专利名称：一种同时脱除废气中so的制作方法
技术领域：
本发明涉及废气同时脱硫脱硝的方法。
背景技术：
酸雨是全球关注的大气污染问题，而SO2和NOx是形成酸雨的主要物质，对人体健康，对畜牧业、农业及城市建筑设施产生严重的危害。据统计，我国每年排入大气的SO2达2360万吨，NOx达700万吨。SO2和NOx如此大量的排放，既造成了严重的环境污染，也是一种资源的浪费。因此，开展燃煤废气治理，对于控制SO2和NOx污染、减轻酸雨危害、促进资源的合理利用具有非常重要的意义。
大气中95％以上的NOX为NO，NO2只占很少量，烟道气中的NOX90％以上也是NO。由于NO反应能力较差，因此，其脱除在技术上也就相当困难。经过多年的研究已经开发了多种的脱硝方法。目前，工业上采用较多的为催化还原法。如专利US Pantent 4,221,768、Swedish Patent 8404840-4、US Pantent 4,101,238、US Pantent4,048,112所公开的方法，但该方法反应需消耗大量的还原剂，而且烟气中的氮不能回收利用，造成宝贵的资源浪费；已工业应用的脱硫方法大多数是湿法，该方法存在的主要缺陷是不能同时脱除烟道气中的NOx，因此对现有的脱硫方法进行改进，实现同时脱硫脱硝，将具有重要意义。
日本专利P1659565j(1976)、P181759c(1976)、P63100918，A2(1988)所提出的同时脱除NOX和SO2的方法是采用氧化剂，如氯酸、高锰酸钾、双氧水、臭氧等，液相氧化NOX等，由于成本高等原因而未能推广开来。八十年代末美国的S.G.Chang提出的黄磷法，能同时脱除烟气中的NOX和SO2，但属于全抛弃法。该法要消耗大量的磷资源，而且其毒性大，操作要求较高。
世界各国现有的烟气脱硫装置中，喷雾干燥脱硫工艺约占8.4％；吸收剂再生脱硫工艺约占3.4％；炉内喷吸收剂脱硫工艺约占1.9％，而大量的是湿法脱硫工艺，约占85％。由于目前广泛成熟运用的脱硫方法是湿法，因此可对已有的脱硫方法加以改进，使脱硫脱硝同时进行。
发明内容
本发明是对现已成熟的湿式钙法脱硫工艺进行改进，使NO的氧化和吸收同时进行，实现同时脱除和回收烟气中的SO2和NO，实现资源的合理利用。
本发明的基本原理如下湿式钙法脱硫工艺按如下的反应实现高效率地脱除废气中的SO2
为了能使湿式钙法工艺还能达到脱除NO污染的目的，可以在溶液中加入乙二胺合钴，Co(en)33+溶液能够与NO生成络离子，反应式如下
上述反应的进行，将NO由气相转入液相，溶入溶液中的氧又能将亚硝酰配体氧化 由于OH-和en都属于硬碱，按照类聚效应，同类的配体容易聚在一起同中心原子形成稳定的配合物。所以，在较强的碱性溶液中，OH-会取代Co(en)2(NO2)OH2+中的NO2，NO2溶解在碱液中生成NO2-和NO3-下述反应的进行又能将Co(en)33+离子再生总的反应式为上述反应的进行，实现了NO的氧化和吸收同时进行，废气中存在的氧气是NO的氧化剂，乙二胺合钴起催化剂的作用。
本发明技术方案(1)用常规方法配制含氧化钙、钴的水溶性盐和乙二胺的氢氧化钠混合溶液，其中乙二胺合钴摩尔浓度为1mM-100mM、氧化钙摩尔浓度为5mM-300mM，混合溶液的pH值为7-13。
(2)将上述混合溶液在常规的反应器与含有NOx和SO2的烟气反应，其中反应操作温度为30-80℃，烟气中NO浓度范围为100-2000ppm、SO2的浓度范围为500-5000ppm、O2的浓度大于1％。
所述氢氧化钠混合溶液的pH值优选为8-11；反应操作温度最佳值为40-60℃；乙二胺合钴摩尔浓度最佳范围为10mM-50mM；氧化钙摩尔浓度优选为50mM-150mM。
所述钴水溶性盐为硝酸钴、醋酸钴或氯化钴中的一种；优选为硝酸钴。
本发明的实施，不仅能实现NO的催化氧化和吸收同时进行，简化工艺流程，出口气中SO2的浓度最低可达到0％，而且解决了传统NO氧化固体催化剂抗硫抗水差的难题。
具体实施方法以下结合实施例对本发明作进一步阐述。
实施例1实验在直径2cm、高100cm的填料塔中进行，气液两相逆流，空塔气速为0.1m/s，液体喷淋密度为5m3/m2.hr，500ml的吸收液循环使用。
其中硝酸钴，浓度为0.04M，乙二胺合钴浓度为0.2M，氧化钙为100mM，pH值为11；气体流量为200ml/minute，温度为50℃；气体进口组成为NO480ppm，SO21500ppm，O25.2％，其余为氮气。
气体出口浓度由红外光谱仪进行在线分析，每两分钟自动取样一次，在10小时内，气体出口浓度为NO30ppm，SO20％。
实施例2反应器和操作条件同实施例1，每隔3天从玻璃循环槽底部取出亚硫酸钙沉淀物，过滤结晶，可获得亚硫酸钙，同时向玻璃循环槽中补充生石灰和乙二胺，使乙二胺浓度维持在1％，PH值11。
实施例3反应器和操作条件同实施例1，仅将100mM的氧化钙改成100mM的碳酸钙，在10小时内，气体出口浓度为NO88ppm，SO20％。
实施例4反应器和操作条件同实施例1，但不加氧化钙而加2M的氨水，在10小时内，气体出口浓度为NO108ppm，SO20％。
实施例5反应器和操作条件同实施例1，仅将100mM的氧化钙改成100mM的氢氧化镁，在10小时内，气体出口浓度为NO128ppm，SO20％。
权利要求
1.一种同时脱除废气中SO2和NOx的方法，其特征在于，该方法主要包括如下步骤(1)用常规方法配制含氧化钙、钴的水溶性盐和乙二胺的氢氧化钠混合溶液；其中乙二胺合钴摩尔浓度为1mM-100mM，氧化钙摩尔浓度为5mM-300mM，混合溶液的pH值为7-13，(2)将上述混合溶液在常规的反应器与含有NOx和SO2的烟气反应；其中反应操作温度为30-80℃，烟气中NO浓度范围为100-2000ppm，SO2的浓度范围为500-5000ppm，O2的浓度大于1％。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述乙二胺合钴摩尔浓度为10mM-50mM，氧化钙摩尔浓度为50mM-150mM，混合溶液的pH值为8-11，反应操作温度为40-60℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述钴的水溶盐可选硝酸钴、醋酸钴或氯化钴。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，其中所述钴的水溶性盐为硝酸钴。
全文摘要
本发明公开一种同时脱除废气中SO
文档编号B01D53/60GK1380128SQ0211064
公开日2002年11月20日 申请日期2002年1月25日 优先权日2002年1月25日
发明者龙湘犁, 肖文德, 李伟, 袁渭康 申请人:华东理工大学