一种脱除烟气中NOx的工艺的制作方法

本发明涉及环保领域，特别是涉及一种脱除烟气中nox的工艺。

背景技术：

化石燃料的燃烧产生了大量的氮氧化物（nox）和二氧化硫，它们和可吸入颗粒物是造成雾霾的主要原因。目前，对nox的排放控制主要从改善燃料、燃烧过程中处理及燃烧后处理三方面展开。从改善燃料考虑，采用高品质燃料必然会导致成本增加，而使用替代燃料目前在设备技术上还存在缺陷；从燃烧过程中处理考虑，低氮燃烧技术一定程度上能抑制和减少nox的生成，但整体脱硝率在30%-50%左右，不能满足对nox排放浓度的控制要求；从燃烧后处理考虑，建立烟气脱硝设施能够达到nox的排放要求，是目前首选的减排策略，因此开发一种高效、低成本的烟气脱硝系统是控制nox排放的重要研究方向。

世界各国研究开发出的烟气脱硝技术从处理工艺上可分为干法脱硝与湿法脱硝两类。工业上应用较多的主要是scr（选择性催化还原）和scnr（选择性非催化还原）都属于干法脱硝。其中scr法脱硝效率高，但工艺复杂，催化剂昂贵且易失活；sncr法工艺简单，装置运行成本低，但脱硝效率较低。

湿法洗涤技术一直以来具有投资与运行费用低、设备构造简单等优点，并且己在烟气脱硫上得到了广泛应用。但由于燃烧系统排放烟气中的nox，95%以上以no的形态存在，no难溶于水，传统的湿法洗涤技术并不适用。因此，需要先将no转化为水溶性好的物质，再经吸收液洗涤才能有效去除，其中，将no转化为no2，或者形成溶于水的物质成为该技术的关键。氮氧化物主要由二氧化氮（no2）和一氧化氮（no）组成，其中一氧化氮占大部分比例，不像一氧化氮的低溶解性，二氧化氮具有较好的溶解性，因此，将一氧化氮转化为二氧化氮、或者形成溶于水的物质，就可以通过湿法洗涤技术脱除氮氧化物。

用于氧化no的氧化剂大致可分为气相氧化剂和液相氧化剂两类。气相氧化剂主要有o3、clo2等，o3虽然具有很强的氧化性，可以达到较好的脱硝效果，但由于其制备费用较高、设备复杂、耗资大，因此该应用还未得到推广。液相氧化剂主要有naclo、naclo2，hclo3，h2o2等，该方法虽然可以一定程度实现烟气脱硝，但由于液相氧化剂存在易分解等问题，在其成本与储存方面依然存在局限性。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种工艺较简单、设备投资较少、运行费用较低的脱除烟气中nox的工艺，适用于烟气净化体系。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种脱除烟气中nox的工艺，包括：

（1）、对烟气进行包括降温、除尘以及脱硫处理；

（2）、准备喷淋液：将再生剂、吸附no的络合物进行混合后配置成混合溶液；准备催化剂：将一氧化氮还原酶（nor）、一氧化二氮还原酶（n2or）加入电子供体配制成水基溶液；

（3）、将喷淋液的混合溶液、催化剂的水基溶液通过喷淋与烟气进行逆向接触，去除烟气中的no。

优选地，所述的再生剂为水合肼（n2h4•h2o）或抗坏血酸。

进一步优选地，所述的再生剂为水合肼（n2h4•h2o）。

优选地，所述的再生剂的浓度为0.001-1mol/l。

进一步优选地，所述的再生剂的浓度为0.01-0.2mol/l。

优选地，所述的吸附no的络合物为乙二胺四乙酸（edta）亚铁、n-（2-羟乙基）乙二胺-n，n'，n'一三乙酸（hedta）亚铁、氮川三乙酸（nta）亚铁、二乙烯三胺五乙酸（dtpa）亚铁、柠檬酸亚铁中的一种或几种。

进一步优选地，所述的吸附no的络合物优选为乙二胺四乙酸（edta）亚铁，即fe²⁺edta。

优选地，所述的吸附no的络合物的浓度为0.01-1mol/l。

进一步优选地，所述的吸附no的络合物的浓度为0.1-0.2mol/l。

优选地，所述的一氧化氮还原酶（nor）、一氧化二氮还原酶（n2or）通过活体反硝化细菌提供。具体可参见文献1：反硝化细菌研究进展（环境科学与技术，第33卷第6e期2010年6月），文献2：反硝化酶及其环境影响因子的研究进展（水生生物学报，第38卷第1期2014年1月）。

优选地，所述的一氧化氮还原酶（nor）的含量为0.005-0.030mol/l；所述的一氧化二氮还原酶（n2or）的含量为0.008-0.030mol/l。

优选地，所述的电子供体为醋酸、醋酸钠、丁二酸钠、乙醇、甲醇。

优选地，所述的电子供体的浓度为0.035-0.095mol/l。

优选地，该方法还包括：（4）、对所述的吸附no的络合物进行再生处理。以所述的吸附no的络合物为乙二胺四乙酸（edta）亚铁，fe²⁺edta为例。

再生反应如下：4fe³⁺edta+4oh^-+n2h4→4fe²⁺edta+n2+4h2o。

优选地，反应时采用脱硝吸收塔，所述的脱硝吸收塔为筛板塔、鼓泡塔、填料塔、喷淋塔、旋流板塔等。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

本发明提供了一种工艺较简单、设备投资较少、运行费用较低、以循环吸收液脱除烟气中nox，可以在单塔中完成的工艺，脱硝达到80-90%；同时结合生物酶的催化，提高了脱硝效率，而络合物又能增加no进入水相，两者相辅相成；此外所使用的独特络合物再生物质，能够使相关物质再生、循环使用。

附图说明

附图1为实施例采用脱除装置的示意图。

其中：1、配料系统；2、脱硝吸收塔；3、再生系统。

具体实施方式

下面结合附图及实施案例对本发明作进一步描述：

一种脱除烟气中nox的工艺，采用如图1所示的装置，工艺包括：对烟气（烟气可以由化石燃料燃烧产生，也可以是其它生产、生活中产生的烟气、废气）进行包括降温、除尘以及脱硫处理由下部通入一脱硝吸收塔2中，将再生剂、吸附no的络合物于配料系统1中配置成混合溶液，同时将一氧化氮还原酶（nor）、一氧化二氮还原酶（n2or）加入电子供体配制成水基溶液；延管路泵入脱硝吸收塔2上方，通过喷淋方式与烟气逆向接触，与烟气中no反应后完成脱硝后回到再生系统3，对吸附no的络合物进行再生，净化后的烟气放空。

过程中的主要化学反应如下：

脱硝段：

fe²⁺edta+no→fe²⁺edta-no，

2fe²⁺edta-no+2h⁺+2en2o+h2o+2fe³⁺edta，

2no+2h⁺+2en2o+h2o，

n2o+2h⁺+2en2+h2o，

副反应：

4fe²⁺edta+o2+2h2o→4fe³⁺edta+4oh^-。

实施例一：

将经过降温、除尘、脱硫的烟气（其中含有no200ppm）由下部通入一脱硝吸收塔2中，以浓度0.03mol/l的n2h4·h2o与浓度0.1mol/l的fe²⁺edta于配料系统1中配置成混合溶液，并经常补充其浓度；同时在其中用活体反硝化菌配置成相当于含量0.01mol/l的一氧化氮还原酶（nor）、含量0.01mol/l的一氧化二氮还原酶（n2or）的水基溶液后，在该水基溶液中加入甲醇，使甲醇浓度达到0.05mol/l，延管路泵入脱硝吸收塔2上方，通过喷淋与烟气逆向接触，与烟气中no反应后完成脱硝后回到再生系统3，保持其中n2h4·h2o浓度不低于0.03mol/l，在其中与n2h4·h2o完成fe²⁺edta的再生，净化后的烟气放空，该例总体脱硝效率90%。

实施例二：

将经过降温、除尘、脱硫的烟气（其中含有no500ppm）由下部通入一脱硝吸收塔2中，以浓度0.05mol/l的n2h4·h2o与浓度0.15mol/l的fe²⁺edta于配料系统1中配置成混合溶液，并经常补充其浓度；同时在其中用活体反硝化菌配置成相当于含量0.005mol/l的一氧化氮还原酶（nor）、含量0.008mol/l的一氧化二氮还原酶（n2or）的水基溶液后，在该水基溶液中加入醋酸钠，使醋酸钠浓度达到0.035mol/l，延管路泵入脱硝吸收塔2上方，通过喷淋与烟气逆向接触，与烟气中no反应后完成脱硝后回到再生系统3，保持其中n2h4·h2o浓度不低于0.05mol/l，在其中与n2h4·h2o完成fe²⁺edta的再生，净化后的烟气放空，该例总体脱硝效率80%。

实施例三：

将经过降温、除尘、脱硫的烟气（其中含有no300ppm）由下部通入一脱硝吸收塔2中，以浓度0.05mol/l的n2h4·h2o与浓度0.12mol/l的fe²⁺edta于配料系统1中配置成混合溶液，并经常补充其浓度；同时在其中用活体反硝化菌配置成相当于含量0.015mol/l的一氧化氮还原酶（nor）、含量0.018mol/l的一氧化二氮还原酶（n2or）的水基溶液后，在该液体中加入乙醇，使乙醇浓度达到0.085mol/l，延管路泵入脱硝吸收塔2上方，通过喷淋与烟气逆向接触，与烟气中no反应后完成脱硝后回到再生系统3，保持其中n2h4·h2o浓度不低于0.05mol/l，在其中与n2h4·h2o完成fe²⁺edta的再生，净化后的烟气放空，该例总体脱硝效率88%。

实施例四：

将经过降温、除尘、脱硫的烟气（其中含有no700ppm）由下部通入一脱硝吸收塔2中，以浓度0.1mol/l的n2h4·h2o与浓度0.2mol/l的fe²⁺edta于配料系统1中配置成混合溶液，并经常补充其浓度；同时在其中用活体反硝化菌配置成相当于含量0.020mol/l的一氧化氮还原酶（nor）、含量0.020mol/l的一氧化二氮还原酶（n2or）的水基溶液后，在该液体中加入甲醇，使甲醇浓度达到0.095mol/l，延管路泵入脱硝吸收塔2上方，通过喷淋与烟气逆向接触，与烟气中no反应后完成脱硝后回到再生系统3，保持其中n2h4·h2o浓度不低于0.1mol/l，在其中与n2h4·h2o完成fe²⁺edta的再生，净化后的烟气放空，该例总体脱硝效率90%。

实施例五：

将经过降温、除尘、脱硫的烟气（其中含有no800ppm）由下部通入一脱硝吸收塔2中，以浓度0.12mol/l的n2h4·h2o与浓度0.2mol/l的fe²⁺edta于配料系统1中配置成混合溶液，并经常补充其浓度；同时在其中用活体反硝化菌配置成相当于含量0.015mol/l的一氧化氮还原酶（nor）、含量0.015mol/l的一氧化二氮还原酶（n2or）的水基溶液后，在该液体中加入乙醇，使乙醇浓度达到0.070mol/l，延管路泵入脱硝吸收塔2上方，通过喷淋与烟气逆向接触，与烟气中no反应后完成脱硝后回到再生系统3，保持其中n2h4·h2o浓度不低于0.12mol/l，在其中与n2h4·h2o完成fe²⁺edta的再生，净化后的烟气放空，该例总体脱硝效率90%。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。