[发明专利]一种还原性无机废气的净化方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种还原性无机废气的净化方法，属于废气净化技术领域。

二、背景技术

硫化氢、磷化氢、砷化氢和氰化氢等还原性气体是黄磷尾气、电石炉气等工业尾气中的杂质性气体，导致无法直接利用这些工业尾气，过去一直用火炬燃烧排放，既造成了大气环境的严重污染，又白白浪费了一碳化工的重要资源，因此将硫化氢、磷化氢、砷化氢和氰化氢等还原性气体从尾气中除去成为利用这些工业尾气的重点。目前国内主要采用水洗、水洗-碱洗、吸附和催化氧化法处理这些工业尾气。水洗、水洗-碱洗法净化效率低，净化气只能用于燃烧或是生产纯度要求不高的一些化工产品。活性剂吸附法净化效率高，但存在不耐高温、在湿润的条件下不能保持很好的吸附能力、易燃的缺点。催化氧化法克服了上述缺点，可将其中的有害物质被分解氧化为无害物，生成的部分副产品具有很高的价值。

H.J.H.Fenton发明了一种不需要高温和高压而且工艺设备简单的化学氧化水处理技术。经过多年的研究表明，芬顿试剂之所以具有非常强的氧化能力，是由于过氧化氢在催化剂铁盐的存在时，能生成羟基自由基(·OH)。该羟基自由基比其他一些常用的强氧化剂具有更高的氧化电极电位(E＝2.8V)，其氧化性大约是氯的2倍，因此，·OH是一种很强的氧化剂。

芬顿试剂在工业废水处理的应用中，国内外已进行了广泛的研究。特别是适合于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的无机废水的氧化处理。US5520483专利申请中公开了一种将芬顿试剂用于处理碳氢化合物污染地下水的方法，作者用醋酸和Fe²⁺组成的类芬顿试剂氧化地下水中的碳氢化合物。一般处理地下水使用的是“泵吸再处理”技术，处理费用昂贵，该方法是将醋酸通过井口直接注入地下水中形成酸性环境，再将含亚铁离子的溶液注入其中，氧化地下水中的碳氢化合物生成诸如水和二氧化碳的无害的末端产物，处理费用降低。US5861090专利申请中公开了一种将电芬顿试剂用于无机污染的土地和地下水的方法，作者用双氧水和Fe²⁺组成的芬顿试剂在电化学引导下氧化无机污染物。在介质中阳离子和阴离子溶液是流通的，铁离子向阳极移动，过氧化物离子向阴极移动，在此过程中，无机污染物在介质中被过氧离子和铁离子破坏。这个物理化学过程中，电解液可以调节和控制pH值并且电解液能在电极间循环。

芬顿试剂广泛地运用于废水的处理，但在废气处理方面鲜有报道。用芬顿试剂处理还原性无机废气是一种较为新颖的方法。

三、技术内容

本发明的目的在于提供一种净化还原性无机废气的方法，用双氧水和过渡金属盐构成的芬顿试剂作为液相催化氧化体系吸收剂氧化含有还原性无机物的废气，控制反应温度和废气流速进行氧化反应，使其中的有害物质氧化分解为无害物。具有反应温度低，去除率较高，副产品价值高等特点。

发明按以下步骤完成：

1、液相催化氧化体系吸收剂由氧化剂和催化剂组成，按氧化剂∶催化剂摩尔比为1∶0.1～1的比例移取混匀，配制成液相催化氧化体系吸收剂；

所属的氧化剂是摩尔浓度大于0.1mol/L的双氧水，所属的催化剂是过渡金属盐氯化盐或硫酸盐，包括硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铜、氯化铁、氯化亚铁和氯化铜中的一种或几种；

2将配制好的液相催化氧化体系吸收剂加入反应器中，调节pH＝1～3，控制温度在20～50℃，通入还原性无机废气，保持废气流速和液相催化氧化体系吸收剂的体积比为400～1200/h，通入空气保持其氧气体积占空气和废气总体积的0～21％，废气中的还原性无机物被氧化除去。

与公知技术相比，本发明具有反应温度低，去除率较高，副产品价值高等特点。

四、具体实施方式

实施例1

1.按双氧水∶过渡金属盐摩尔比为1∶0.125的比例，用移液管分别移取25.0mL，0.25mol/L硫酸铜溶液和25.0ml，2mol/L双氧水于烧杯中，调节pH＝3，制得液相催化氧化体系吸收剂；

2.移取30mL的液相催化氧化体系吸收剂至反应器中，将温度控制在40℃；

3.通入浓度为2000mg/m³磷化氢，控制气体流速和液体体积比为1200/h；

4.通入空气，保持通入氧气体积占总体积的1％；

5.对磷化氢最高出去率为91％，持续10.5h。

实施例2