[发明专利]利用氯化钠治理烟气氮氧化物并回收亚硝酸盐的系统

说明书

技术领域

本发明涉及大气污染控制技术领域，具体为一种利用氯化钠治理烟气氮氧化物并回收亚硝酸盐的系统，适用于锅炉产生的烟气、硝酸生产尾气、冶炼烟气等气体的脱硝。

背景技术

目前的一种对烟气中氮氧化物的治理方法通常为先利用氧化剂将烟气中的NO氧化，再利用吸收剂进行吸收，比如：

公开号为CN1768902和CN1923341的中国发明专利分别提出了一种锅炉烟气臭氧氧化脱硝方法和燃煤锅炉烟气臭氧氧化同时脱硫脱硝装置及其方法，采用喷入臭氧将NO氧化成易溶于水的高价态氮氧化物NO₂、NO₃或N₂O₅，然后再用碱液将氧化后的NO_x吸收，吸收过程中生成硝酸盐和亚硝酸盐的混合物。

公开号为CN101053747的中国发明专利公开了一种同时脱硫脱硝的湿式氨法烟气洁净工艺及其系统，其采用双氧水或者臭氧作为氧化剂将NO氧化，然后再用氨水将NO_x吸收。

公开号为CN100366325的中国发明专利公开了一种含氯强氧化剂吸收液湿法联合脱硫脱硝工艺，将待处理的烟气进入吸收反应器，与含有含氯强氧化剂的吸收液充分接触，烟气中的SO₂、NO_x被吸收后净化排放。本发明结构简单，操作方便，可达60-95％的脱硝效率和90％以上的脱硫效率。

以上现有技术有如下特点：1、采用氧化-吸收法脱硝能达到较高的去除效率；2、常用的氧化剂尤其气相氧化剂投加量大，来源有限，成本高；3、液相氧化剂也能很好地将NO氧化并脱除；4、目前的湿法脱硝方法对产物的资源化利用考虑较少。

由此可见，为了满足未来的脱硝要求，实现烟气中氮元素的资源化利用，需要一种更为经济可行的脱硝方法。

发明内容

针对湿法脱硫后的系统，本发明提出一种利用氯化钠治理烟气氮氧化物并回收亚硝酸盐的方法。该工艺能利用价格较低的氯化钠作为原料进行脱硝，不仅能有效脱除NO_x，还能有效回收亚硝酸盐，具有广阔的推广应用前景。

一种利用氯化钠治理烟气氮氧化物并回收亚硝酸盐的方法，包括，氧化系统、吸收系统、电解系统和亚硝酸盐回收系统；所述的氧化系统以次氯酸钠溶液作为氧化液，除尘、脱硫后的烟气在氧化系统中氧化；所述的吸收系统以氢氧化钠溶液作为吸收液，经氧化系统氧化的烟气通入吸收系统进行吸收，烟气达标排放；氧化系统内被烟气还原的氧化液通入电解系统电解，必要时向电解系统内补充氯化钠，电解产生氢氧化钠、氢气和氯气，部分氢氧化钠回用至吸收系统，部分氢氧化钠与氯气反应后生成次氯酸钠，回用至氧化系统；与烟气反应后富集亚硝酸根的吸收液通入亚硝酸盐回收系统回收亚硝酸盐。

具体实现方法包括：

1、氧化工序

烟气经过除尘、脱硫后进入一氧化氮NO氧化塔，用0.01％～20％(质量百分浓度)的次氯酸钠溶液在30～85℃下氧化，氧化后烟气中NO₂体积占总氮氧化物的比例约为30％～75％，若控制NO₂体积占总氮氧化物的40％～60％时，可以有效减少后续回收亚硝酸盐工序产物中硝酸盐的比例。反应如下：

NO+HClO→NO₂+HCl

NO+NaClO→NO₂+NaCl

在塔中液气体积比为1～10L/m³，氧化塔中气体操作速度0.6～2m/s，氧化液pH控制在6最优。

2、吸收工序

氧化后的烟气进入吸收塔，用0.5％～35％(质量百分浓度)的氢氧化钠溶液做为吸收液在30～50℃下吸收，达标排放，吸收效率可达50～80％。吸收液中的氢氧化钠与氮氧化物发生如下反应：

NO₂+NO+2NaOH→2NaNO₂

2NO₂+2NaOH→NaNO₂+NaNO₃+H₂O

在塔中液气体积比为1～10L/m³，吸收塔中气体操作速度0.6～2m/s。

3、电解工序

将氧化工序后的氯化钠溶液采用隔膜法或者离子交换膜法电解，电解温度为70～95℃，电解槽中发生如下反应：

2NaCl+H₂O→2NaOH+Cl₂个+H₂个