专利名称：一种脱除废气中一氧化氮的方法
技术领域：
本发明涉及一种脱除废气中一氧化氮的方法。
背景技术：
工业废气中一氧化氮的脱除技术目前主要有选择性催化还原法和选择性非催化还原法。这二种方法的投资和运行费用都比较高，而且各自还存在一些缺点。因此，研究和开发简单，廉价和适用的一氧化氮控制新技术是近20多年来大气污染控制领域的一个热门课题。
从20世纪70年代开始，美国和日本就对液相络合法同时脱除烟气中的SO2和NOX进行了大量的研定。结果表明，在湿法脱硫洗涤液中添加亚铁螯合剂进行同时脱硫脱氮时，因吸收液不能再生和循环利用，而使运行成本很高，因此该法一直没有实现工业化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单。操作容易，反应条件温和且投资和运行费用低。脱氮效率高，易于工业化的一种脱除废气中一氧化氮的方法。
本发明的目的是通过如下途径实现的一种脱除废气中一氧化氮的方法，在于脱氮洗涤液为亚铁螯合剂溶液，还原剂为金属铁。
1，亚铁合剂能与一氧化氮发生络合反应，形成亚硝酰络合物，使废气中几乎不溶于水的一氧化氮进入液相。
2，可与亚铁亚硝酰络合物发生反应，将与螯合铁结合的一氧化氮还原为N2，从而实现脱氮。
2、在还原一氧化氮为N2的同时，也使亚铁螯合剂再生，而且脱氮过程中部分Fe2+被氧化成Fe3，这部分Fe3同时被铁还原，使洗涤液可以实现循环脱氮。脱氮过程中所用的金属铁可以是铁屑，也可以是铁粉。脱氮过程中所消耗的铁变成了氧化铁的水合沉淀物，该产物纯度高，可用于制备颜料或其它化工产品。本发明可在任何适宜的吸收设备中高效率脱除一氧化氮。
本发明具有优点如下1.工艺简单，操作容易，反应条件温和。2.投资和运行费用低，脱氧效率高，易于工业化，用本发明处理废气中的一氧化氮，脱氧效率可达90％以上，投资费用大大低于现有的选择性催化还原法和选择性非催化还原法。3、本发明可与现有的各种废气脱硫系统组合，实现废气脱硫脱氮。本发明的脱氮洗涤液可以再生和循环利用，再生工艺简单，再生过程中形成的产物可以加工成化工产品，不产生有害物质，无二次污染。
具体实施例方式本发明将一定浓度的亚铁螯合剂脱氮洗涤液与含一氧化氮的废气在加有铁粉或铁屑吸收设备中接触。
首先，废气中的一氧化氮被亚铁螯合剂络合进入液相①接着，与螯合铁结合的NO按②式被子铁还原为N2，并使螯合铁得到再生②在通过上述反应脱氮的过程中，废气中的O2和与螯合铁结合的NO会通过③式和④式将部分Fe2+氧化成Fe3+，而Fe3+的螯合剂不能与NO发生络合反应，通过反应⑤即可维持吸收液中Fe2+的浓度，使脱氮反应得以继续进行③
④⑤反应③、④表明，随着反应的进行，吸收液的PH值逐渐升高，而且体系中剩余的Fe3和2Fe2+离子会通过⑥式不断地形成其氧化物的水合沉淀↓为了维持稳定的脱氮效率，必须对吸收液进行再生，再生过程包括从液相中去除Fe(OH)n(H2O)m沉淀物和加酸调节PH值。
再生过程中得到的Fe(OH)n(H2O)m沉淀物纯度高，可用于制备铁粉染料或铁的其它化工产品。
反应②至⑥反应是本发明脱氮方法的关键步骤，也是本发明与其它亚铁螯合剂法脱除废气中NO的根本区别。
实施例先用氨羧螯合剂与酸亚铁以等摩尔比配制成5-45mM的脱氮洗涤液，并用碱液调节其PH值至1.0-10；然后，让吸收液与含NO的废气在脱氮设备中接触(如所用金属铁为铁屑，则吸收设备为填料塔；如所用金属铁为铁粉，则吸收设备可用搅拌反应器)，脱氮过程在5-90℃的常压或加压条件下进行；吸收液的再生用沉淀、离心或过滤的方法除去其中的沉淀物，用加酸的方法调节其PH值。再生过程中得到的Fe(OH)n(H2O)m沉淀物可用于制备铁粉染料或铁的其它化工产品。该方法工艺简单，脱氮效率高，可达90％以上，吸收液经过简单的再生即可循环使用。设备投资少，运行成本低，无二次污染。
权利要求
1.一种脱除废气中一氧化氮的方法，其特征在于脱氮洗涤液为亚铁螯合剂溶液，还原剂为金属铁。1)亚铁合剂能与一氧化氮发生络合反应，形成亚硝酰络合物，使废气中几乎不溶于水的一氧化氮进入液相。2)金属铁可与亚铁亚硝酰络合物发生反应，将与螯合铁结合的一氧化氮还原为N2，从而实现脱氮。3)铁在还原一氧化氮为N2的同时，也使亚铁螯合剂再生，而且脱氮过程中部分Fe2+被氧化成Fe3+，这部分Fe3+同时被铁还原，使洗涤液可以实现循环脱氮。
2.根据权利要求1所述的一种脱除废气中一氧化氮的方法，其特征在于脱氮过程中所用的金属铁可以是铁屑，也可以是铁粉。
3.根据权利要求1所述的一种脱除废气中一氧化氮的方法，其特征在于脱氮过程中所消耗的铁变成了氧化铁的水合沉淀物，该产物纯度高，可用于制备颜料或其它化工产品。
4.根据权利要求1所述的一种脱除废气中一氧化氮的方法，其特征在于本发明可在任何适宜的吸收设备中高效率脱除一氧化氮。
全文摘要
本发明涉及一种脱除废气中一氧化氮的方法，它解决了现有选择性催化还原法和选择性非催化还原法脱除废气中一氧化氮投资和运行费用高的问题。它采用脱氮洗涤液为亚铁合剂溶液。还原剂为金属铁。用亚铁螯合剂与一氧化氮发生络合反应，形成亚硝酰络合物，使废气中不溶于水的一氧化氮进入液相，用金属铁与亚铁亚硝酰络合物发生反应，将与螯合铁结合的一氧化氮还原为N2，从而实现脱氮。本发明工艺简单，操作方便，反应条件温和，投资和运行费用低，脱氮效率高脱氮洗涤液可以再生和循环利用，再生过程中形成的产物可以加工杨化工产品，不会产生有害物质，无二次污染。
文档编号B01D53/79GK1546210SQ20031011065
公开日2004年11月17日 申请日期2003年12月15日 优先权日2003年12月15日
发明者童志权, 马乐凡 申请人:湘潭大学