一種吸收廢氣中氮氧化物的方法
【專利摘要】本發明公開了一種吸收廢氣中氮氧化物的方法，包括：廢氣通入氧化塔經O2氧化后，氧化塔裝填改性的氧化鋁作為催化劑，用水蒸氣將廢氣加熱至20～100℃，使廢氣中的氧氣與NO反應，反應后的氣體進入吸收塔通過鼓泡與吸收液進行還原吸收反應，反應后氣體由塔頂排出，廢氣經過三級氧化-還原吸收處理，尾氣經尾氣排放口排空，吸收液為亞硫酸銨與氨水的混合液，質量含量為0.02～20％，氧化塔3直徑1m，高3m鼓泡吸收塔4直徑0.4m，高0.6m，氧化塔中的催化劑需要用堿溶液浸泡18～24h，用去離子水洗至中性，氮氣或氫氣保護下干燥后使用，該方法除去率高，工藝使用方便。
【專利說明】一種吸收廢氣中氮氧化物的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種吸收廢氣中氮氧化物的方法。
【背景技術】
[0002]大氣氮氧化物污染問題日益嚴重，而燃料燃燒是勵X的主要來源，我國也制定了嚴格的氮氧化物排放標準并開始征收相應的排污費用，高效經濟可行的煙氣脫硝技術將有廣闊的應用市場前景。
[0003]濕法煙氣處理技術是傳統的煙氣處理技術，工藝過程簡單，投資較少，處理效果好，可供應用的吸收劑很多。但是濕法煙氣脫硝技術則一直進展緩慢，其主要原因就在于煙道氣特殊的性質。在煙氣中的0 2含量僅為6?9%，勵X濃度也相對較低，因此煙氣中勵X的氧化度很低，即煙氣中90?95%的勵X為勵，通過對勵X液相反應機理的研究發現，勵X的液相吸收首先是由氣態轉入水相，這主要是通過氣體在溶液中的吸收平衡來實現，吸收平衡符合亨利定律。而顯在水中溶解度很低，室溫下(251 )其亨利常數為1.94X10-811101/1 比30 2的亨利常數低3個數量級，這極大地增加了液相吸收的傳質阻力，通過改變溫度以及溶液的邱值的方法等手段都不能使顯在水中溶解度明顯提高。這一特性造成了目前的濕法煙氣脫硝技術普遍存在去除效率高、能耗高等一系列問題，濕法煙氣脫硝技術難以實現真正的工業化應用。因此，使顯快速氧化或轉變成其它的可溶于水的形態是濕法煙氣脫硝技術得以工業化應用的關鍵。為了能有效地去除煙氣中氮氧化物，必須保證氮氧化物中勵2含量達到50?60%。
[0004]光催化氧化$(?)技術是近幾年發展起來的一項空氣凈化技術，具有反應條件溫和、能耗低、二次污染少等優點，在廢氣治理領域，越來越引起人們的關注。但是目前光催化氧化處理氮氧化物的研究僅局限于低濃度氮氧化物的處理，對于高濃度氮氧化物的處理效率不高。提高光催化氧化技術對顯X的氧化效率特別是對高濃度顯X的氧化效率，是該項技術得以實際應用的關鍵。
[0005]精細化工過程如制藥廠等生產過程中存在硝化、亞硝化反應，排出廢氣中顯X含量較高，形成“黃龍”現象，是目前造成大氣污染的重要污染物之一。勵X在大氣中不但形成光化學煙霧，形成酸雨、酸霧，也與臭氧層的破壞密切相關，而且嚴重危害人類的身體健康，因此勵X的處理不僅是環境領域的重要課題，也是實現我國經濟可持續發展的必然要求。氮氧化物的脫除方法主要分為干法和濕法兩類:干法中30？法在歐、美被廣泛應用，但其要求煙氣溫度一般在3001以上，適合燃煤煙氣的處理；而濕法比較適合工業生產廢氣的處理，對氧化度(勵2/(^02+^0)濃度比值)高的勵X廢氣處理效果較好。
[0006]工業生產中勵X廢氣幾乎在常溫常壓下排放，一般含水汽、氧氣等，其中氧氣含量較高，有時與空氣相同，不適合應用30？法處理。同時，勵X中的主要成分為勵，氧化度很低，?10?20%，由于勵在水、堿液等吸收液中的低溶解度，使常規的濕法吸收液對此類勵X脫除率非常低，難以達到排放要求。目前，液體吸收研究表明還原吸收法的脫硝效果較好，當廢氣氧化度大于50%時，可獲得90%以上的脫硝效率〔楊飏氮氧化物減排技術與煙氣脫硝工程2007冶金工業出版社〕，因此利用氧化劑將廢氣中勵氧化為勵2，提高廢氣氧化度是脫除此類顯X的有效途徑之一。
[0007]目前濕法煙氣脫硝工藝主要有堿液吸收、液相氧化吸收、液相還原吸收等工藝，堿液吸收法使用的吸收液有版101(?200 3以及順40?等，液相氧化法使用的吸收液有謂110 4, ^010 2等，液相還原法使用的吸收液有恥280 3、恥23、恥28 20 3、(順2)200 以及(順 4)280 3 等。
[0008]目前用于光催化的半導體主要是寬禁帶的~型半導體，主要有110 2,2110,0(18,103、？6 20 3、？舊、3110 2,1110 3,2118,810 2等十幾種，其中！'10 2價格相對低廉，穩定性好，催化活性高，可以重復使用而成為目前最常用的光催化劑。已有研究表明，110 2至少可以經歷12次的重復使用而保持光分解效率基本不變。
[0009]光催化劑載體的主要作用有:(1)固定催化劑，防止催化劑的流失，并易于回收；
(2)提高催化劑利用率，即增加催化劑的有效表面積；⑶提高光催化活性；⑷提高光源利用率等。由于納米110 2在陽光下能分解有機物，故所用載體絕大多數為無機材料。目前已被用作負載!'10 2的無機類載體有硅膠、沸石、玻璃片、介孔分子篩、耐火磚顆粒、空心玻璃微球等。
[0010]專利200610012414.1,200610051721.0,200710052129.7,200610012525.2,200610051737.1,200510062185.^,200710067082.1,200710061515.2 等利用含氯強氧化劑
(亞氯酸鈉、次氯酸鈉等)、雙氧水、臭氧氧化及光催化氧化方式對廢氣中的顯進行氧化，這些氧化方式的單獨或結合使用較大提高了顯X脫除率，但由于使用了額外的氧化劑，投資、操作成本加大，在中、小企業應用難度加大，且當顯X廢氣處理量較大時光催化氧化應用存在一定問題；專利01105698.3,02110646.0以空氣中的氧氣為氧化劑，乙二胺合鈷溶液液相氧化勵，可實現勵X的達標排放，但乙二胺合鈷的使用將增加廢氣處理成本，而且工業裝置中在工程控制方面可能還存在一些問題；專利200510062296.0,200510062297.5通過向八溶液中加入有效添加劑實現對勵X的絡合吸收，在反應時間為20-308時，可使勵X脫除率達65-95%，但吸收液的成本投入加大，且吸收后廢液成分復雜，較難處理。
[0011]81111 10^^^13801-1)1:1011-1-6(11101:1011 1:6011111^116 8881 81:6(1 67
020116111^601:1011 811(1 80(1111111 8111^1(16^01- ~0叉 ^61110^816x1181181:
01161111了0111'的1，2006]將300卯III顯經臭氧氧化、他23的喊溶液吸收后，脫除率可達95%以上:(^1010368514^^^1的廢氣經臭氧氧化、聚乙二醇吸收后，幾乎達到了 100%的脫除率。但臭氧發生裝置投資大、成本較高，在中、小企業應用難度較大。
1880 100111(18 等 ^0x1(181:1011 0？ ^01111:0 ~020乂61~ 八0七1乂6卩11361~8，
1994，8:1341-1344]利用改性的活性炭纖維(…?)在室溫下進行了勵(400^111)的氧化實驗。251干燥條件下轉化率為73%，但廢氣中水汽的存在嚴重抑制了顯的轉化，飽和水汽下轉化率僅為21%，可見工業廢氣中高含量水汽的存在嚴重阻礙了催化氧化顯的應用
【發明內容】
[0012]本發明的目的在于提出一種吸收廢氣中氮氧化物的方法。
[0013]為達此目的，本發明采用以下技術方案:
[0014]一種吸收廢氣中氮氧化物的方法，包括:廢氣通入氧化塔經02氧化后，氧化塔裝填改性的氧化鋁作為催化劑，用水蒸氣將廢氣加熱至20?1001，使廢氣中的氧氣與顯反應，反應后的氣體進入吸收塔通過鼓泡與吸收液進行還原吸收反應，反應后氣體由塔頂排出，廢氣經過三級氧化-還原吸收處理，尾氣經尾氣排放口排空，吸收液為亞硫酸銨與氨水的混合液，質量含量為0.02?20%，氧化塔直徑加，高3%鼓泡吸收塔直徑0.細，高0.6111,氧化塔中的催化劑需要用堿溶液浸泡18?2處，用去離子水洗至中性，氮氣或氫氣保護下干燥后使用。
【具體實施方式】
[0015]實施例1
[0016]一種吸收廢氣中氮氧化物的方法，包括:廢氣通入氧化塔經02氧化后，氧化塔裝填改性的氧化鋁作為催化劑，用水蒸氣將廢氣加熱至401，使廢氣中的氧氣與顯反應，反應后的氣體進入吸收塔通過鼓泡與吸收液進行還原吸收反應，反應后氣體由塔頂排出，廢氣經過三級氧化-還原吸收處理，尾氣經尾氣排放口排空，吸收液為亞硫酸銨與氨水的混合液，質量含量為5 %，氧化塔直徑加，高3111，鼓泡吸收塔直徑0.4111,高0.6111,氧化塔中的催化劑需要用堿溶液浸泡18?2處，用去離子水洗至中性，氮氣或氫氣保護下干燥后使用。
[0017]實施例2
[0018]一種吸收廢氣中氮氧化物的方法，包括:廢氣通入氧化塔經02氧化后，氧化塔裝填改性的氧化鋁作為催化劑，用水蒸氣將廢氣加熱至201，使廢氣中的氧氣與顯反應，反應后的氣體進入吸收塔通過鼓泡與吸收液進行還原吸收反應，反應后氣體由塔頂排出，廢氣經過三級氧化-還原吸收處理，尾氣經尾氣排放口排空，吸收液為亞硫酸銨與氨水的混合液，質量含量為0.02%，氧化塔直徑加，高30，鼓泡吸收塔直徑0.40,高0.6111,氧化塔中的催化劑需要用堿溶液浸泡18?2處，用去離子水洗至中性，氮氣或氫氣保護下干燥后使用。
[0019]實施例3
[0020]一種吸收廢氣中氮氧化物的方法，包括:廢氣通入氧化塔經02氧化后，氧化塔裝填改性的氧化鋁作為催化劑，用水蒸氣將廢氣加熱至801，使廢氣中的氧氣與顯反應，反應后的氣體進入吸收塔通過鼓泡與吸收液進行還原吸收反應，反應后氣體由塔頂排出，廢氣經過三級氧化-還原吸收處理，尾氣經尾氣排放口排空，吸收液為亞硫酸銨與氨水的混合液，質量含量為15%，氧化塔直徑1111，高3111，鼓泡吸收塔直徑0.6111，氧化塔中的催化劑需要用堿溶液浸泡18?2處，用去離子水洗至中性，氮氣或氫氣保護下干燥后使用。
[0021]實施例4
[0022]一種吸收廢氣中氮氧化物的方法，包括:廢氣通入氧化塔經02氧化后，氧化塔裝填改性的氧化鋁作為催化劑，用水蒸氣將廢氣加熱至1001，使廢氣中的氧氣與顯反應，反應后的氣體進入吸收塔通過鼓泡與吸收液進行還原吸收反應，反應后氣體由塔頂排出，廢氣經過三級氧化-還原吸收處理，尾氣經尾氣排放口排空，吸收液為亞硫酸銨與氨水的混合液，質量含量為19 %，氧化塔直徑加，高3111，鼓泡吸收塔直徑0.4111,高0.6111，氧化塔中的催化劑需要用堿溶液浸泡18?2處，用去離子水洗至中性，氮氣或氫氣保護下干燥后使用。
[0023]顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非是對本發明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本發明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之中。
【權利要求】
1.一種吸收廢氣中氮氧化物的方法，其特征在于包括:廢氣通入氧化塔經02氧化后，氧化塔裝填改性的氧化鋁作為催化劑，用水蒸氣將廢氣加熱至20?100°C，使廢氣中的氧氣與NO反應，反應后的氣體進入吸收塔通過鼓泡與吸收液進行還原吸收反應,反應后氣體由塔頂排出，廢氣經過三級氧化-還原吸收處理，尾氣經尾氣排放口排空，吸收液為亞硫酸銨與氨水的混合液，質量含量為0.02?20%，氧化塔直徑lm，高3m，鼓泡吸收塔直徑0.4m，高0.6m，氧化塔中的催化劑需要用堿溶液浸泡18?24h，用去離子水洗至中性，氮氣或氫氣保護下干燥后使用。
【文檔編號】B01D53/79GK104307330SQ201410614888
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月5日 優先權日:2014年11月5日
【發明者】朱忠良 申請人:朱忠良