[发明专利]一种净化氮氧化物的组合物及其使用方法

说明书

本发明提供一种净化氮氧化物的组合物及其使用方法，其中，组合物包括亚氯酸钠水溶液、催化陶瓷球和还原剂的水溶液，所述催化陶瓷球由催化剂附着在填料瓷球上形成，该组合物使用方法为先将亚氯酸钠水溶液雾化成细小液滴覆盖并通过催化陶瓷球，与含氮氧化物的气体形成逆流，亚氯酸钠将含氮氧化物气体中的NO氧化生成NO₂，再将氧化后的氮氧化物气体通入还原剂的水溶液中进行反应生成N₂，从而实现净化氮氧化物。使用该组合物能深度净化氮氧化物，净化率达88％以上，且所需设备简单成本低，更适用于净化柴油机排放尾气中的NO_X。

技术领域

本发明涉及污染气体治理技术领域，更具体地，涉及一种净化氮氧化物的组合物及其使用方法。

背景技术

随着经济的迅猛发展，能源消耗所带来的环境污染问题日益严重。目前，全世界NOx排放总量为达5800万吨/每年。NOx对环境的损害作用极大，它既是形成酸雨的主要物质之一，也是形成大气中光化学烟雾的重要物质和消耗O₃的一个重要因子。

柴油机尾气排放就以PM(颗粒状物质)和NOx为主，柴油机排出的NOx中NO约占90％。目前净化柴油机排出的氮氧化物主要采用选择性催化还原法(SCR)，以NH₃为还原剂，在V₂O₅、Fe分子筛或Cu分子筛等催化剂的作用下，选择性地将富氧尾气中NOx还原为N₂。实际应用中，SCR系统多以质量分数为32.5％的尿素水溶液作为NH₃源，尿素水溶液以微小液滴形式喷射入SCR转化器前的排气管内，温度在200℃以上时，发生热解反应产生HNCO和NH₃。尿素SCR系统存在着管路易腐蚀、喷嘴寿命短、尿素沉积和催化剂易失活等问题，并且该方法消耗大量的氨资源，对农用化肥生产和使用有不利影响。

因此人们将视线转向湿法排烟脱氮。公开号CN101385942A公开了一种液相氧化-吸收两段式湿法烟气脱硝工艺，采用高锰酸钾、亚氯酸钠、次氯酸钠、次氯酸钙、双氧水、二氧化氯中一种或者几种混合物的溶液作为氧化剂，使烟气中的一氧化氮与氧化剂接触反应，部分氧化成二氧化氮之后，利用碱液吸收经过氧化后烟气中的氮氧化物，生成相应的亚硝酸盐。但该现有技术中，将烟气中的一氧化氮部分氧化成二氧化氮，需要根据烟气量和烟气中氮氧化物的浓度确定液相氧化剂的浓度、pH值、液气比和氧化剂补给量等参数，涉及参数较多，较难准确把控氧化程度，而且最终脱硝效率为80％以上，还有待提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种克服上述问题的净化氮氧化物的组合物及其使用方法，使用该组合物能深度净化氮氧化物，净化率达88％以上，且所需设备简单成本低，更适用于净化柴油机排放尾气中的NO_X。

本发明采用的技术方案如下：

一种净化氮氧化物的组合物，包括亚氯酸钠水溶液、催化陶瓷球和还原剂的水溶液，所述催化陶瓷球由催化剂附着在填料瓷球上形成。

上述技术方案采用亚氯酸钠水溶液在催化陶瓷球存在条件下，将氮氧化物中的NO全部氧化成NO₂，再利用还原剂的水溶液将NO₂还原生成N₂，其中亚氯酸钠与NO反应过程如下：

NaClO₂+2NO→2NO₂+NaCl

现有技术中控制一系列参数仅将NO部分氧化，而本发明借助催化陶瓷球将NO全部氧化，使后续反应较单一，易于控制，且反应更充分使净化率更高。

优选地，所述亚氯酸钠的质量分数为4％～6％。将亚氯酸钠的质量分数控制在此范围内，净化率更高。

优选地，所述还原剂为亚硫酸钠，质量分数为20％。产生的副产物具有其他用途，降低造成二次污染的几率。反应式如下：