[发明专利]气相氧化－液相还原吸收脱除废气中氮氧化物的方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种气相氧化-液相还原吸收脱除废气中氮氧化物(NOx)的方法。

(二)背景技术

精细化工过程如制药厂等生产过程中存在硝化、亚硝化反应，排出废气中NOx含量较高，形成“黄龙”现象，是目前造成大气污染的重要污染物之一。NOx在大气中不但形成光化学烟雾，形成酸雨、酸雾，也与臭氧层的破坏密切相关，而且严重危害人类的身体健康，因此NOx的处理不仅是环境领域的重要课题，也是实现我国经济可持续发展的必然要求。氮氧化物的脱除方法主要分为干法和湿法两类：干法中SCR法在欧、美被广泛应用，但其要求烟气温度一般在300℃以上，适合燃煤烟气的处理；而湿法比较适合工业生产废气的处理，对氧化度(NO₂/(NO₂+NO)浓度比值)高的NOx废气处理效果较好。

工业生产中NOx废气几乎在常温常压下排放，一般含水汽、氧气等，其中氧气含量较高，有时与空气相同，不适合应用SCR法处理。同时，NOx中的主要成分为NO，氧化度很低，～10～20％，由于NO在水、碱液等吸收液中的低溶解度，使常规的湿法吸收液对此类NOx脱除率非常低，难以达到排放要求。目前，液体吸收研究表明还原吸收法的脱硝效果较好，当废气氧化度大于50％时，可获得90％以上的脱硝效率[杨飏 氮氧化物减排技术与烟气脱硝工程2007冶金工业出版社]，因此利用氧化剂将废气中NO氧化为NO₂，提高废气氧化度是脱除此类NOx的有效途径之一。

专利200610012414.1、200610051721.0、200710052129.7、200610012525.2、200610051737.1、200510062185.X、200710067082.1、200710061515.2等利用含氯强氧化剂(亚氯酸钠、次氯酸钠等)、双氧水、臭氧氧化及光催化氧化方式对废气中的NO进行氧化，这些氧化方式的单独或结合使用较大提高了NOx脱除率，但由于使用了额外的氧化剂，投资、操作成本加大，在中、小企业应用难度加大，且当NOx废气处理量较大时光催化氧化应用存在一定问题；专利01105698.3、02110646.0以空气中的氧气为氧化剂，乙二胺合钴溶液液相氧化NO，可实现NOx的达标排放，但乙二胺合钴的使用将增加废气处理成本，而且工业装置中在工程控制方面可能还存在一些问题；专利200510062296.0、200510062297.5通过向Fe^IIEDTA溶液中加入有效添加剂实现对NOx的络合吸收，在反应时间为20-30s时，可使NOx脱除率达65-95％，但吸收液的成本投入加大，且吸收后废液成分复杂，较难处理。

Young Sun Mok[Absorption-reduction technique assisted by ozoneinjection and sodium sulfidefor NOx removal from exhaust gas，ChemicalEngineering Journal，2006]将300ppm NO经臭氧氧化、Na₂S的碱溶液吸收后，脱除率可达95％以上；CN101036851A将含NOx的废气经臭氧氧化、聚乙二醇吸收后，几乎达到了100％的脱除率。但臭氧发生装置投资大、成本较高，在中、小企业应用难度较大。Isao Mochida等[Oxidation of NOinto NO₂ over Active Carbon Fibers，Energy & Fuels 1994，8：1341-1344]利用改性的活性炭纤维(ACF)在室温下进行了NO(400ppm)的氧化实验。25℃干燥条件下转化率为73％，但废气中水汽的存在严重抑制了NO的转化，饱和水汽下转化率仅为21％，可见工业废气中高含量水汽的存在严重阻碍了ACF催化氧化NO的应用。

因此，如何低成本并高效地脱除废气中的氮氧化物，现有技术仍有改进的空间。

(三)发明内容

本发明目的是提供一种气相氧化-液相还原吸收脱除工业排放的含饱和水汽的低氧化度NOx废气中氮氧化物的方法，在低成本的情况下保证了含NOx废气的合理排放。

本发明采用的技术方案是：