[发明专利]用水溶性聚合螯合物和多价金属的组合物从流体流中脱除一氧化氮的方法

说明书

本发明涉及一种用含有多价金属的水溶性聚合螯合物处理含有害气体如一氧化氮（NO）和二氧化硫（SO₂）的流体流以吸附一氧化氮的方法。用渗析或超滤之类的方法使形成的水和亚氨二磺酸盐与聚合螯合物分离。然后将多价金属螯合物再循环并重复使用。更具体地说，本发明是关于用铁（二价铁Fe（Ⅱ））的水溶性聚合螯合物水溶液从气流中脱除NO的方法，用超滤或渗析法使铁的水溶性聚合螯合物水溶液浓缩，从而分离出亚氨二磺酸盐和一部分水，并把铁（Fe（Ⅱ））的聚合螯合物循环和重复使用。

美国专利第4，448，899号公开了一种通过水溶性二价铁离子螯合物的吸收作用以脱除气流中的NO的方法。再生时溶于吸收剂中的SO_x和NO污染物分别转化为硫化氢和氮气。

美国专利第4，423，158号公开了把单体螯合物形成基引入聚合物如聚苯乙烯中，得到的是一种适用于两价或多价金属离子的吸附剂，它在离子-交换色层分离中是有用的。但该参考文献并未公开本发明的适用于从流体流中脱除有害的NO的水溶性聚合螯合物。

美国专利第3，984，522和4，044，101号公开了一种用含有铁的单体螯合物和亚硫酸盐或硫化物的溶液从气流中脱除NO的方法，但没有公开有关采用金属的聚合螯合物、及从螯合物中分离水和低分子量产物和物质的方法。

美国专利第4，079，118和4，091，074号公开了一 种把NO吸收在高铁（或亚铁）离子-乙（撑）二胺四乙酸（EDTA）和亚硫酸盐溶液中的方法。将该液体进行处理以回收SO₂，然后通过碱性沉淀的络合方法回收铁使铁和EDTA再循环，并分离出二硫代羧酸盐和其它产物以处理掉。在该方法中，体系的单体EDTA损失掉了。

美国专利第3，991，161;3，992，508，4，055，623和4，087，372号公开的方法是用于把NO吸收在含有铁盐的亚硫酸盐溶液中以形成亚氨二磺酸盐，随后水解成硫酸铵。但没有讨论聚合螯合物，或在分离过剩水和形成产物、副产物和各种物质的过程中所遇到的问题。

上述这些技术都已经知道用铁（二价铁）的单体有机螯合物处理烟道气的方法。但这些方法存在的一个问题是通常难以从水溶液流中有效地分离出过剩水、反应过程中形成的产物和铁（Fe（ll））的单体有机螯合物的副产物，而且成本非常昂贵。在分离低分子量物质时损失一部分价格昂贵的铁-单体有机螯合物，而且不能回收。因此迫切要求有一种方法，该方法要易于从含有NO的废料流中分离出价格昂贵的铁（Ⅲ）或铁（Ⅱ）的有机聚合螯合物，而且铁的有机聚合螯合物可循环和重复使用。本发明就提供了这样一种方法。

本发明涉及一种从含有NO和SO₂混合物的流体流中脱除NO的方法，该方法包括：

（A）在10°～90℃下使流体流与含水反应溶液在接触区接触，反应本身包含有效量的含有多价金属的水溶性有机聚合螯合物组合物，其中螯合物的重均分子量在1，000到500，000之间，其中的螯合物是：

式中每一聚合物单元中的X₁各为-H或R-，R是-CH₂COOH，-CH₂CH₂COOH，-CH₂-P（＝0）（OH）₂，或

其中R₁和R₂各为-CH₃，-SO₃H，-Cl，-H，或-COOH，n是5到20，000之间的整数;

式中每一聚合物单元中的X₂是-H，-CH₂CH（OH）CH₂OH，-CH₂CH（OH）CH₂Cl或

其中R₃，R₄和R₅各为上述定义的R，P是5到20，000之间的整数;q是0，1，2，3，或4的整数。

式中每一聚合物单元中的X₃各为-OH，-Cl或

其中R₃，R₄和R₅的定义同上;r是10到20，000之间的整数，S是1到4之间的整数;