本发明专利技术公开了一种基于草酸氧化还原的烟气氨法同步脱硫脱硝工艺，包括烟气增压后送入浓缩塔与塔内浓缩液接触反应，出浓缩塔的烟气送入吸收塔中部向上经过填料层和喷淋层与循环吸收液逆向接触反应后由烟气出口排出；浓缩塔塔底引出部分浓缩液经除铁系统除铁后送入硫酸铵结晶系统，所述由吸收塔上部喷淋层喷出的循环吸收液依次经过塔上部的填料层与烟气逆向接触反应后进入吸收塔底部由循环泵送至光催化再生反应系统再生后进入再生浆液槽，再在再生浆液槽中补入氨水、络合剂Fe(II)EDTA、草酸和硫酸亚铁后作为循环吸收液回送到吸收塔上部的喷淋层喷入塔内。本发明专利技术工艺简单、运行成本低、能耗低、控制简便、脱硝效果好、副产品质量好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种环保领域的烟气氨法同步脱硫脱硝工艺，具体的说是一种基于草 酸氧化还原的烟气氨法同步脱硫脱硝。
技术介绍
"十二五"期间，我国重点统计的钢铁工业S02排放量在251万吨/年，其中铁前烧结 球团工序30 2排放量达到218万吨，占钢铁企业排放总量的87%以上，到"十二五"末，烧结S02 的处理率也只有88%。而脱硝方面，还未全面开展。 烧结烟气的特点是烟气量大、烟气携带粉尘量较大、二氧化硫的排放量和浓度变 化较大、烟气温度波动大、烟气成分复杂、烟气含湿量大。与锅炉烟气相比较，处理起来更加 困难，难以直接采用电厂脱硫脱硝技术，且针对已有的烧结(球团）系统，以至于现有的SCR 脱硝技术并不完全适用于烧结烟气的治理，所以必须针对烧结烟气自身的特点，全面分析、 考虑，最终研究出符合烧结烟气自身治理的技术工艺路线。若采取分步治理方式，将会造成 资本投资费用高，装置占地面积大且烟气系统复杂等缺点。在现有的脱硫系统进行同步脱 硝改造是节省投资和运行成本的一个发展方向。 氨法脱硫因其脱硫效率高、投资低、耗水少、副产品可以有效利用、无二次污染等 优点而被广泛应用，而且这种方法在保证脱硫效果的同时还具有一定的脱硝效果。杜振、高 翔等研究了氨法脱硫过程中（NH 4)2S〇3溶液吸收ΝΟχ的特征，确定了S02的存在对N0的吸收有 促进作用，证明了氨法同时脱硫脱硝的可行性。由于在烟气中N0占 ΝΟχ的90-95 %，而N0在水 中的低溶解度造成了氨法虽然具有同步脱硫脱硝的作用，但是脱硝率低，无法达到要求。络 合吸收法是湿法脱硝中最为有效的一种方法，脱硝效果显著，反应适应性强。目前，国内外 学者对络合剂单独脱除N0进行了细致的研究，如荆国华研究了Fe (II )EDTA吸收N0的工艺参 数，结果发现S0,可部分还原络合下来的N0和被02氧化的Fe(II)EDTA，有利于络合脱销过 程。总之，众多的研究成果表明，氨法脱硫与络合剂法脱硝存在结合点，可以互补不足，实现 同步脱硫脱硝。 络合吸收法中研究最多的就是Fe(II)EDTA法，从20世纪70年代开始，日本和美国 一些学者就开始了对Fe (II )EDTA法进行大量的研究，认为Fe (II )EDTA对N0具有较好的络合 效果，脱硝效率高。但是，Fe(II)EDTA在络合N0的过程中自身也很容易被烟气中所携带0 2所 氧化，形成对N0无吸收活性的Fe(III)EDTA。尹奇德等提出了 "Fe2+鳌合剂络合-铁粉还原-酸 吸收回收法"脱除烟气中N0的新工艺。实验表明，N0脱除效率会随着铁粉用量和反应器搅拌 速度增大而增大，铁粉粒径越大，吸收效果越差。在铁粉〇.8g，铁粉粒径不超过0.077mm，搅 拌速率为900r · min-S氧气含量为5%的情况下，得到了90%以上N0脱除率。Li Wang等采用 Fe (II) EDTA/Na2S03做还原剂同时吸收NO和S〇2，并对Fe (II) EDTA进行再生。研究表明存在 S02时N0吸收速率提高了 1.59倍。 针对烧结所采用的湿式氨法脱硫，在此基础上进行氨水-Fe(II)EDTA复配实现烧 结烟气同步脱硫脱硝，是一种具有应用前景的烧结烟气多污染物协同治理的技术。但由于 烟气中含有一定量氧分，易将吸收液中的Fe(II)EDTA氧化，导致脱硝效率下降，甚至失去脱 硝能力。所以脱硝剂的再生问题是制约同步脱硫脱硝发展的瓶颈。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述技术问题，提供一种工艺简单、运行成本低、能耗 低、控制简便、脱硝效果好、副产品质量好的基于草酸氧化还原的烟气氨法同步脱硫脱硝工 〇 技术方案包括烟气增压后送入浓缩塔与塔内浓缩液接触反应，出浓缩塔的烟气送 入吸收塔中部向上经过塔上部设置的填料层和喷淋层与循环吸收液逆向接触反应后由烟 气出口排出；浓缩塔塔底引出的部分浓缩液经除铁系统除铁后送入硫酸铵结晶系统，所述 由吸收塔上部喷淋层喷出的循环吸收液依次经过塔上部的填料层与烟气逆向接触反应后 进入吸收塔底部由循环栗送至光催化再生反应系统再生后进入再生浆液槽，再在再生浆液 槽中补入氨水、络合剂Fe(II)EDTA、草酸和硫酸亚铁后作为循环吸收液回送到吸收塔上部 的喷淋层喷入塔内。 控制喷入吸收塔内的循环吸收液中Fe(II)EDTA+Fe(III)EDTA总浓度为0.015~ 0.05111〇1凡，草酸根离子浓度为0.09~0.31]1〇1凡，，循环吸收液的口!1值为5.0~5.5。 所述吸收塔底部引出的进入浓缩塔的吸收液与浓缩塔底部浓缩液循环栗引出的 浓缩液混合后送入浓缩塔上部循环喷出。 所述浓缩塔底部引出的进入除铁系统的浓缩液先送入浓缩沉淀池沉淀，浓缩沉淀 池底部的悬浊液送入所述光催化再生反应系统，上段的澄清液送入除铁系统。 所述光催化再生反应系统为设有光源的光催化反应器。 所述除铁系统为电解除铁反应器。本专利技术在现有复配氨-Fe(II)EDTA络合剂的双塔同步脱硫脱硝工艺中，向循环吸 收液加入草酸，草酸与吸收液中的铁离子和亚铁离子可反应生成草酸铁和草酸亚铁。草酸 铁和草酸亚铁是草酸根离子与铁和亚铁离子形成的盐。 在水溶液中，有氧气的条件下草酸亚铁易被氧化成草酸铁。草酸铁在水溶液中可 形成稳定的草酸铁络合物，这些络合物具有很好的光化学活性，在紫外光照射下具有较活 跃的氧化还原特性，其中的Fe3+被还原成Fe 2+，草酸根在光催化作用下被氧化并生成H202。光 还原生成的Fe 2+再与H202发生反应产生· 0H和Fe3+，Fe3+又会与草酸根离子重新形成草酸铁 络合物。当溶液中存在过量的草酸根离子和H 2〇2时，将不断产生羟自由基· 0H，产生· 0H自 由基的量子产率可达1左右。· 0H自由基是很强的氧化剂，能迅速氧化被吸收下来的和 NO。草酸根离子则随反应的进行不断被消耗，最后生成二氧化碳。专利技术人正是利用草酸铁在 水溶液中，在光催化作用下，将吸收下来的NO氧化成硝酸根以实现最终脱除，同时将被氧化 的Fe3+还原成Fe 2+，吸收液中Fe2+浓度的升高，有利于Fe( II )EDTA的生成，实现络合剂的再 生。上述反应过程是一个复杂的多反应过程，研究表明，吸收液中加入草酸反应生成草酸亚 铁结合光照反应，既能够实现部分氮氧化物的脱除，还能替代铁肩法实现络合剂Fe(II) EDTA的再生，本专利技术工艺中，当草酸亚铁和络合剂同时使用时，不仅可以替代传统的铁肩 法，还可以减少络合剂的使用量，能效降低系统的运行成本。 本专利技术中的光催化再生反应系统为光催化反应器，光催化反应器在白天可利用自 然光进行反应，在自然光照条件不足的情况下，可开启自带的光源进行光催化反应，所述光 源为交叉布置的网状结构的多层光带。反应后的循环吸收液在送入光催化反应器后，循环 吸收液中草酸铁络合物在光照条件下发生光化学反应，产生羟自由基· 〇H，NO氧化成硝酸 根以实现最终脱除，Fe3+还原成Fe2+，溶液中Fe 3+的浓度降低，Fe2+的浓度升高，打破了 Fe3+与 EDTA的络合平衡，提高了 Fe (II )EDTA的浓度，实现了 Fe (II )EDTA的再生，利用光催化反应器 替换传统的铁肩塔的铁肩法，降低了除铁成本，避免本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于草酸氧化还原的烟气氨法同步脱硫脱硝工艺，包括烟气增压后送入浓缩塔与塔内浓缩液接触反应，出浓缩塔的烟气送入吸收塔中部向上经过塔上部设置的填料层和喷淋层与循环吸收液逆向接触反应后由烟气出口排出；浓缩塔塔底引出部分浓缩液经除铁系统除铁后送入硫酸铵结晶系统，其特征在于，所述由吸收塔上部喷淋层喷出的循环吸收液依次经过塔上部的填料层与烟气逆向接触反应后进入吸收塔底部由循环泵送至光催化再生反应系统再生后进入再生浆液槽，再在再生浆液槽中补入氨水、络合剂Fe(II)EDTA、草酸和硫酸亚铁后作为循环吸收液回送到吸收塔上部的喷淋层喷入塔内。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴高明，康凌晨，卢丽君，李丽坤，
申请(专利权)人：武汉钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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