[发明专利]一种处理氮氧化物的方法

说明书

本发明提供了一种处理氮氧化物的方法，包括使包含氮氧化物的气体与吸收液接触以反应生成硝酸，其中所述吸收液为包含氧化剂和纳米二氧化铈的水溶液。本发明的处理氮氧化物的方法通过采用纳米二氧化铈催化，可将生产过程中产生的氮氧化物转化为硝酸，其催化转化效率可达到99％以上，生成的硝酸浓度可以达到40％，尾气达到国家排放标准的要求(小于240mg/L)。

本申请是2015年8月17日提交的申请号为201510502201.6的同名中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种处理氮氧化物方法。

背景技术

氮氧化物(NOx)是一种毒性很大的气体，不经治理直接排放到大气中，形成触目的棕(红)黄色烟雾，NOx在众多废气治理中难度最大，是污染大气的元凶之一。如果得不到有效控制，不仅对操作人员的身体健康与厂区环境危害极大，而且随风飘逸扩散对周边居民生活与生态环境造成公害。专家预测，如不加强控制，氮氧化物将成为中国大气污染的主要污染物。

目前净化处理NOx的方法主要有以下几种。

选择性催化还原法(SCR法)：在含氧气氛下，还原剂优先与废气中NO反应的催化过程称为选择性催化还原。以NH₃作还原剂，V2O₅-TiO₂为催化剂来消除固定源(如火力发电厂)排放的NO的工艺已比较成熟，也是目前唯一能在氧化气氛下脱除NO的实用方法。但是，由于NH₃量的控制误差而造成的二次污染等原因，使得通常的脱除率仅达65％～80％。

非催化选择性还原法(SNCR法)：该方法原理同SCR法，由于没有催化剂，反应所需温度较高(900～1200℃)，因此需控制好反应温度，以免氨被氧化成氮氧化物。该法净化率为50％。

液体吸收法：NOx是酸性气体，可通过碱性溶液吸收净化废气中的NOx。常见吸收剂有：水、稀HNO₃、NaOH、Ca(OH)₂、NH₄OH、Mg(OH)₂等。为提高NOx的吸收效率，又可采用氧化吸收法、吸收还原法及络合吸收法等。该法在实验装置上对NO的脱除率可达90％，但在工业装置上很难达到这样的脱除率。Peter、Harris等人在中试规模达到了10％～60％的NO脱除率。工艺过程简单，投资较少，可供应用的吸收剂很多，又能以硝酸盐的形式回收利用废气中的NOx，但去除效率低，能耗高，吸收废气后的溶液难以处理，容易造成二次污染。此外，吸收剂、氧化剂、还原剂及络合物的费用较高，对于含NOx浓度较高的废气不宜采用。

硝酸使用及生产单位，在生产过程中会产生大量的氮氧化物废气，这些废气的排放，不仅对人类和生态环境具有极大的危害，而且造成了资源的浪费。因此从企业的经济效益和社会效益出发，处理氮氧化物废气的最佳途径就是资源化处理，使其能100％转化为硝酸，得到充分的回收利用，一方面解决氮氧化物的污染问题，另一方面增加企业的经济效益。

因此，本领域需要一种经济、高效的处理氮氧化物的方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种处理氮氧化物的方法，包括使包含氮氧化物的气体与吸收液接触以反应生成硝酸，其中所述吸收液为包含氧化剂和纳米二氧化铈的水溶液。根据本发明的优选实施方式，所述氧化剂为过氧化氢。

根据本发明的优选实施方式，所述纳米二氧化铈的粒径大小是3-20纳米，优选4-10纳米，更优选4-6纳米。

根据本发明的优选实施方式，所述纳米二氧化铈是球形纳米二氧化铈。

根据本发明的优选实施方式，所述氧化剂在吸收液中的浓度为5-30wt％。