[发明专利]一种磷矿浆液相催化氧化同时脱硫脱硝的方法

说明书

本发明公开了一种磷矿浆液相催化氧化同时脱硫脱硝的方法，该方法采用磷矿浆为吸收液，利用磷矿富含Fe、Mg、Mn等金属氧化物的催化特性，对烟气中的SO₂、NO_X进行催化氧化。所用磷矿浆由磷矿粉与蒸馏水按照固液比为0.25~0.75g/mL进行配制，在控制反应模拟烟气中NO的浓度为0.07%，SO₂的浓度为0.08%，选取反应温度为25~60℃，固液比为0.25~0.75 mL，含氧量为10%~30%和气流速率为0.15~0.30L/min，脱硫率最高可达100%，脱硝率最高可达67%。该方法操作过程简单，磷矿原料简便易得，主体设备只需吸收装置，工艺条件下只需鼓风吹氧，不添加其他设备，无需高温高压，运行费用低。

技术领域

本发明涉及一种磷矿浆液相催化氧化同时脱硫脱硝的方法，属于大气污染净化技术领域。

背景技术

我国磷矿资源丰富，磷化工厂中，磷矿价廉易得，磷酸及磷复合肥生产工艺成熟，一销路好。故采用磷矿浆吸收低浓度的SO₂和NO_X方法不仅可以使尾气达标以，保护环境，并且还有效的回收了烟气中大量的SO₂和NO_X，反应后失效的料浆可作为副产品可用于制磷酸和磷复合肥，该方法为废气中SO₂和NO_X的处理和回收利用开拓了新途径。

目前当今国内外广泛使用的脱硫脱硝一体化技术主要是湿式烟气脱硫和选择性催化还原或选择性非催化还原技术脱硝组合。湿式烟气脱硫效率大于90%，选择性非催化还原脱硝率小于50%。湿法烟气同时脱硫脱硝工艺通常在气/液段将NO氧化成NO₂，或者通过加入添加剂来提高NO的溶解度。湿式同时脱硫脱硝的方法大多处于研究阶段，包括氧化法和湿式络合法。湿式络合吸收法工艺可以同时脱硫脱硝，但仍处于试验阶段,影响其工业应用的主要障碍是，反应过程中螯合物的损失和金属螯合物再生困难、利用率低，工艺设备投资大，需预热处理烟气，催化剂昂贵且使用寿命短，同时存在氨泄漏、设备易腐蚀等问题。

采用液相催化氧化法同时脱硫脱硝有较好的发展前景，但液相催化氧化法同时脱硫脱硝的研究在国内外尚不多见，原因在于过渡金属离子催化氧化NOx 的机理不是非常明确，催化氧化碱液吸收的方法和重金属离子催化剂的协同作用，脱硫脱硝废水的处理以及金属催化剂的回用尚需进行深入研究。液相溶液的脱除烟气中SO₂及NOx的烟气控制技术目前正在处于发展中。近几年来乳化黄磷法脱硫脱硝工艺、Fe-EDTA金属螯合物联合脱除SO₂及NOx工艺等都得到了一定程度的发展，对此领域的研究是国内外同时脱硫脱硝研究的热点。

脱硫脱硝一体化工艺已经成为各国控制烟气污染的研发热点，大多数脱硫脱硝一体化工艺仅停留在研究阶段，尽管已经有少量示范工程应用，但由于运行费用较高制约了其大规模推广应用。开发适合我国国情，投资少、运行费用低、效率高、副产品资源化的脱硫脱硝一体化技术成为未来发展的重点。

中国专利CN106621799A中公开发明了一种烟气光催化氧化同时脱硫脱硝的方法及装置，该方法是烟气首先进入真空紫外辐照区，在高能紫外辐照下产生活性自由基和臭氧可氧化去除烟气中部分SO₂和NOx,然后穿过整体式光催化剂床层，其发挥光催化氧化和催化臭氧氧化的协同作用使SO₂和NOx被进一步净化脱除，含酸汽烟气再进入喷雾吸收区，在吸收作用下脱硫脱硝产物H₂SO₄和HNO₃得以被清洗脱除。烟气脱硫脱硝装置由真空紫外辐照区、整体式光催化剂床层及喷雾吸收区三部分组成。该发明设计的催化剂床层可使100%的紫外光照射到催化剂表面，也可使近乎100%的催化剂表面接收到紫外光照，解决了传统光催化治理废气中的光照利用率不理想的问题。但是该方法操作步骤繁杂，需要在真空紫外条件下进行，运行成本较高，且操作条件苛刻。