一种氮氧化物和二氧化硫净化剂制备及净化方法和装置制造方法及图纸

一种氮氧化物和二氧化硫净化剂制备及净化方法和装置，用于从气流中除去氮氧化物和二氧化硫等有害物，属于大气污染控制和环境保护技术领域，其特征是所述的净化剂由钙或钡或镁元素的一种或任意二种及以上元素组合、硫酸根或氯根或碳酸根的一种或任意二种及以上组合、羟基或氧的一种或二种、钠或钾或锂的一种或任意两种及以上组成的固体化合物或混合化合物，把所述的净化剂导入气‑固反应器后，气流中的所述有害物在一定温度下与所述的净化剂发生气固反应而被去除，具有操作简单、处理效率高、处理量大、运行费用低的特点，本发明专利技术还公布了相关的净化装置。

Preparation and purification method of nitrogen oxides and sulfur dioxide purifying agent and device thereof

A method and device for preparing and purifying nitrogen oxides and sulfur dioxide purifiers for removing harmful substances such as nitrogen oxides and sulfur dioxide from airflow belongs to the technical field of air pollution control and environmental protection, and is characterized in that the purifiers are composed of one or more elements of calcium or barium or magnesium. One or more of two or more combinations of sulfate or chloride or carbonate, one or two of hydroxyl or oxygen, one or more of sodium or potassium or lithium, or any two or more of the solid compounds or mixtures of the two or more, after the purifier is introduced into the gas-solid reactor, the harmful substances in the airflow and at a certain temperature The purifying agent is removed by gas-solid reaction, and has the characteristics of simple operation, high treatment efficiency, large treatment capacity and low operation cost. The invention also discloses the relevant purifying device.

【技术实现步骤摘要】
一种氮氧化物和二氧化硫净化剂制备及净化方法和装置
本专利技术涉及一种氮氧化物和二氧化硫净化剂制备及净化方法和装置，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(主要为NO和NO2)和二氧化硫(SO2)，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。二氧化硫和NOx对人有致毒作用，大量的二氧化硫和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，近年来，国家新制定了一些新法律、法规，对二氧化硫和氮氧化物，特别是火电等燃烧过程排放的相关污染物作出了更加严格的控制和减排规定。一般地，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NOx的主要手段之一，但催化剂对运行条件要求严格，需要氨作为还原剂，气流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NOx进行吸收，是低温排放源处理的主要方法，但对含一氧化氮较多氮氧化物，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，运行费用高。因此，研究开发提高新型烟气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。汽车和船舶等移动源尾气排放的氮氧化物和二氧化硫等有害物质是大气雾霾的主要成因之一。随着汽车保留量越来越多，由此引起的大气污染问题越来越严重，国家为此大大提高了相应的污染物排放标准和相关燃油油品中硫污染物的含量标准。本专利技术目的是提供一种氮氧化物和二氧化硫净化剂的制备及其净化方法和装置，用于从气流中去除氮氧化物和二氧化硫等有害气体。
技术实现思路
本专利技术所要解决的首要技术问题是提供一种氮氧化物和二氧化硫净化剂(以下简称净化剂)及其制备方法，用于从气流中去除氮氧化物和二氧化硫，具有活性高，去除效率高的特点。本专利技术所要解决的另一个技术问题是提供上述净化剂的净化方法和装置，具有操作简单、处理效率高、处理量大和运行费用低的特点。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种氮氧化物和二氧化硫净化剂，其特征在于所述的净化剂的主要成分包括钙或钡或镁元素的一种或任意二种及以上元素组合、硫酸根或氯根或碳酸根的一种或任意二种及以上组合、羟基或氧(不包含硫酸根、碳酸根和羟基中的氧)的一种或二种、钠或钾或锂的一种或任意两种及以上组成的固体化合物或混合化合物，其中各组分的质量百分比为钙或镁或钡的一种或任意二种及以上10-90％，羟基或氧(不包含硫酸根、碳酸根和羟基中的氧)0.1-65％，硫酸根或氯根或碳酸根的一种或任意二种及以上0.1-75％。其中，脱除氮氧化物起主要作用的是化合物中含有的钙、钡和镁及其氧化物或羟基化合物，钠、钾和锂随物料投加时带入，对净化可以起一定的促进作用。一种所述的净化剂的制备方法，其特征是把物料A、物料B和水按一定比例加入混合反应器，并搅拌混合，把所得到的产物进行干燥和活化，得到的固体产物即为本专利技术所述的一种净化剂。所述物料中，物料A是钙或钡或镁元素的硫酸盐或亚硫酸盐、氯化物(盐酸盐)、硝酸盐或亚硝酸盐、有机酸盐的一种或任意二种及以上的混合物。所述的物料A也可以是所述盐相应的同类化合物和包括碱式或酸式或复式盐或配位化合物等的相关衍生化合物的一种或任意二种及以上的混合物。物料A优选所述元素的硫酸盐和氯化物。物料B是碱或碱性物质的一种或任意二种及以上混合物，包括碱金属元素的氢氧化物、碳酸盐以及相关的酸式盐、碱式盐、复式盐和氢氧化铵(氨水)等，所述的碱金属元素的氢氧化物主要有氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锂，所述的碳酸盐主要有碳酸钠或碳酸氢钠、碳酸钾或碳酸氢钾、碳酸锂或碳酸氢锂等。物料B优选碱金属的氢氧化物和碳酸盐。本专利技术所述的干燥一般采用加热方式，加热温度一般为40℃以上，优选60℃-450℃，最高温度可同活化温度，在负压或抽真空条件下加热，加热时间可短些，一般干燥脱水后使物料中的分离水分达到约10％以下。所述的活化是在一定温度下进行，活化温度一般为100℃以上，优选150℃-750℃，最高可达1200℃以上，具体可视物料种类而定。部分物料中含有的碳酸盐、铵盐或硝酸盐的产物或混合物的活化温度可以超过所述盐的分解温度，相应的盐分解后转化为氧化物，对净化剂的性能没有负面影响。干燥和活化可同时一步进行，也可分步进行，效果相当。也可以把所述的产物或混合物预制成型后再进行干燥和活化，可添加一定量的成型剂，如所述产物含水较多不易成型时，可经初步干燥后(一般水分在15-30％左右)再压制成型，制成蜂窝、板或颗粒等所需各种形状后，再进一步干燥和活化。干燥和活化可以在氮气或空气或惰性气体或负压下进行，有还原剂等存在条件下的活化效果更好，还原剂主要有氢气、甲烷或乙烷等碳氢化合物、甲醛或甲醚等碳氢氧化合物、氨或尿素、一氧化碳和一氧化氮等，还原剂的效果大体相当。在所述产物的活化过程中，使产物整体达到所设温度后，并保持一段时间，当气流中的气体组分不再变化时，活化基本完成，所得到的固体产物即为一种本专利技术所述的净化剂。所述还原剂的加入量没有特殊要求，还原剂量少，活化时间就长些。加热可采用电炉加热、导热介质加热、电磁加热和微波加热等多种手段，效果相当。采用不同物料B的效果大体相当。如物料中所述的氢氧化物过量时，未参加反应的氢氧化钠、氢氧化钾或氧化锂在加热和活化温度较高时，易发生物料熔融现象，其中，氢氧化锂熔点最高，氢氧化钾其次，氢氧化钠最低(具体可参看相关物化手册)，物料熔融对制得的净化剂性能的影响不大，但对加工工艺有一定影响，一般以物料A适当过量为好。本专利技术所述的物料A和物料B的理论反应摩尔配比约为1∶2，实际物料的投加摩尔比无特殊要求，一般为1∶0.1以上，优选1∶0.5-1∶5。本专利技术所述净化剂的制备方法中，所述的物料A采用酸式盐作为物料时，对应碱性物料B的用量应适当加大，或与其他碱性物料配合使用，按上述方法制备，所得产物的效果与相关盐大体相当。所述的物料B采用酸式盐作为物料时，应与其他碱性物料配合使用，或与物料A中的碱式盐配对使用。本专利技术所述净化剂的制备方法，也可以由所述物料A的钙或钡或镁元素的氧化物、氢氧化物和碳酸盐及相关的化合物的一种或任意两种及以上混合物组合，与物料B的金属元素钠或钾或锂元素的硫酸盐、氯化物以及相应的酸式或碱式盐等物料一种或任意两种及以上组合混合物和水和(或)成型剂混合后，经干燥和活化，制得的固体产物；或所述物料A的钙或钡或镁元素的氧化物、氢氧化物和碳酸盐及相关的化合物的一种或任意两种及以上混合物，与成型剂和水混合后，经干燥和活化，制得的固体产物。所述钠或钾或锂元素的硫酸盐包括硫酸钠、硫酸钾和硫酸锂，所述氯化物包括氯化钠、氯化钾和氯化锂，所述物料B的金属元素的酸式盐主要有硫酸氢钠、硫酸氢钾和硫酸氢锂等。所述物料A的氧化物、氢氧化物以及碳酸盐及相关的化合物，与所述物料B的元素的硫酸盐、氯化物、碳酸盐以及相应的酸式或碱式盐等物料的投加量以物料中的各组分摩尔比计算时，同前述物料A和物料B的投加摩尔配比，所述物料B的金属盐采用酸式盐时应与碱或碱性物料配合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮氧化物和二氧化硫净化剂，其特征在于所述净化剂的主要成分包括钙或钡或镁元素的一种或任意二种及以上元素组合、硫酸根或氯根或碳酸根的一种或任意二种及以上组合、羟基或氧(不包含硫酸根、碳酸根和羟基中的氧)的一种或二种、钠或钾或锂的一种或任意两种及以上组成的固体化合物或混合化合物，其中各组分的质量百分比为钙或镁或钡的一种或任意二种及以上10一90％，羟基或氧(不包含硫酸根、碳酸根和羟基中的氧)0.1‑65％，硫酸根或氯根或碳酸根的一种或任意二种及以上0.1‑75％。

【技术特征摘要】
1.一种氮氧化物和二氧化硫净化剂，其特征在于所述净化剂的主要成分包括钙或钡或镁元素的一种或任意二种及以上元素组合、硫酸根或氯根或碳酸根的一种或任意二种及以上组合、羟基或氧(不包含硫酸根、碳酸根和羟基中的氧)的一种或二种、钠或钾或锂的一种或任意两种及以上组成的固体化合物或混合化合物，其中各组分的质量百分比为钙或镁或钡的一种或任意二种及以上10一90％，羟基或氧(不包含硫酸根、碳酸根和羟基中的氧)0.1-65％，硫酸根或氯根或碳酸根的一种或任意二种及以上0.1-75％。2.根据权利要求1所述的净化剂，其特征在于所述净化剂的制备方法是把物料A、物料B和水混合后的产物，和/或与成型剂混合后，经干燥和活化后，制得的固体产物，所述物料中，物料A是钙或钡或镁元素的硫酸盐或亚硫酸盐、氯化物、硝酸盐或亚硝酸盐、有机酸盐及相应的包括碱式或酸式或复式盐或配位化合物的一种或任意二种及以上的混合物，物料B是碱或碱性物质的一种或任意二种及以上混合物，包括碱金属元素的氢氧化物、碳酸盐和氨水，所述的碱金属元素的氢氧化物包括氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锂，所述的碳酸盐包括碳酸钠或碳酸氢钠、碳酸钾或碳酸氢钾、碳酸锂或碳酸氢锂、碳酸铵和碳酸氢铵；所述的净化剂的干燥温度为40℃以上，所述的活化温度为100℃以上。3.根据权利要求1所述的净化剂，其特征在于所述净化剂的制备方法是把所述物料A的钙或钡或镁元素的氧化物、氢氧化物和碳酸盐的一种或任意两种及以上混合物，与物料B的金属元素钠或钾或锂元素的硫酸盐、氯化物以及相应的酸式或碱式盐物料一种或任意两种及以上组合混合物和水和(或)与成型剂混合后，经干燥和活化，制得的固体产物；或所述物料A的钙或钡或镁元素的氧化物、氢氧化物以及碳酸盐的一种或任意两种及以上混合物，与成型剂和水混合后，经干燥和活化，制得的固体产物；所述的净化剂的干燥温度为40℃以上，所述的活化温度为100℃以上。4.根据权利要求2或3所述的净化剂的制备方法，其...

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