专利名称：一种燃煤烟气中no的吸收液及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃煤烟气中NO的吸收液及其制备方法和应用。
背景技术：
我国的能源以燃煤为主。占煤炭产量75%的原煤用于直接燃烧，燃烧过程产生的 NO是大气中NOx的主要来源，它能引起人体中毒、植物损害、形成酸雨、破坏臭氧层、与碳氢 化合物作用形成光化学烟雾，严重危害到人体健康，同时造成巨大的经济损失。2004年，国 家颁布了《火电厂大气污染物排放标准》，对NO的排放要求更为严格。因此，我国燃煤烟气 进行脱硝工作至关重要。由于目前广泛运用的成熟脱硫方法是湿法，因此对已有的湿法脱硫工艺加以改 进，使脱硫脱硝同时进行，是国内外广泛关注并进行研究的一个热点，能否开发出高效、经 济的湿法脱硝技术是这一工艺能否工业应用的关键。湿法脱硝的关键问题在于烟气中NOx 的主要成分是N0，约占总量的90%以上，而NO是一种无色、无臭的惰性气体，除了生成络合 物以外，无论在水中或碱液中都几乎不被吸收。目前已开发的钴络合物脱硝方法中，配体一般用氨水或多胺，这些配体易挥发、具 有一定的毒性、易形成二次污染，化学吸收剂消耗大，损失严重，且它们均为液体，运输和使 用也存在一定的困难。而本发明正是为了解决这些问题而提出的。
发明内容
本发明的目的之一在于提出一种环境友好型的燃煤烟气中NO的吸收液，该吸收 液能增大NO在液相中的溶解度，实现NO的湿法络合脱除，得到较高的NO去除率，没有二次 污染。本发明的目的之二在于提出一种燃煤烟气中NO的吸收液的制备方法。本发明的构思如下利用丁二酮肟合钴离子能够与NO络合的特性，实现液相中NO的络合脱除。在酸性条件下反应机理如下[Co (dmgH) 2 (H2O) 2] 2++N0 — [Co (dmgH) 2 (NO) (H2O) ] 2++H20本发明的技术方案一种燃煤烟气中NO的吸收液的制备方法(1)、将二价钴盐加入到适量水中，形成二价钴盐水溶液；其中所述的二价钴盐为醋酸钴、硝酸钴或氯化钴中的任一种；所加入的二价钴盐的量，按二价钴盐溶液中Co2+ 水为0. 005 0. 04mol/L计算；(2)、将丁二酮肟(dmgH)溶解于适量的乙醇溶液中，形成丁二酮肟(dmgH)乙醇溶 液；其中乙醇溶液的用量以能溶解丁二酮肟的量为前提；(3)、将步骤(1)中所得的二价钴盐水溶液加入到步骤(2)形成的丁二酮肟(dmgH)乙醇溶液中进行混合，再用碱调PH值为3 7，即形成本发明的一种燃煤烟气中NO的吸收 液，吸收液中的丁二酮肟合钴离子的浓度为0. 005 0. 04mol/L ；步骤(1)中所得的二价钴盐水溶液与步骤(2)形成的丁二酮肟(dmgH)乙醇溶液 的混合比按丁二酮肟与二价钴离子Co2+的摩尔比计算，即丁二酮肟二价钴离子Co2+为 2:1;所述的碱优选氢氧化钠。本发明所得的一种燃煤烟气中NO的吸收液，其活性组分为丁二酮肟合钴离子 ([Co (ClmgH)2 (H2O)2]2+)。上述一种燃煤烟气中NO的吸收液的制备方法所得的一种燃煤烟气中NO的吸收 液，应用于燃煤烟气中NO的脱除。脱除过程中控制其pH值为3 7、温度为20 80°C，可 处理燃煤烟气中NO的浓度范围为50 2000ppm。本发明的有益效果本发明的一种燃煤烟气中NO的吸收液不易挥发、不具有毒性，为环境友好型的 NO吸收液，从而为运输和使用提供了方便。另外本发明的一种燃煤烟气中NO的吸收液，该吸收液能增大NO在液相中的溶解 度，实现NO的络合氧化脱除，NO去除率在70%以上，吸收过程中无二次污染。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步详细说明，但并不限制本发明。实施例1一种燃煤烟气中NO的吸收液的制备方法(1)、将4. 76g的氯化钴溶解到IOOml的水中，形成氯化钴水溶液；(2)、将4. 64g的丁二酮肟溶解到250ml的无水乙醇中，形成丁二酮肟的乙醇溶 液；(3)将步骤(1)所得的氯化钴水溶液与步骤(2)所得的丁二酮肟乙醇溶液混合即 得丁二酮肟合钴离子，用氢氧化钠溶液调PH值为5. 5，定容后即形成本发明的一种燃煤烟 气中NO的吸收液。实施例1所得的一种燃煤烟气中NO的吸收液进行烟气脱NO的应用应用实施例1应用实验在直径1. 8cm、高IOOcm的玻璃填料塔中进行，气液两相逆流流动，液体 循环使用，气体出塔后经冷凝干燥后进GreenLine MK2烟气分析仪测定NO出口浓度。塔内 装塑料弹簧填料，塔的水夹套用来控制反应温度。模拟烟气的流速是300mL/min，反应温度 是50°C，液体喷淋密度为6m3/m2 · h。模拟烟气的组成为N0 :572ppm，其余为高纯氮。吸收液中丁二酮肟合钴离子的浓度为0. 04mol/L,溶液的pH值为5. 5，吸收液体积 为500毫升。维持上述条件吸收3小时后NO的脱除率在85%以上。应用实施例2反应器和操作条件同应用实施例1，吸收液用氢氧化钠溶液调至PH为3，维持上述条件吸收3小时后NO的脱除率在75%以上。应用实施例3反应器和操作条件同应用实施例1，用NaOH调pH为7，维持上述条件吸收3小时 后NO的脱除率在70%以上。应用实施例4反应器和操作条件同应用实施例1，反应温度为20°C，维持上述条件吸收3小时后 NO的脱除率在70%以上。应用实施例5反应器和操作条件同应用实施例1，反应温度为80°C，维持上述条件吸收3小时后 NO的脱除率在73%以上。应用实施例6反应器和操作条件同应用实施例1，吸收液浓度为0. 005mol/L,维持上述条件吸 收1小时后NO的脱除率在70%以上。应用实施例7反应器和操作条件同应用实施例1，吸收液浓度为0. 02mol/L,维持上述条件吸收 2小时后NO的脱除率在80%以上。以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所做的任 何等效变换，均应属于本发明的保护范围。
权利要求
一种燃煤烟气中NO的吸收液的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤(1)、将二价钴盐加入到适量水中，形成二价钴盐水溶液；其中所述的二价钴盐为醋酸钴、硝酸钴或氯化钴中的任一种；所加入的二价钴盐的量，按二价钴盐溶液中Co2+水为0.005～0.04mol/L计算；(2)、将丁二酮肟(dmgH)溶解于适量的乙醇溶液中，形成丁二酮肟(dmgH)乙醇溶液；其中乙醇溶液的用量以能溶解丁二酮肟的量为前提；(3)、将步骤(1)中所得的二价钴盐水溶液加入到步骤(2)形成的丁二酮肟(dmgH)乙醇溶液中进行混合，再用碱调pH值为3～7，即形成本发明的一种燃煤烟气中N0的吸收液，吸收液中的丁二酮肟合钴离子的浓度为0.005～0.04mol/L；步骤(1)中所得的二价钴盐水溶液与步骤(2)形成的丁二酮肟(dmgH)乙醇溶液的混合比按丁二酮肟与二价钴离子Co2+的摩尔比计算，即丁二酮肟∶二价钴离子Co2+为2∶1；所述的碱优选氢氧化钠。
2.如权利要求1所述的一种燃煤烟气中NO的吸收液的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的二价钴盐优选为氯化钴；其中所加入的二价钴盐的量，按二价钴盐 溶液中Co2+ 水为0. 02-0. 04mol/L计算；步骤(3)中二价钴盐水溶液与丁二酮肟(dmgH)乙醇溶液混合后，用氢氧化钠调pH值 为5. 5，形成的燃煤烟气中NO的吸收液中的丁二酮肟合钴离子的浓度为0. 02-0. 04mol/L。
3.如权利要求1或2所述的一种燃煤烟气中NO的吸收液的制备方法所得的一种燃煤 烟气中NO的吸收液，其特征在于其活性组分为丁二酮肟合钴离子([Co(ClmgH)2(H2O)2]2+)。
4.如权利要求1或2所述的一种燃煤烟气中NO的吸收液的制备方法所得的一种燃煤 烟气中NO的吸收液，其特征在于所得的燃煤烟气中NO的吸收液应用于烟气脱硝过程中，控 制其PH值为3 7、温度为20 80°C，可处理燃煤烟气中NO的浓度范围为50 2000ppm。
5.如权利要求4所述的一种燃煤烟气中NO的吸收液的制备方法所得的一种燃煤烟气 中NO的吸收液，其特征在于所得的燃煤烟气中NO的吸收液应用于烟气脱硝过程中，优选pH 值为5. 5、温度为500C ο
全文摘要
本发明公开了一种燃煤烟气中NO的吸收液及其制备方法和应用。吸收液的活性组分为丁二酮肟合钴离子([Co(dmgH)2(H2O)2]2+)。其制备方法包括二价钴盐水溶液的制备、丁二酮肟(dmgH)乙醇溶液的制备和二价钴盐水溶液与丁二酮肟(dmgH)乙醇溶液混合3个步骤，最终形成本发明的一种燃煤烟气中NO的吸收液。本发明的一种燃煤烟气中NO的吸收液应用于燃煤电厂的燃煤烟气中NO的脱除。本发明的一种燃煤烟气中NO的吸收液不易挥发、不具有毒性，为环境友好型的NO吸收液，该吸收液能增大NO在液相中的溶解度，实现NO的络合氧化脱除，NO去除率在70％以上，吸收过程中无二次污染。
文档编号B01D53/56GK101966418SQ20101025897
公开日2011年2月9日 申请日期2010年8月23日 优先权日2010年8月23日
发明者周振, 张大全, 张金龙, 辛志玲 申请人:上海电力学院