[发明专利]一种催化氧化吸收脱硝方法及其装置

说明书

本发明提供了一种催化氧化吸收脱硝的方法及其装置。该方法是利用铁基固体催化剂催化双氧水在碱性条件下氧化一氧化氮形成硝酸盐溶液，该装置包括反应吸收塔，双氧水储罐，碱液储罐和输液泵，碱液和双氧水分别由输液泵输出后混合，再送到反应吸收塔内上部的喷淋装置雾化喷出，然后从上到下落入反应吸收塔的底部，含氮氧化物气体自吸收塔内催化剂的底部向上进入催化剂床层，在铁基催化剂表面被双氧水氧化并同时形成硝酸盐溶解于碱液中，气体继续上升，从反应吸收塔的顶部排出，含有硝酸盐的碱液落入反应吸收塔底部，硝酸盐达到一定含量后，可从反应吸收塔底部排出。该方法氧化效率和氮氧化物脱除率高，且双氧水的利用充分，运行费用低。

技术领域

本发明涉及一种含低浓度氮氧化物(NO_x，包括NO和NO₂)废气中的NO_x脱除方法和装置，具体涉及一种催化氧化吸收NOx的方法和装置，属环境保护技术领域。

背景技术

工业生产和人类生活过程中排放到大气中的氮氧化物会形成酸雨、导致光化学烟雾、破坏臭氧层，也是雾霾PM2.5形成的重要前体物，严重威胁大气环境和人类健康。为打赢蓝天保卫战，国家已出台相关政策和法规，严格限制氮氧化物的排放。

氮氧化物(NO_x，包括NO和NO₂)主要来源于化工产品生产过程，如生产硝酸、硝基苯、氮肥以及用硝酸与金属反应制取硝酸盐等过程。此外，不同燃料如煤炭、柴油、汽油、天然气、丙烷气、煤气等在燃烧过程中也会释放出一定的氮氧化物，特别是在传统的未采用低氮燃烧技术的粗放燃烧条件下，燃料燃烧会释放出大量的氮氧化物。

氮氧化物的消除方法主要包括选择性还原法非催化还原或催化还原、吸附法和吸收法等。选择性还原法是在较高温度下以氨或尿素为还原剂，在有催化剂或无催化剂作用下将氮氧化物还原为氮气和水，最终实现清洁排放的方法，该方法适用于大型固定源氮氧化物的消除，如化工厂、火电厂、炼钢厂等排放的氮氧化物；吸附法是利用活性炭、分子筛等吸附剂对少量低浓度氮氧化物进行吸附固定，该方法适用范围有限；吸收法则一般多用碱液进行吸收，氮氧化物与碱反应生成相应的硝酸盐和亚硝酸盐并溶于水中。

氮氧化物与碱反应的方程式如下所示：

3NO₂+2OH^-＝2NO₃^-+NO+H₂O

NO+NO₂+2OH^-＝2NO₂^-+H₂O