 护

技术介绍
人类活动产生的氮氧化物（N0X)主要包括N0和N02，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。N0X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。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。 -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 主要手段之一，但催化剂对运行条件要求严格，反应温度较高，需要氨作为还原剂，气体中 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^^^进行吸收，是化工工业等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。但湿法对含一氧化氮较多的氮氧化物，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，研究开发新的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。 本专利技术的目的是提供一种方法，使气体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。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，它具有操 作简单，运行可靠，处理效率高。 本专利技术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。 本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种从气体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-固反应塔导入聚合氯化铝固体颗 粒，在气-固反应塔内，聚合氯化铝在一定温度下被活化和发生分解并与气体中的氮氧化 物发生气固化学反应而被吸收，生成固体产物，从而达到气体净化目的，反应过程产生的少 量氯化氢气体可由固体或液体吸收剂吸收而得到去除。 本专利技术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，氮氧化物与聚合氯化铝发生气固化学反应的固体产物为相关的络合物和盐类。 本专利技术所述的气体主要为火力发电，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体。一般烟气中氮氧化物的浓度在1% (体积含 量）以下，对于其他工业气体中氮氧化物浓度高于1% (体积含量）时，也适用本专利技术所述 的方法。本专利技术所述的气-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，中部设置有聚合氯化铝颗粒加入口，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体分布器，使塔内 气固充分混合反应，塔体的上部设置有连接管，所述的气体通过连接管与气固分离器相连， 经气固分离器气固分离后，气体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% )。 本专利技术所述的气-固反应塔内常压下的反应温度范围一般为20°C-18(TC，优先温 度范围为50°C -120Γ，负压下可低一点。在常压下，反应过程是首先把聚合氯化铝加热到 70°C以上，优先为80°C~180°C，使聚合氯化铝得到活化和发生分解，然后与氮氧化物发生 气固化学反应。聚合氯化铝可以在气-固反应塔内被加热，也可先把聚合氯化铝物料加热 后导入反应塔，在常压下聚合氯化铝加热到180°C以上时将产生气态氯化铝。反应过程气 固接触时间一般为〇. ls-100s，优先取为ls-lOs。聚合氯化铝与氮氧化物气固化学反应的 质量比约为2 : 1到4 : 1，实际操作过程，聚合氯化铝的投加量可根据反应塔形式、气体 温度、反应持续时间和转化率等要求而确定。对于循环流化床气-固反应塔，聚合氯化铝与 氮氧化物的质量比一般为〇. 5-100,质量比越大反应效果越好，但运行费用上升，优先取为 5-30,对于固定床、移动床、沸腾床和流化床，无特定要求，视需要投加。所述的聚合氯化铝 固体颗粒，一般为粉末状，可以采用工业化商品颗粒粉末，其粒径一般为0. 粒径 小些为好。也可采用把石英砂、陶瓷或沸石等颗粒填料与聚合氯化铝粉末按一定比例混合 后导入气-固反应塔，以提高反应塔内气固混合效果和气体接触面积、降低流动阻力，提高 反应效率和物料的利用率，一般比例最大为99% (体积比），具体可根据反应塔形式和操作 参数确定，一般采用流化床反应塔，填料的比例可低些，固定床反应塔的可高些。如在固定 床气-固反应塔内混合50% (体积比）的粒径约为的石英砂后，可提高反应效率 20%以上。气体中的氧气含量变化对氮氧化物的去除影响不大。 反应后得到的固体产物可以通过加热等方式释放出被吸收的氮氧化物，加热温度 常压下一般为150°c以上，优先为180°C -350°c，也可把固体产物溶解于清水等溶剂后放出 被吸收的氮氧化物气体。可回收硝酸，进一步处理后也可回收氧化铝副产品。固体产物也 可用来再生聚合当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从气体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‑固反应塔导入聚合氯化铝固体颗粒，所述的聚合氯化铝在一定温度下被活化和发生分解并与气体中的氮氧化物发生气固化学反应，氮氧化物被吸收，生成固体产物，从而达到气体净化目的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄立维，
申请(专利权)人：黄立维，
类型：发明
国别省市：浙江;33