[发明专利]一种脱除燃煤烟气中NO的方法及其所用的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种脱除废气中NO的方法，尤其适用于燃煤电厂的烟气中的NO的脱除方法及其装置。

背景技术

近年来随着电力工业特别是燃煤电厂的发展，NOx的排放量进一步增加。NOx是重要的大气污染物之一，给自然环境和人类生活带来极大的危害，它不仅对动植物有损害作用，而且是形成酸雨和酸雾的主要原因，并参与臭氧层的破坏。因此对燃煤烟气进行脱硝是我国面临的刻不容缓的任务。

目前，运行中的烟气脱硝技术主要有选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)、活性炭吸附法、电子束照射法等干法脱硝技术。但是，这些方法都存在不同程度的不足：SCR法存在运行费用昂贵，氨易泄漏，催化剂易失活等缺点；SNCR法存在脱硝效率低、氨泄漏多等缺点；活性炭法存在活性炭消耗量大等缺点；电子束照射法存在需要大型电子加速器，电力消耗较多等缺点。而湿法脱硝技术却具有工艺设备简单、操作温度低、耗能少、处理费用低等优点。针对燃煤烟气中NOx的主要成分为NO，而NO难以被吸收的特点，湿法烟气脱硝的研究主要从氧化吸收和络合吸收等方面入手，如氯酸氧化法、黄磷氧化法、O₃氧化法、NaC1O₂/NaOH法、双氧水(H₂O₂)法、高锰酸钾法以及湿式络合吸收法等。上述方法在一定程度上为湿法烟气脱硝提供了思路，但目前还处于实验室研究阶段。络合吸收法是在现有湿法脱硫液中加入一种络合吸收剂，能够实现同时脱硫脱氮的较为理想的方法，但其存在的主要问题是脱除率不高，持续时间短，吸收液易失活。因此研究开发更加符合我国国情的脱硝新方法是当前烟气治理技术发展的方向。

专利CN：20101010165279.0提出将可溶性钴盐溶解在三乙烯四胺(简写为trien，其分子式为C₆H₁₈N₄结构式为H₂N-C₂H₄-NH-C₂H₄-NH-C₂H₄-NH₂)水溶液中，形成三乙烯四胺合钴离子[Co(trien)(H₂O)₂]²⁺，二价的三乙烯四胺合钴离子能够与NO络合，从而将NO污染物从废气中脱除。由于烟气中有5％的氧气，随着反应的进行，二价的三乙烯四胺合钴离子逐渐被氧化为三价的三乙烯四胺合钴离子，三价的三乙烯四胺合钴离子不具有脱除NO的能力，因此吸收液失活。

发明内容

本发明的目的之一在于通过应用一种环境友好型的NO吸收剂，来进行燃煤烟气中NO的脱除方法。

本发明的目的之二在于提供一种燃煤烟气中NO的脱除方法所用的装置。该装置能实现NO的氧化和吸收同时进行，同时用活性炭作催化剂再生吸收液，可以得到持续高效的NO脱除率，解决了目前络合吸收法中吸收液再生困难的问题。

本发明的构思

利用三乙烯四胺合钴离子的络合和载氧特性，实现液相中NO的氧化吸收脱除。同时用水作还原剂，活性炭(AC)作催化剂再生反应中生成的三价三乙烯四胺合钴离子，将三价钴离子还原为两价钴离子，二价钴离子与溶液中的三乙烯四胺络合形成脱除NO的吸收液，使吸收液得以再生，因此可以持续高效的脱除NO。

再生原理如下：

活性炭中含有大量的羧基、羰基、内酯基等官能团，在这些官能团的作用下[Co(trien)(H₂O)₂]³⁺离子离解为Co³⁺：

三价钴离子具有强氧化性，能将水氧化放出氧气，同时被还原为两价钴离子：

再生反应的总反应方程式为：

二价钴离子与溶液中三乙烯四胺反应形成具有脱除NO活性的[Co(trien)(H₂O)₂]²⁺离子，吸收液得以再生。

本发明的技术方案

一种燃煤烟气中NO的脱除方法及其所用的装置