一种固相液膜法净化氮氧化物废气的方法技术

本发明专利技术公开了一种固相液膜法净化氮氧化物废气的方法，它将不同初始浓度的含NO

【技术实现步骤摘要】
一种固相液膜法净化氮氧化物废气的方法


[0001]本专利技术涉及烟气中氮氧化物治理
，具体涉及一种固相液膜法净化氮氧化物废气的方法。

技术介绍

[0002]氮氧化物(NO
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)废气是大气污染的主要污染物之一，其可导致酸雨和光化学烟雾等现象，对人类健康以及生存环境造成不同程度的危害。为减少大气环境的污染，中国颁发和实施了控制NO
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污染物排放的相关政策和标准，对于NO
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的排放要求也越来越严格，环保部发布的《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》提出，在全国范围内对具备改造条件的燃煤电厂的氮氧化物排放浓度达到50mg/m3以下。因此，需要对工业中氮氧化物废气进行高效地脱硝处理，这对改善环境质量、践行绿色发展理念具有重要意义。
[0003]现有脱硝技术主要分为干法和湿法，干法中有选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)、选择性非催化还原与选择性催化还原联合法(SNCR
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SCR)、活性炭法以及等离子体法等；湿法中有碱液吸收法、酸吸收法、络合吸收法、还原吸收法、氧化吸收法等。目前工业应用较多的干法脱硝技术中主要以SCR法为主，其原理是将液氨溶液喷入高温烟气中，然后在催化剂的作用下将烟气中的氮氧化物还原成N2；湿法脱硝技术则主要以氧化吸收法为主，其原理主要是通过化学过程将烟气中NO氧化为易溶于水的高价氮氧化物进行液相吸收。
[0004]根据工业中烟气温度范围，可将烟气分为高温烟气(450～800℃)、中温烟气(300～450℃)、中低温烟气(160～300℃)、低温烟气(60～160℃)和超低温烟气(20～60℃)。
[0005]对高温烟气，一般采用SNCR方法；对中温和中低温烟气，一般采用SCR方法；对于低温和超低温烟气(<160℃)，如果采用烟气提温SCR(SCR要求烟气温度大于160℃)的方法会极大增加能耗，湿法氧化吸收技术是相对可行的低温脱硝技术，但是湿法脱硝技术吸收液易挥发导致效率降低，且湿法脱硝由于气液传质影响对于设备要求较高且效率受到限制。因此，SCR法和湿法氧化脱硝技术均无法很好的解决低温脱硝问题，低温烟气高效脱硝是当前急需解决的一个瓶颈问题。
[0006]针对室温烟气，中国专利技术专利CN 103977680A公开了一种用于道路隧道和地下停车场等半封闭空间排放的低浓度NO
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污染物的脱硝方法，低浓度NO
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在高性能的NO常温氧化催化剂的作用后，通过固体碱吸收剂吸收，但该技术的效率在10
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40％左右，效率低，未见应用。专利公开号为CN 104190223 A提供了一种液相氧化烟气脱硫脱硝吸收工艺及装置，采用三级吸收的方法脱除烟气中的氮氧化物，第一级为了避免SO2对氧化剂的消耗进行预洗涤，第二级利用臭氧等氧化剂进行氧化吸收，但第三级仅用单一的碱性吸收液吸收，脱硝效率仅有85％，氮氧化物出口浓度达到300mg/m3以上。专利公开号为CN 1768902A提供了一种锅炉烟气臭氧氧化脱硝的方法，先将臭氧与锅炉中的NO氧化形成易溶于水的高价态氮氧化物，再采用碱液进行吸收易溶于水的高价态氮氧化物，但该过程中碱液吸收剂的利用率较低，脱硝效率低于80％。
[0007]综上所述，为了重点解决低温烟气脱硝的技术难题，本专利技术专利开发了一种固相液膜吸收技术可在低温下(<160℃)高效净化氮氧化物废气的方法及工艺，在弥补现有技术不足的情况下，脱硝效率高、经济适用性强、操作方便，具有较为广阔的应用前景。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种固相液膜法在低烟温下(<160℃)高效净化氮氧化物废气的方法。通过氧化的方法将NO部分氧化成NO2，然后采用表面含有吸收液膜的高比表面积固体材料进行吸收，使得氮氧化物的排放浓度达到50mg/m3以下。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0010]一种固相液膜法净化氮氧化物废气的方法，包括以下步骤：
[0011](1)不同初始浓度的含NO
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烟气，将含有NO
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烟气持续通入烟气氧化装置，通过臭氧(O3)氧化、ClO2氧化、烟气中O2氧化等氧化方法，将含有NO
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的烟气部分氧化为一定比例的NO2‑
NO混合烟气；
[0012](2)氧化后的含NO
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烟气，通过装填有吸收材料的吸收床层进行吸收脱除，吸收材料是结合有液膜的多孔固体材料，在不同NO2‑
NO比例，不同NO
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浓度，不同温度，不同吸收空速，不同吸收剂固液比，不同吸收剂的情况进行吸收，吸收后的烟气满足排放条件，并排放；
[0013](3)该结合有液膜的多孔固体材料，主要由具有吸收性能的液膜与多孔固相材料结合构成，多孔固相材料和液膜的质量比(固液比)为1:0.05～10；
[0014](4)所述吸收液膜，是一种由：pH值调节剂、液膜形成剂、液膜稳定剂组合形成的，对NO
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具有强吸收能力的复合溶液；
[0015](5)所述的pH值调节剂，占液膜总质量的2～8％，主要有无机碱和有机碱组成，其中无机碱主要包括：NaOH、Na2CO3、KOH、K2CO3、Na2S等中的一种或多种；有机碱主要包括：乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等有机胺中的一种或多种。
[0016](6)所述的液膜形成剂，主要包括水和C1～C4低级醇，C1～C4低级醇为乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁二醇等中的一种或多种。水和C1～C4低级醇的质量比为1:0.05～0.5。
[0017](7)所述的液膜稳定剂，占液膜总质量的0.5～4％，主要包括：尿素与添加剂，添加剂选用NaCl、CaCl2、NaHCO3、EDTA、Na2SO3等中的一种或多种，液膜稳定剂的成分必须含有尿素，并可添加其他一种或集中来提高吸收NO
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的稳定性。
[0018](8)所述多孔液膜固载化载体主要有活性炭、大孔树脂、分子筛或多孔氧化铝小球等多孔材料，其比表面积>50m2/g，材料需具有良好的微孔和介孔结构。
[0019]进一步地，将由pH值调节剂、液膜形成剂、液膜稳定剂组合而成的对NO
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具有吸收能力的复合溶液，与多孔载体相结合，使表面的阴离子与载体结合，在表面形成均匀分散的液膜，此液膜为主要的吸收材料，多孔液膜固载化载体，用于捕获气相中的NO
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成分，并通过液膜进行吸收脱除。
[0020]根据本专利技术，所使用的液膜成分包括多种pH值调节剂、多种液膜形成剂、多种液膜稳定剂。
[0021]根据本专利技术，优选的pH值调节剂为同时使用有机碱和无机碱，无机碱可以更快的调节pH值，有机碱在调节pH值的同时，可以与液膜形成剂相结合，形成更稳定液膜结构，最优先的吸收成分为NaOH、Na2S、乙醇胺三种物质形成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固相液膜法净化氮氧化物废气的方法，其特征在于将不同初始浓度的含NO
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烟气，采用臭氧、ClO2或O2进行部分氧化，将烟气中的NO
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成分转化为一定比例的NO2‑
NO混合烟气，然后通入至装填有吸收材料的吸收床层中，实现对氮氧化物的吸收脱除；所述吸收材料上负载有吸收液膜，包括多孔固相材料及液膜，多孔固相材料和液膜的质量比为1:0.05~10，所述液膜主要由pH值调节剂、液膜形成剂和液膜稳定剂三部分组成，pH值调节剂占液膜总质量的2~8%，包括有机碱和无机碱；所述液膜稳定剂占液膜总质量的0.5~4%，包括尿素；液膜形成剂包括水和C1~C4低级醇，水和C1~C4低级醇的质量比为1:0.05~0.5。2.如权利要求1所述的一种固相液膜法净化氮氧化物废气的方法，其特征在于所述多孔固相材料和液膜的质量比为1:0.05~5。3.如权利要求1所述的一种固相液膜法净化氮氧化物废气的方法，其特征在于按重量百分数计，所述液膜的组成含量为：pH值调节剂4.8~5.5%，液膜稳定剂1~2%，其余为液膜形成剂。4.如权利要求1所述的一种固相液膜法净化氮氧化物废气的方法，其特征在于所述pH值调节剂中，有机碱和无机碱的质量比为1:0.5~5，优选为1:0.65~1；所述有机碱采用有机胺，所述无机碱采用NaOH、Na2CO3、KOH、K2CO3、Na2S中的一种或多种。5.如权利要求4所述的一种固相液膜法净化氮氧化物废气的方法，其特征在于所述有机胺采用乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢晗锋，傅开祎，刘华彦，黄昊，柯权利，童小忠，周瑛，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：