[发明专利]一种低温烟气中氮氧化物的脱除方法

说明书

本发明公开了一种低温烟气中氮氧化物的脱除方法，该方法包括以下步骤：对常温～180℃的低温烟气，通入臭氧，将烟气中的部分一氧化氮氧化为二氧化氮；将反应后的烟气引入装有活性炭(焦)和/或改性活性炭(焦)的反应塔，并通入氨气混合，使氨气与烟气的氮氧化物在活性炭(焦)或改性活性炭(焦)表面富集并发生还原脱硝反应。本发明利用臭氧氧化联合活性炭氨气脱硝，只需氧化约50％的氮氧化物，无需全部氧化，即O₃:NO＝0.5:1(摩尔比)，大大节省臭氧消耗量，且无臭氧逃逸，运行成本低。

技术领域

本发明属于烟气脱硝领域，具体涉及一种低温烟气中氮氧化物的脱除方法。

背景技术

氮氧化物的排放是大气污染的一个主要因素，其中的NO和NO₂在大气中通过一系列化学反应生成的硝酸盐是大气细颗粒物(PM2.5)的主要组成成分。

目前的烟气脱硝领域，中低温烟气(180～420℃)的脱硝一般采用选择性催化还原法(SCR)，高温烟气(850～1100℃)的脱硝一般采用选择性非催化还原法(SNCR)。

而某些行业的工业窑炉烟气在终端排放时温度较低(常温～180℃)，不能满足SCR或SNCR法处理的温度条件。为了达标排放，需将烟气进行升温到200-300℃范围内，然后再通过SCR法处理。虽然采用这种“烟气再热-SCR法”能够使烟气实现达标排放，但是这种方式不仅投资大，而且能源消耗高，导致脱硝运行成本较高，大多企业无法承受。

另外，目前市场上低温烟气脱硝技术，还有采用氧化剂氧化脱硝法和活性炭/活性焦吸附还原脱硝法。

其一的氧化法，主要是通过投加臭氧使烟气中的一氧化氮氧化为高价氮，并用碱液湿法吸收使其转化为硝酸盐，从而实现烟气脱硝。但这种技术存在以下几点问题：

(1)为达到脱硝效果，需消耗大量的臭氧，理论上需达到O₃:NO＝1.5:1.0(摩尔比)，其反应如下：

O₃+NO＝NO₂+O₂ (1)

O₃+NO₂＝NO₃+O₂ (2)

NO₂+NO₃＝N₂O₅ (3)

2NaOH+N₂O₅＝2NaNO₃+H₂O (4)

总反应：

3O₃+2NO+2NaOH＝2NaNO₃+H₂O+3O₂ (5)

但在实际工程应用上其摩尔比需大于2.2才能保证脱硝效率，实现氮氧化物超低排放。且由于臭氧过量使用，也导致臭氧的逃逸率高，造成二次污染；

(2)碱液吸收剂成本高，一次性使用，消耗量大，且产生的含硝酸盐等废水，二次污染问题大。

其二的活性炭吸附法，同时加入氨气作为还原剂对烟气中的氮氧化物进行吸附还原脱除，从而实现低温脱硝，其反应原理是：

6NO+4NH₃＝6H₂O+5N₂ (6)