[发明专利]一种低成本的两段法低温脱硝方法

说明书

本发明公开了一种低成本的两段法低温脱硝方法，包括如下步骤：S1、一段脱硝：将烟气通入试剂A中进行一段脱硝反应；所述试剂A包括20～100g/L钴盐化合物、10～50g/L含苄基化合物、20～200g/L胺类和1～100g/L尿素，氢氧化钠或氢氧化钾调节pH至10～14；S2、二段脱硝：将经过步骤S1得到的一段脱硝尾气通入试剂B中进行二段脱硝；所述试剂B包括1～100g/L氧化剂、1～20g/L氯酸盐、5～50g/L胺类、1～25g/L羧甲基纤维素、5～100g/L石蕊和1～100g/L尿素，氢氧化钠或氢氧化钾调节pH至10～14。本发明实现了5～280℃的超低温烟气中氮氧化物的深度脱除，可广泛运用于钢铁、有色、水泥等行业的烟气治理。

技术领域

本发明涉及烟气污染治理领域，具体涉及一种低成本的两段法低温脱硝方法。

背景技术

氮氧化物主要包括N₂O、NO、NO₂、N₂O₃、N₂O₄和N₂O₅等。氮氧化物可刺激肺部，造成儿童的肺部发育受损。以NO和NO₂为主的氮氧化物易与空气中的水反应生成亚硝酸和硝酸从而形成酸雨。氮氧化物与碳氢化合物经紫外线照射，会形成具有特殊气味的有毒光化学烟雾，会刺激眼睛、伤害植物、降低大气能见度，即形成雾霾天气。

2017年，我国氮氧化物排放总量超过2500万吨，其中钢铁、有色、化工等工业窑炉排放的氮氧化物占总排放量的30-40％。因此，降低重点行业氮氧化物的排放，是改善公众健康和生态环境的重要手段。

目前，工业运用的脱硝方法主要为固体氨选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)。SCR法是指在催化剂的作用下，以NH₃作为还原剂，选择性地与烟气中的NO_x反应并生成无毒、无污染的N₂和H₂O。SCR法广泛运用于燃煤发电行业，其要求烟气温度在280-320℃，烟气温度过高时催化剂会加速老化，而温度低于280℃时，则会产生副反应。SNCR法是指适宜的反应温度窗口，直接喷入还原剂，使NO_x反应生成N₂和H₂O。SNCR法投资费用较小，但反应温度较高，需要对炉膛进行改造，且脱硝效率仅为65％以下，难以满足日益严格的锅炉烟气脱硝排放标准。

SCR法和SNCR法对烟气温度的苛刻要求制约了其在其他行业的应用，特别是制约了在污染大户钢铁、有色行业的各种窑炉烟气处理上的应用。钢铁及有色冶炼行业的烟气温度较低，一般只有30℃-200℃，如采用SCR工艺或SNCR工艺需将烟气加热至280℃以上，增加能耗，造成运行成本增加。因此，一种低成本的低温脱硝试剂及其匹配的处理工艺的研发势在必行。

中国专利CN101856587A公开了一种流态化活性炭联合脱硫脱硝工艺。在循环流化床反应塔下部填装活性炭，吸附SO₂并氧化成H₂SO₄，在反应塔上部喷入氨气，通过活性炭的催化作用与氮氧化物反应生成氮气。吸附的H₂SO₄通过催化剂的再生与活性炭分离，再生后的活性炭送入塔内进行循环利用。该工艺虽然能将SO₂氧化为H₂SO₄，但是吸附了硫酸的活性炭进入到反应塔上部时会生成硫酸盐，覆盖于催化剂的表面，导致脱硝效率降低。

中国专利CN103381362A公开了一种以纳米TiO₂为载体，负载过渡金属掺杂的锰铈活性组分低温催化剂的制备方法，将硝酸锰、硝酸铈、过渡金属的硝酸盐按比例配置成水溶液，采用浸渍法将其负载在TiO₂粉体上，高温煅烧，最后得到Mn-Ce-M/TiO₂催化剂。但方法制得的催化剂制作工艺复杂，成本过高。

发明内容