专利名称：一种高效去除烟气中NOx污染的工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工业烟气脱硝的工艺，尤其涉及一种成本较低、脱硝效率较高的氧化吸收工艺。
背景技术：
随着工业污染的严重和人类环保意识的增强，工业废气中NOx的去除越来越受到各国的重视，我国也于2010年将NOx作为约束性指标纳入区域总量控制范畴，并在全国范围内实行总量控制。目前的烟气脱硝技术可分为干法和湿法两类。干法去除NOx的技术包括SCR，SNCR等工艺，湿法则是用吸收剂溶液将烟气进行洗涤以净化烟气，以达到脱除NOx的目的。湿法即液体吸收法以其工艺设备简单、操作温度低、能耗少等特点。湿法NOx去除工艺较干法简单，但是存在着吸收效率不高的问题。工业烟气中的NOx主要成分是NO，约为95%左右，而NO难溶于水，50°C时，NO在水中的溶解度为38mg/L，是SO2和NO2的1/1000以下。因此常规液体吸收法对NO基本无效。而氧化吸收法成为一种必要的选择。氧化吸收法就是利用氧化剂将NO部分的氧化为NO2,然后采用液体吸收脱除。氧化吸收法常用的氧化剂有:硝酸、高锰酸钾、亚氯酸、次氯酸、双氧水、臭氧等，常用的吸收剂有:氢氧化钠、尿素等。虽然氧化吸收法在一定程度上提高了湿法脱硝的效率，但是与干法脱硝效率相比，还相差很大。因此，需要通过有效地工艺手段，采用合适的氧化剂和吸收液，以进一步提高氧化吸收法的脱硝效率、降低运行成本，只有这样，氧化吸收法才能成为一种高效、低成本的脱硝技术。
发明内容
本发明提供一种处理工业烟气中NOx的湿法脱硝工艺。通过该工艺，可有效地提高脱硝效率，并且将完成脱硝后的吸收液再生，并加以回收利用，尽可能的降低脱硝成本，以弥补现有氧化吸收法的不足。本工艺主要包括三个步骤:首先是氧化过程，采用氧化剂将NO有效地氧化成为NO2,采用的氧化剂为NaClO2等的溶液，氧化温度为5-50°C，其反应过程较为复杂，主要的反应原理为:2N0+C102- — 2N02+Cr ;第二为NO2的吸收过程，采用的吸收剂为质量浓度0.1 % 30%的Na2SO3溶液在5_50°C进行吸收反应，其反应原理为:5N02+4S032_ — 4S042_+N2 +3Ν02_ ;第三为吸收剂的获得与再生，利用工业烟气中的SO2与质量浓度0.1 30%的氢氧化钠溶液反应生成Na2SO3，其反应原理为:2Na0H+S02 — Na2S03+H20 ;NaOH溶液的再生是利用吸收塔中反应产生的Na2SO4与Ca (OH) 2反应，再生 NaOH，其反应原理为:Na2S04+Ca (OH) 2 — CaSO4 丨 +2Na0H。本发明与其他工艺相比，有以下特点:1.采用NaClO2等溶液作为氧化剂，Na2SO3溶液作为吸收剂，具有很高的氧化吸收效果;
2.吸收剂可由烟气中的SO2与NaOH反应得到，来源容易；
3.完成NOx吸收后的溶液用氢氧化I丐再生NaOH,并回于脱硝吸收，因此实际NOx吸收过程的消耗为氢氧化钙，运行成本较低；4.易与现有烟气脱硫装置结合，如果烟气脱硫过程应用的是湿法Ca(OH)2吸收工艺，则可直接由脱硫装置部分配送Ca (OH)2，而无需另建Ca(OH)2调浆池。
附图是实施本工艺的流程示意图。附图中:1、氧化塔，2、吸收塔，3、氧化剂调配池，4、中和反应池，5、氢氧化钠再生池，6、滤液池，7、输送泵，8、输送泵，9输送泵，10、输送泵，11、阀门，12、阀门，13、阀门，14、阀门，15、阀门，16、阀门。17、阀门，18、阀门，19、过滤机。
具体实施例方式下面结合实施实例对本工艺作进一步说明。说明书附图是实施本工艺一种氧化吸收法脱硝流程示意图。参照附图描述一种氧化吸收法脱硝系统。该系统包括:氧化塔1，吸收塔2，氧化剂调配池3，中和反应池4，氢氧化钠再生池5，过滤池6，输送泵7，输送泵8，输送泵9，输送泵10，阀门11，阀门12，阀门13，阀门14，阀门15，阀门16，阀门17，阀门18，过滤机19。脱硫后的烟气从底部送入氧化塔1，与氧化剂溶液逆流接触氧化后从顶部排出，完成氧化后的溶液经阀门12回流至氧化剂调配池3或从底部的阀门13排出。经氧化塔I氧化后的烟气从底部进入吸收塔2，在吸收塔2中与吸收液逆流接触，顯^皮去除。脱硝后的烟气从吸收塔2顶部排出，完成吸收后的溶液经阀门17排入到氢氧化钠再生池5或经阀门16回流至中和反应池 4。氧化剂与工艺水按比例送入氧化剂调配池3，在搅拌条件下，调配成所需浓度的溶液。该溶液由输送泵7输送至氧化塔I顶部，其流量由阀门11控制。含SO2烟气通入中和反应池4，再生得到的滤液或补充的新鲜氢氧化钠溶液也送入该池，在搅拌条件下，反应配成吸收剂溶液。该浆液由输送泵8输送至吸收塔2顶部，其流量由阀门14控制。完成反应后的气体则送入脱硫后烟气中。吸收塔2排出的完成NOx吸收后的溶液经阀门17送入氢氧化钠再生池5，与加入的氢氧化钙浆液反应，生成硫酸钙和氢氧化钠。将该浆液由输送泵9输送至过滤机19实现液固分离，滤液送入滤液池6，然后经输送泵10回流至中和反应池4，其流量由阀门18控制。渣外排。结合实验进一步说明本发明的方案和效果。例1:在氮气约为90%，氧约为10%的进气条件下，使用质量浓度为1%的亚氯酸钠作为氧化剂，质量浓度为10%的亚硫酸钠作为吸收剂，测得NOx浓度由57ppm降至12ppm，脱硝效率为78.9%。例2:利用质量浓度为3.35%的氢氧化钙与质量浓度为6.5%的硫酸钠反应，再生氢氧化钠，过滤。向滤液中通入含4000ppm的SO2的气体，调节溶液pH至7_8，此时溶液中亚硫酸钠的质量浓度约为3 %。取该溶液作为吸收剂，质量浓度为I %的亚氯酸钠作为氧化齐U，在氮气约为90%，氧约为10%的进气条件下测得两组数据:进口 NOx由55ppm降至出口的llppm，脱硝效率为80.0%o由上述实例看以看出本工艺脱硝效率很高，氢氧化钠再生效果较好，利用再生后的氢氧化钠生成的吸收剂吸收效率几乎没有降低。
权利要求
1.一种高效去除烟气中NOx污染的工艺，即首先采用液相氧化剂将烟气中NO氧化以提高NOx的氧化度，然后用亚硫酸钠溶液作为吸收剂对烟气中的NOx进行吸收。吸收剂由烟气中SO2与氢氧化钠溶液反应制备，完成脱硝后的溶液用氢氧化钙再生出氢氧化钠，再生浆液过滤后得到的滤液重新用于制备吸收剂。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，工艺基本构成要素包括:氧化、吸收，以及吸收液再生等步骤中的前两个或三个步骤。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述的氧化剂可采用高锰酸钾、亚氯酸、次氯酸、双氧水等溶液。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，吸收剂为亚硫酸钠溶液，其浓度为0.1% 30%。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，吸收剂可由烟气中的二氧化硫与氢氧化钠溶液反应制取，氢氧化钠水溶液浓度为0.1 30%。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，将完成NOx吸收后的溶液与氢氧化钙浆液反应，再生出氢氧化钠溶液，并重新用于吸收剂制备。
7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述的氧化反应的温度范围为5 50。。。
8.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述的吸收反应的温度范围为5 60。。。
全文摘要
本发明提供一种高效率去除烟气中NOx的脱硝工艺，即首先采用亚氯酸钠溶液等作为氧化剂，对烟气中的NOx进行氧化，然后用亚硫酸钠溶液作为吸收剂，对烟气中的NOx进行处理，可获得大于75％的去除率。吸收剂由烟气中的二氧化硫与氢氧化钠反应制备，完成吸收后溶液与氢氧化钙反应，再生出氢氧化钠溶液重新用于吸收剂制备。本工艺较好地降低了NOx吸收成本，是一种高效、低成本的烟气脱硝工艺。
文档编号B01D53/56GK103203166SQ20121000824
公开日2013年7月17日 申请日期2012年1月12日 优先权日2012年1月12日
发明者童华, 刘兆斌, 吴丽莎 申请人:北京化工大学