[发明专利]一种利用复合吸收液的湿法协同脱硫脱硝工艺

说明书

本发明涉及一种利用复合吸收液的湿法协同脱硫脱硝工艺，包括将待处理的烟气通入吸收反应器，与吸收液充分接触，烟气中的NOx、SO2被吸收后净化排放，所述吸收液的pH值为2～4；所述的吸收液中三价铁离子的浓度大于30mmol/L；烟气中SO2的浓度不能满足脱硝要求时，即SO2、NOx的摩尔浓度比小于2.3，向吸收液中持续投加四价硫化合物使溶液中HSO3‑的量可以满足促进NOx脱除的需要，瞬时投加量在10‑5～10‑3mol/(L·min)的数量级；所述工艺适用于SO2与NOx的摩尔浓度比不低于2.3∶1的烟气，且吸收液的pH值在3.0时，脱除效率最佳，脱硝效率达到65％以上，脱硫效率达到95％以上。

技术领域

本发明属于脱硫脱硝技术领域，尤其涉及一种利用复合吸收液的湿法协同脱硫脱硝工艺。

背景技术

目前，燃煤锅炉排放烟气中气态污染物的控制多采用组合工艺(SCR+石灰石、石膏法；SCR+氧化镁法等)的末端治理技术。其中SCR脱硝工艺适合的烟气温度为300～420℃，最低不低于280℃；湿法脱硫工艺副产物利用困难，易造成二次污染。除此之外，组合工艺系统庞杂、占地面积广、投资和运行成本高。为此，高效、低成本的脱硫脱硝一体化技术的开发成为烟气净化应用的发展趋势。

过渡金属离子液相催化氧化SO2的反应及机理，学者们已经进行了大量研究，利用此反应机理脱除烟气中SO2，取得了较高的脱除效率。关于NOx在此催化反应中的作用，已往研究表明NO2的存在促进液相中SO2的氧化，很少有人根据SO2的存在也会改变NOx的吸收化学，利用锰、铁可以催化氧化NOx与SO2溶于液相中形成的S(IV)化合物发生反应，生成S-N化合物，稳定存在于液相中的反应特性探讨协同脱硫脱硝。现有技术中存在非常多的脱硫脱硝溶液，但均存在各种问题，例如脱硫效果不好，脱硝效果差，或者带来进一步的处理工艺，例如CN101480569A公开了一种从烟气中脱除二氧化硫和氮氧化物的方法，该方法以铁元素为添加剂，包括以下步骤：将铁溶解在稀酸溶液中，以得到三价铁离子，并使得三价铁离子数在稀酸溶液中的比值达到2.5～3.3克/升；利用喷淋工艺使上述溶液与含有二氧化硫的烟气发生反应；以上述反应所生成的亚铁离子作为络合吸收剂，用亚硫酸盐作还原剂，对烟气执行脱氮处理；以及利用分离工艺除去溶液中的铁盐。再比如CN 1899668A公开了一种利用二价或三价铁离子的催化作用执行脱硫的工艺，但该工艺所针对的应用环境是氧化磷化的尾气，具体的使用条件与燃煤锅炉的脱硫处理有很大的差异。CN 1073613A中公开了一种对烟气执行脱硫的方法及设备，在该方法中，通过在弱酸性的环境中加入铁屑来吸收烟气中的SO2，该方法的回收产物是硫酸亚铁，其适用于处理高硫煤燃炉的烟气，但该文献所公开的方法仅能起到脱硫的作用，无法降低烟气中氮氧化物的浓度。虽然上述方法能完成对烟气的脱硫和脱硝，但工艺复杂，难于应用在中小规模的产业环境中。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明利用鼓泡反应器探究了三价铁离子催化氧化协同脱硫脱硝的可行性，关键是利用烟气中SO2来促进NOx吸收。