[发明专利]一种泥磷脱除氮氧化物的方法

说明书

本发明公开了一种利用泥磷催化氧化脱除烟气中氮氧化物的方法。利用泥磷中含有丰富的磷元素以及Fe³⁺等过渡金属离子的催化作用，以泥磷作为脱除氮氧化物的吸收剂，将烟气中的NO催化氧化为易溶于水的高价态NOx，再用碱液进行吸收，氮氧化物的去除率可达80~96%。该方法充分利用了烟气中的氧气，使其与泥磷中有用的磷资源以及Fe³⁺等过渡金属离子反应产生臭氧，从而有效的催化氧化脱除氮氧化物。该方法流程简单，操作方便，运行费用低，无需高温，无需添加氧化剂，在脱除氮氧化物的同时，资源化利用了固体废弃物—泥磷，实现了以废治废的可持续发展的目标，符合我国实际国情，易于推广使用，具有较高的应用价值。

技术领域

本发明涉及大气污染净化技术领域，具体地说是一种利用泥磷催化氧化吸收脱除氮氧化物的的净化方法。

背景技术

氮氧化物(NOx)是引起光化学烟雾、酸雨、臭氧层空洞的主要大气污染物之一，具有很强的毒性。燃煤烟气的排放是空气中NOx的主要来源，其中NO占氮氧化物总量的90%~95%。随着电厂燃煤机组脱硫装置的运行，我国部分地区硫酸型酸雨逐渐向硝酸型酸雨过渡，在一些地区，空气中氮氧化物的浓度已经超过硫氧化物。

烟气脱硝是控制NOx排放的有效技术手段。当前应用较为广泛的尾气脱硝方法主要是选择性催化还原法(SCR)，然而SCR技术存在着催化剂中毒、氨泄漏、窄温度工作带以及费用昂贵等问题。因此，针对SCR的问题，很多新兴的NOx控制技术正在研发，因此，研发更经济有效、副产物可资源化利用的湿法燃煤烟气脱硝新技术和新工艺，对于我国及广大发展中国家实现燃煤大气污染治理技术的发展具有重要意义。

然而，由于烟气中NOx主要是以NO的形式存在，而NO难溶于水是限制湿法脱硝效率的主要原因，因而，采用适当的方法，将NO氧化为易溶于水的高价态NOx，将有效的提高湿法脱硝效率。

中国专利CN 10773780A中公开了一种湿法吸收烟气脱硝方法系统及方法，该法将NOx反应器连接一个臭氧发生器和洗涤器，以臭氧为强氧化剂，将NO氧化到高价态然后通过洗涤形成 HNO₃，然后再同洗涤剂生成盐类，最后通过洗涤清理排出系统外。该法利用催化氧化法，将NO氧化为易溶于水的高价态NOx，但是过程中涉及臭氧发生器，增加了能耗，操作复杂，且存在泄露和设备腐蚀问题。

随着人类社会需求的增加，黄磷生产的重要原料磷矿资源短缺现象日益严重，已被我国国土资源部列为“2010年后不能满足中国经济发展需求的矿种之一”。在电炉法制磷生产过程中会产生大量的大量含CO废气、含磷废水、磷铁、磷渣及泥磷。其中，泥磷是一种磷蒸汽在冷凝过程中形成的具有微细颗粒的乳胶体混合物，燃点较低，有腐蚀性，属于固废废物。但是，泥磷中单质磷的含量占50%以上，并含有其他杂质(SiO₂、CaO、C、Fe₂O₃、A1₂O₃等)，采用适当的方法可以将其利用，做到固体废物的资源化利用。

在有O₂存在的条件下，泥磷与O₂接触可产生具有强氧化性的臭氧（O₃）和氧原子（O）。臭氧的氧化还原电位（2.07 V）仅次于F（2.87 V），因此可以利用这一特性将其应用于氧化脱硝。此外，泥磷中含有的Fe³⁺等过渡金属离子也可以通过一些列的反应，将烟气中的NO催化氧化为NO₂，从而达到脱硝的目的。

发明内容

本发明的目的在于提出一种利用泥磷催化氧化脱除烟气中氮氧化物的方法。该法不仅可以很好的提高NOx的脱除率，而且还将泥磷进行资源化的利用，在保护环境的同时更有效的利用了泥磷中有用的磷资源，提高了磷矿综合利用附加值。