一种烟气湿式氧化脱硝及能源化利用方法技术

本发明专利技术涉及一种烟气湿式氧化脱硝及能源化利用方法，包括将含有NOX的待处理烟气通入酸性二价铁溶液中，在0-100°C的温度条件下，吸收NOX，生成深褐色的亚硝基亚铁盐、硝酸和亚硝酸的混合液，而后将该混合液进行氧化处理。将脱硝的吸收液加入氧化剂，使二氧化氮放出收集并安全储存，然后把二氧化氮做助燃剂与燃料一起燃烧，产生热能和动力，实现供热或热/电联供，达到能源化利用目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烟气的净化
，特别涉及。
技术介绍
燃料燃烧生成的气体中含有有害成分氮氧化物，其中主要是一氧化氮，二氧化氮，三氧化二氮及微量的五氧化二氮，简记作N0X。消除N0X，使排放气体净化的工艺过程叫脱硝。目前，我国对于燃烧产生的NOx控制方法主要有燃烧前控制、燃烧中控制和燃烧后控制三类。燃烧前控制是指选用低氮燃料，但成本很高，工程应用较少。燃烧中控制是指改进燃烧方式和生产工艺，采用低NOx燃烧技术，降低炉内NOx生成量，该方法费用较低，但由于炉内低氮燃烧技术的局限性，使得NOx的控制效果不能令人满意。燃烧后控制是指在烟道尾部加装脱硝装置，将烟气中的NOx转变为无害的N2或有用的肥料。由于烟气脱硝的NOx脱除率高，运行简单，因此，探求技术上先进，经济上合理的烟气脱硝技术是我国控制NOx排放工作的重点。烟气脱硝技术主要有选择性催化还原法(SCR)、非选择性催化还原法(NSCR)、选择性非催化还原法(SNCR)、臭氧氧化吸收法、活性炭联合脱硫、脱硝法等。由于SCR法脱硝效率高达90%以上，运行可靠，是目前国内外应用最多且最为成熟的烟气脱硝技术之一。但SCR烟气脱硝技术的专利技术权属于美国，且有造价高昂，设备投入大，运行费用较高，催化剂强度不够和容易中毒等劣势。因此研究一种工作效率高，运行费用低，资源消耗少，配置设备和工艺简便，具有创新性的自主产权的烟气脱硝技术意义重大。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供。本专利技术提供，将含有NOx的待处理烟气通入酸性二价铁溶液中，吸收N0X，生成深褐色的亚硝基亚铁盐、硝酸和亚硝酸的混合液，而后将该混合液进行氧化处理，从而产生二氧化氮，把二氧化氮做助燃剂与燃料一起燃烧，产生热能和动力，实现供热或热/电联供。进一步地，将含有NOx的待处理烟气通入酸性二价铁溶液中，在一个大气压、0-100° C的温度条件下，反应0-4h，吸收NOx，二价铁离子立即与一氧化氮结合生成深褐色的亚硝基亚铁盐、硝酸和亚硝酸的混合液，而后将该混合液进行氧化处理，混合液中二价铁被氧化为三价铁的同时释放一氧化氮，一氧化氮又立即被氧化成二氧化氮。进一步地，将含有NOx的待处理烟气通入酸性二价铁溶液中，在0-100° C的温度条件下，反应0-4h，吸收N0X，二价铁离子立即与一氧化氮结合生成深褐色的亚硝基亚铁盐、硝酸和亚硝酸的混合液，而后将该混合液进行氧化处理，混合液中二价铁被氧化为三价铁的同时释放一氧化氮，一氧化氮又立即被氧化成二氧化氮。进一步地，将氧化处理解吸所得含三价铁离子的解吸液中加入还原剂进行处理，生成的含二价铁离子的吸收液进入下一个循环吸收过程；释放出的二氧化氮进行收集并安全储存，作为助燃剂与燃料一起燃烧，产生热能和动力，实现供热或热/电联供，使待处理烟气达到清洁化的同时实现能源化利用。进一步地，所述烟气包括所有燃料高温燃烧产生的含NOx气体。进一步地，所述酸性二价铁溶液包括氯化亚铁和/或硫酸亚铁，其中溶液中二价铁溶液的浓度控制在l-3mol/L。进一步地，所述酸性二价铁溶液中氢离子浓度为初始O. 6-lmol/L。进一步地，所述酸性二价铁溶液中氢离子浓度为O. 3_2mol/L。进一步地，还包括将上述亚硝基亚铁盐、硝酸和亚硝酸的吸收液中加入氧化剂，进行氧化反应，吸收液中二价铁被氧化到三价铁的同时释放NO，一氧化氮立即被氧化成二氧化氮放出，对放出的二氧化氮进行收集并安全储存。进一步地，所述燃料包括固体燃料，液体燃料和气体燃料。进一步地,所述氧化剂包括氧气或臭氧；所述还原剂包括铁粉或硫化亚铁。本专利技术提供的，在实现脱硝的同时，将烟气中的氮氧化物最终作为新的能源利用，真正实现节能减排，循环经济，变废为宝，潜在经济效益巨大。附图说明图1为本专利技术实施例提供的的流程示意图。具体实施例方式参见图1所示，本专利技术采用二价铁酸性溶液做含NOx烟气的吸收液，二价铁溶液的浓度控制在l_3mol/L，其酸性介质中氢离子浓度为O. 6-lmol/L，在0-100°C的温度条件下，吸收N0X，二价铁离子立即与一氧化氮结合生成深褐色的亚硝基亚铁盐，硝酸和亚硝酸的混合液。其中两价铁溶液包括氯化亚铁和/或硫酸亚铁等；酸介质中的酸的种类包括盐酸和/或硫酸。上述所得深褐色的亚硝基亚铁盐，硝酸和亚硝酸的混合液可通过氧化剂解吸处理，使其实现能源化和无害化。分别取确定体积的吸收混合液，通入或加入下列氧化剂之一种，氧化剂包括氧气或臭氧等。吸收液中二价铁被氧化到三价的同时释放一氧化氮，立即又被氧化成二氧化氮。对放出的二氧化氮进行收集并安全储存。对含三价铁离子的解吸液加入还原剂铁粉或硫化亚铁进行处理，生成的含二价铁离子的吸收液进入下一个循环吸收过程。多次循环利用后，烟气吸收液进行分离，纯化，结晶得硝酸铁或氯化铁产品；以二氧化氮做助燃剂，与燃料(固体，液体或气体)一起燃烧，产生热能和动力，实现供热或热电联共，达到能源化利用目的。实施例1取氢离子浓度为lmol/L，二价铁浓度为2. 7mol/L的二氯化铁溶液1L，而后于30° C，一个大气压下，通入一氧化氮气体，通入量为1. 7mol，反应时间为0-4h至吸收液变成深褐色停止，静置Ih后，该吸收液通入氧气1. 35mol,反应时间为3_5h，释放出的二氧化氮气体通入燃烧炉燃烧，喷入煤油30g，燃烧炉升温温差为180° C。实施例2取氢离子浓度为O. 7mol/L, 二价铁浓度为1. 3mol/L的二氯化铁溶液300ml，而后于30° C，一个大气压下，通入一氧化氮气体，通入量为O. 39mol，反应时间为0-3h至吸收液变成深褐色停止，静置Ih后，该吸收液通入氧气O. 22mol，反应时间为0_5h，释放出的二氧化氮气体通入燃烧炉燃烧，喷入煤油22g，燃烧炉升温温差为120° C。实施例3取氢离子浓度为O. 7mol/L, 二价铁浓度为1. 3mol/L的二氯化铁溶液300ml，而后于30° C，通入一氧化氮气体，通入量为O. 39mol，反应时间为0-3h，至吸收液变成深褐色停止，静置Ih后，该吸收液通入氧气O. 22mol，反应时间为0_5h，释放出的二氧化氮气体通入燃烧炉燃烧，喷入煤油22g，燃烧炉升温温差为120° C ;在密封式耐压炉内燃烧压力可高达约28个大气压。本专利技术提供的具有以下有益效果1、改变现有处理工艺，实现脱硝的同时，减少了投资成本和装置规模，降低了运行费用，是对烟气脱硝技术的一次重大突破，真正实现了社会效益，经济效益和环境效益的有机统一。2、本专利技术开启了脱硝行业的一次技术性革命，具有良好的工程应用前景。技术领先，属国内首创，并将填补国际空白。其转化应用将具有深远的社会价值。3、该工艺技术用于脱硝过程中的铁系吸收液，能够再生，可实现循环利用，从而降低系统的运行成本。烟气中的氮氧化物最终作为新能源利用，真正实现节能减排，循环经济，变废为宝，潜在经济效益巨大。4、该工艺技术运行的处理过程和能源化利用过程中，无二次污染，实现烟气的无害化和清洁化排放，环境效益明显。5、与现有脱硝技术相比，具有设备精简，占地少，投资省，运行费用低，脱硝效率稳定，操作简单可靠，管理方便的特点。最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，尽管参照实例对本专利技术进行了详细说明，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟气湿式氧化脱硝及能源化利用方法，其特征在于：将含有NOX的待处理烟气通入酸性二价铁溶液中，在0?100°C的温度条件下，吸收NOX，生成深褐色的亚硝基亚铁盐、硝酸和亚硝酸的混合液，而后将该混合液进行氧化处理，从而产生二氧化氮，把二氧化氮做助燃剂与燃料一起燃烧，产生热能和动力，实现供热或热/电联供。

【技术特征摘要】
2012.09.12 CN 201210337736.91.一种烟气湿式氧化脱硝及能源化利用方法，其特征在于将含有NOx的待处理烟气通入酸性二价铁溶液中，在0-100° C的温度条件下，吸收 NOx，生成深褐色的亚硝基亚铁盐、硝酸和亚硝酸的混合液，而后将该混合液进行氧化处理， 从而产生二氧化氮，把二氧化氮做助燃剂与燃料一起燃烧，产生热能和动力，实现供热或热/电联供。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于将含有NOx的待处理烟气通入酸性二价铁溶液中，在一个大气压、0-100° C的温度条件下，反应0-4h，吸收N0X，二价铁离子立即与一氧化氮结合生成深褐色的亚硝基亚铁盐、硝酸和亚硝酸的混合液，而后将该混合液进行氧化处理，混合液中二价铁被氧化为三价铁的同时释放一氧化氮，一氧化氮又立即被氧化成二氧化氮。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于将含有NOx的待处理烟气通入酸性二价铁溶液中，在0-100° C的温度条件下，反应 0-4h，吸收N0X，二价铁离子立即与一氧化氮结合生成深褐色的亚硝基亚铁盐、硝酸和亚硝酸的混合液，而后将该混合液进行氧化处理，混合液中二价铁被氧化为三价铁的同时释放一氧化氮，一氧化氮又立即被氧化成二氧化氮。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：田文学，贾汉东，李慧，陈晨，
申请(专利权)人：河南绿典环保节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：