[0166] 在阴极室发生的还原反应：
[0167] Fe3+EDTA+e - Fe2+EDTA (2)
[0168] Fe3++e - Fe2+ (3)
[0169] Fe2++2e - Fe (4)
[0170] 若溶液中含有氧还存在氧阴极反应：
[0171] 02+2H20+4e - 40H (5)
[0172] 以上的电化学反应中，反应（1)、（2)、（3)、（6)、（7)是吸收液再生的有益反应；反 应（4)和（5)是特别不利于浆液再生的反应。所以反应器设置了缓冲箱用于分离出反应 (7)和反应（5')产生的氧气。同时，设置两个反应单元以实现不同电解电压下进行需要 的电化学反应。
[0173] 本实施例中，所述电解液的再生率大于80%。
【主权项】
1. 一种络合吸收同步电解再生的烟气氨法脱硫脱硝工艺，包括烟气增压后送入浓缩塔 与塔内浓缩液接触反应，出浓缩塔的烟气送入吸收塔与塔内循环吸收液接触反应，浓缩塔 塔底部分反应后的浓缩液经除铁后送入硫酸铵结晶系统，吸收塔塔底部分反应后的吸收液 经再生后回送到吸收塔上部作为循环吸收液，其特征在于，在所述吸收塔中，所述烟气由吸 收塔中部的烟气入口进入吸收塔，首先经过塔上部设置的至少一层吸收及电化学反应层与 循环吸收液逆向接触反应，再经过填料层和喷淋层后由烟气出口排出；所述由吸收塔上部 喷淋层喷出的循环吸收液依次经过塔上部的填料层和至少一层吸收及电化学反应层与烟 气逆向接触反应后进入吸收塔底部，再生后回送到吸收塔上部的喷淋层喷入塔内作为循环 吸收液；所述吸收及电化学反应层包括上下布置的三层电极层，由下至上依次为阴极层、阳 极层和阴极层，烟气由下至上依次穿过阴极层、阳极层和阴极层的同时，与循环吸收液逆向 接触边进行气一液吸收反应，边进行电化学反应；所述电极层为导电材料制成的网状结构， 相邻两个电极层间相互绝缘；所述吸收及电化学反应层通过安装在塔壁上的接线柱与电源 相接； 所述浓缩塔塔底部分反应后的浓缩液送入第一电解反应器中进行除铁，具体方法为： 所述浓缩液经进口连接短管进入第一电解反应器，所述第一电解反应器设有一个反应单 元，每个反应单元由两个极向相反且相互绝缘的电极室组成，分别为阴极室和阳极室；所述 浓缩液先进入反应单元中的阳极室发生氧化反应，然后再进入阴极室发生还原反应；反应 后的电解液由反应器的出口连接短管排出送入硫酸铵结晶系统。2. 如权利要求1所述的络合吸收同步电解再生的烟气氨法脱硫脱硝工艺，其特征在 于，所述吸收塔塔底部分反应后的吸收液送入第二电解反应器中进行再生，具体方法为：所 述吸收液经进口连接短管进入第二电解反应器，所述第二电解反应器至少设有一个反应单 元，每个反应单元由两个极向相反且相互绝缘的电极室组成，分别为阴极室和阳极室； 当所述第二电解反应器中设有一个反应单元时，所述吸收液先进入反应单元中的阳极 室发生氧化反应，然后再进入阴极室发生还原反应；反应后的吸收液由第二电解反应器的 出口连接短管排出回送到吸收塔上部作为循环吸收液； 当所述第二电解反应器中设有两个反应单元时，所述吸收液先进入第一个反应单元中 的阴极室发生还原反应，再进入阳极室发生氧化反应；然后继续进入第二反应单元中阳极 室发生氧化反应，最后进入阴极室发生还原反应；反应后的吸收液由第二电解反应器的出 口连接短管排出回送到吸收塔上部作为循环吸收液。3. 如权利要求1或2所述的络合吸收同步电解再生的烟气氨法脱硫脱硝工艺，其特征 在于，所述第一电解反应器和第二电解反应器的电极室均具有如下结构：所述电极室由至 少一块多孔板电极与对应的筒体围成的区域组成；或者所述电极室由导电材料制成的丝网 状结构与对应的筒体组成。4. 如权利要求3所述的络合吸收同步电解再生的烟气氨法脱硫脱硝工艺，其特征在 于，所述电极室由两端的多孔板电极与对应的筒体围成的区域组成，电极室内填充具有导 电性的电极材料，所述浓缩液或吸收液依次穿过电极室两端的多孔板电极由一个电极室向 另一个电极室定向流动，所述浓缩液或吸收液的液相流动方向垂直于多孔板电极表面。5. 如权利要求2所述的络合吸收同步电解再生的烟气氨法脱硫脱硝工艺，其特征在 于，控制第一电解反应器内反应单元中的阴极室和阳极室的电位差为1. 5 - 4. 5V; 当所述第二电解反应器中仅含有一个反应单元时，控制该反应单元中的阴极室和阳极 室的电位差为1. 5 - 4. 5V;当所述第二电解反应器中含有两个反应单元时，控制第一个反 应单元中阴极室和阳极室的电位差为2. 5 - 4. 5V;第二个反应单元中阴极室和阳极室的电 位差为1. 5 - 2. 5V。6. 如权利要求4述的络合吸收同步电解再生的烟气氨法脱硫脱硝工艺，其特征在于， 所述第一和/或第二电解反应器为卧式，每个电极室顶部设有气体缓冲箱，可通过气体缓 冲箱向电极室内通入反应物，或者将电极室内反应产生的反应中间产物移出。7. 如权利要求4所述的络合吸收同步电解再生的烟气氨法脱硫脱硝工艺，其特征在 于，所述反应单元内相邻两个电极室端部的多孔板电极平行设置，多孔板电极间具有间隙， 所述间隙的一端经过多孔板电极与电极室内壁面上的进液通道的一端连接，所述进液通道 的另一端连接冲洗液入口管；所述间隙的另一端经过多孔板电极与电极室内壁面上的排液 通道的一端连接，所述排液通道的另一端连接冲洗液出口管；当浓缩液或吸收液中含有的 颗粒物及填充电极材料破碎颗粒聚集在两多孔板电极间的间隙内时，由冲洗液入口管通入 冲洗液，冲洗液经进液通道进入间隙的一端，对间隙进行冲洗，冲洗液由间隙的另一端进入 排液通道，最后由冲洗液出口管排出。8. 如权利要求6所述的定向流电解工艺，其特征在于，所述间隙的宽度为1 一 10_。9. 如权利要求3或4所述的络合吸收同步电解再生的烟气氨法脱硫脱硝工艺，其特征 在于，定期调换反应单元中相邻两个电极室的极性，并改变浓缩液或吸收液在反应器内的 流动方向，使电极室内的电化学反应析出物发生逆向电化学反应重新进入电解液。10. 如权利要求4所述的络合吸收同步电解再生的烟气氨法脱硫脱硝工艺，其特征在 于，所述电极室内填充的电极材料为贵金属盐改性后的颗粒状活性炭、煤焦炭、石油焦或耐 腐蚀的金属肩、或金属丸，粒度为8 - 20mm。11. 如权利要求7所述的络合吸收同步电解再生的烟气氨法脱硫脱硝工艺，其特征在 于，通过冲洗液入口管向电极室内通入反应物，或通过冲洗液出口管引出部分中间产物。12. 如权利要求7所述的络合吸收同步电解再生的烟气氨法脱硫脱硝工艺，其特征在 于，由所述冲洗液出口管引出部分第一或第二电解反应器内的浓缩液或吸收液与进入第一 或第二电解反应器前的浓缩液或吸收液混合后一起进入电解反应器进行电解反应，实现反 应中间产物的部分回流，出第一或第二电解反应器的部分反应后的浓缩液或吸收液经冲洗 液入口管回送进入第一或第二电解反应器内实现反应产物的部分回流。13. 如权利要求1所述的络合吸收同步电解再生的烟气氨法脱硫脱硝工艺，其特征在 于，所述吸收及电化学反应层的三层电极层中，相邻两电极层的极性相反，相邻两个电极层 之间的间距为1 一l〇mm，最上层和最下层电极层厚度为100 - 150mm，中间层电极层厚度为 150 - 200mm，最上层和最下层两层电极层总厚度不小于中间层电极层的厚度。14. 如权利要求1或13所述的基于电解的烟气污染物协同去除工艺，其特征在于，所述 吸收及电化学反应层中的阴极层和阳极层的电位差为1. 5 - 4. 5V。15. 如权利要求1或13所述的基于电解的烟气污染物协同去除工艺，其特征在于，所述 烟气穿过喷淋层后再经塔上部的静电除雾及反应层由塔顶的烟气出口排出，所述静电除雾 及反应层包括上、下两层电极层，下层为阴极层，上层为阳极层，所述烟气由下至上依次穿 过阴极层和阳极层；所述电极层为导电材料制成的网状结构，相邻两个电极层间相互绝缘； 所述静电除雾及反应层通过安装在塔壁上的接线柱与电源相接。16.如权利要求15所述的基于电解的烟气污染物协同去除工艺，其特征在于，所述静 电除雾及反应层中，每层电极层厚度为100 - 150mm，两层电极层之间间距为200 - 300mm。
【专利摘要】本发明公开了一种络合吸收同步电解再生的烟气氨法脱硫脱硝工艺，解决了现有烟气氨法同步脱硫脱硝工艺中吸收液再生效率不高的问题。技术方案包括烟气增压后送入浓缩塔与塔内浓缩液接触反应，出浓缩塔的烟气送入吸收塔与塔内循环吸收液接触反应，浓缩塔塔底部分反应后的浓缩液经第一电解反应器除铁后送入硫酸铵结晶系统，吸收塔塔底部分反应后的吸收液经再生后回送到吸收塔上部作为循环吸收液，所述浓缩液先进入第一电解反应器反应单元中的阳极室发生氧化反应，然后再进入阴极室发生还原反应；反应后的电解液由反应器的出口连接短管排出送入硫酸铵结晶系统。本发明方法简单、投资成本和运行成本低、转化效率高、除铁效果好、脱硫脱硝效果好。
【IPC分类】B01D53/96, B01D53/60, B01D53/73, B01D53/78, C01C1/24
【公开号】CN105413422
【申请号】CN201510755953
【发明人】吴高明, 韩军, 詹宜秋
【申请人】武汉钢铁(集团)公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月9日