[发明专利]一种增强湿法烟气脱硝工艺中亚硫酸钙浆液活性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及大气污染控制技术领域，具体是涉及一种增强湿法烟气脱 硝工艺中亚硫酸钙浆液活性的方法。

背景技术

烟气脱硝的主要方法有选择性催化还原技术(SCR)、选择性非催化 还原技术(SNCR)、湿法络合吸收技术、氧化-吸收技术等。其中氧化 -吸收脱硝技术由于其投资、运行费用较低，脱硝效率高，对煤种和炉型 的适应性较好，而受到越来越多的关注。它们是利用气相或液相氧化方法 将烟气氮氧化物NO_x中溶解度较小的一氧化氮NO氧化成高价态的氮氧化 物，然后再用碱性、氧化性或者还原性的吸收液将其吸收。

公开号为CN1768902、CN101352644、CN101385942和CN101352645 的中国发明专利分别公开了一种锅炉烟气臭氧氧化脱硝方法、一种回收亚 硝酸盐的湿法烟气脱硝工艺、液相氧化-吸收两段式湿法烟气脱硝工艺和 烟气催化氧化脱硝工艺及其催化剂。它们都是将碱液作为吸收剂，吸收经 过一定程度氧化的氮氧化物。但是将一氧化氮部分或全部氧化成NO₂时， 碱液对氮氧化物吸收的效率并不高。

公开号为CN101053750的中国发明专利提出了一种烟气联合脱硫脱 硝的方法，利用脱硫过程生成的还原性物质亚硫酸钠作为吸收剂，吸收经 过光催化转化后的氮氧化物即NO₂。该方法脱硝效率很高。但是由于亚硫 酸钠极易被烟气中的氧气氧化，即使加入氧化抑制剂仍然有较大的额外消 耗，且吸收剂本身价格较贵，影响了该方法的经济性。

因此，寻求一种廉价高效的吸收剂对氧化-吸收脱硝技术而言至关重 要。而钙基湿法脱硫工艺中的副产物亚硫酸钙就是一种潜在的理想吸收 剂。它与亚硫酸钠类似，也能与NO₂发生氧化还原反应从而达到脱硝的目 的。脱硫过程中，为了防止二次污染且对其资源化利用，一般采用强制氧 化等手段将亚硫酸钙进一步氧化成石膏。如果用其作为脱硝吸收剂，不仅 能省去脱硝过程中的原料成本，而且NO₂会大大加速其向石膏的转化，从 而降低脱硫过程中的运行费用。但是，亚硫酸钙的溶解度很低，使脱硝效 率和石膏氧化速率受到很大限制，因此设法提高其活性是应用其脱硝的关 键。

发明内容

本发明利用亚硫酸钙吸收氮氧化物，提供了一种增强亚硫酸钙浆液活 性的方法，解决提高亚硫酸钙溶解度、从而进一步提高脱硝效率和亚硫酸 钙氧化速率的问题。

一种增强湿法烟气脱硝工艺中亚硫酸钙浆液活性的方法，利用亚硫酸 钙浆液吸收氮氧化物；在亚硫酸钙浆液中加入添加剂，所述的添加剂为可 溶性硫酸盐或可溶性镁盐。

所述的可溶性硫酸盐，指阴离子为硫酸根离子的可溶性盐类，包括硫 酸钠、硫酸钾等；

所述的可溶性镁盐，指阳离子为镁离子的可溶性盐类，包括硫酸镁、 硝酸镁、氯化镁等。

所述的添加剂最优选用硫酸镁。

以添加添加剂后的亚硫酸钙浆液总重量计，添加剂浓度为0.5～10％， 亚硫酸钙浆液浓度为0.05～5％；添加添加剂后亚硫酸钙浆液pH值为4～9， 亚硫酸钙的补给量与氧化后烟气中NO₂的摩尔比为3-15。

脱硝过程可在喷淋塔、旋流板塔、鼓泡塔、筛板塔等吸收器中进行。 利用亚硫酸钙浆液吸收的氮氧化物是经过完全氧化后生成的二氧化氮。

基本原理：

当用亚硫酸钙浆液吸收二氧化氮时，二氧化氮可通过两种途径被吸 收：一种是二氧化氮的水解，如反应(1)所示；另一种是与亚硫酸钙发 生氧化还原反应，如反应(2)所示。其中水解的速率有限，脱硝时主要 由亚硫酸钙尤其是液相中解离的SO₃^2-发挥作用。氮氧化物被亚硫酸钙浆液 吸收后，以亚硝酸和硝酸的形式进入液相。亚硫酸钙一部分直接被二氧化 氮氧化，另一部分通过二氧化氮诱导的自由基反应被烟气中的氧气氧化， 生成硫酸钙。

2NO₂+CaSO₃+H₂O＝2NO₂^-+CaSO₄+2H⁺    (2)