[发明专利]一种臭氧氧化亚硫酸铵或亚硝酸铵的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种臭氧氧化亚硫酸铵或亚硝酸铵的方法，属于燃煤烟气污染 物控制和化肥化工生产领域。

背景技术

化石燃料(如煤和油)燃烧过程中产生二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NOx) 等酸性气态污染物，引发大气环境污染，因此，燃煤烟气脱硫脱硝技术研发受 到普遍关注。目前，工业上燃煤烟气脱硫脱硝技术主要是湿法，即利用碱性物 质，如氧化钙、氢氧化钙、氧化镁、氢氧化镁、氨(包括氨水)或氢氧化钠等， 配制成碱液吸收液，在吸收塔中吸收液与烟气充分接触，吸收液中的碱性物质 与SO₂和NOx反应，生成亚硫酸盐和亚硝酸盐溶解于吸收液中，再通过曝气加氧， 将亚硫酸盐和亚硝酸盐转变为硫酸盐和硝酸盐，达到烟气脱硫脱硝的目的。

另外，在化肥原料生产工艺中，将亚硫酸(或亚硫酸盐)和亚硝酸(或亚 硝酸盐)氧化制备硫酸(或硫酸盐)和硝酸(或硝酸盐)是很重要的化工原料 生产过程。

然而，现有湿法脱硫脱硝和化肥化工生产工艺中，基本是利用氧气与亚硫 酸(或亚硫酸盐)和亚硝酸(或亚硝酸盐)反应生成硫酸(或硫酸盐)和硝酸 (或硝酸盐)，技术手段是采用风机将含氧气体(如空气)鼓入亚硫酸(或亚硫 酸盐)和亚硝酸(或亚硝酸盐)的氧化池，存在氧气利用效率低和风机电能消 耗较大的问题，进而导致运行成本较高。为此，开展了相关技术研究，提高亚 硫酸(或亚硫酸盐)和亚硝酸(或亚硝酸盐)的氧化效率的研究工作。

对比文件1[徐光等，CN1182035C]的利用致电离辐射氧化亚硫酸铵的设备和 对比文件2[徐光等，CN1199860C]的利用致电离辐射氧化亚硫酸铵的方法，是气 体和液体混合后形成亚硫酸铵盐溶液的雾滴进入辐照室，溶液中的亚硫酸铵被 氧化转变成为硫酸铵。其中，致电离辐射发生装置是加速器或者放射源，还可 以是X光发生装置，或者是紫外线发生装置，用于氧化高浓度的亚硫酸铵溶液 得到硫酸铵溶液的化工技术领域。其核心方法是利用辐照束源实现亚硫酸铵的 氧化，存在辐射束源发生技术复杂的问题。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供了一种臭氧氧化亚硫酸铵或亚硝酸铵方法。

本发明的技术方案如下：

在燃煤或燃油烟气湿法脱硫脱硝工艺中，烟气中SO₂或NOx经过碱溶液吸收 生成的亚硫酸盐或亚硝酸盐；将臭氧注入到亚硫酸盐或亚硝酸盐的溶液中，生 成硫酸铵或硝酸铵。臭氧可以用臭氧发生器产生，通过曝气头注入反应溶液中。

相对于传统曝气方法，本发明的有益效果是亚硫酸盐或亚硝酸盐的氧化速率 快、氧化效率高、气体利用效率高和节省能量。

附图说明

图1是臭氧氧化亚硫酸铵或亚硝酸铵方法的示意图。

图2是0.25mol/L亚硫酸铵自氧化处理与臭氧处理效果对比图。

图中：1反应池；2臭氧发生器；3曝气头；4气路管道。

具体实施方式

本发明的一种臭氧氧化亚硫酸铵或亚硝酸铵的方法，臭氧经过管路和曝气头 注入到亚硫酸铵或亚硝酸铵溶液的反应池中，臭氧将溶液中的亚硫酸铵或亚硝 酸铵氧化生成硫酸铵或硝酸铵。

下面结合附图和具体实施例进一步详细描述本发明，采用的亚盐浓度是 0.1mol/L-0.5mol/L。

图2是臭氧处理与传统曝气法处理亚硫酸铵的对比曲线。其中，亚硫酸铵溶 液浓度为0.25mol/L、容量为400mL，臭氧浓度为1.5g/m³、流量为2000mL/min， 处理时间为25分钟。与传统曝气法相比，臭氧氧化使亚硫酸铵转化速率提高3.78 倍。

此外，在下限浓度0.1mol/L及上限浓度0.5mol/L时，臭氧处理亚硫酸铵的 转化率分别可以在传统曝气法的基础上提高1.3倍和2.5倍。