專利名稱：一種脫除廢氣中一氧化氮的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脫除廢氣中一氧化氮的方法。
背景技術(shù)：
工業(yè)廢氣中一氧化氮的脫除技術(shù)目前主要有選擇性催化還原法和選擇性非催化還原法。這二種方法的投資和運(yùn)行費(fèi)用都比較高，而且各自還存在一些缺點(diǎn)。因此，研究和開發(fā)簡單，廉價(jià)和適用的一氧化氮控制新技術(shù)是近20多年來大氣污染控制領(lǐng)域的一個(gè)熱門課題。
從20世紀(jì)70年代開始，美國和日本就對(duì)液相絡(luò)合法同時(shí)脫除煙氣中的SO2和NOX進(jìn)行了大量的研定。結(jié)果表明，在濕法脫硫洗滌液中添加亞鐵螯合劑進(jìn)行同時(shí)脫硫脫氮時(shí)，因吸收液不能再生和循環(huán)利用，而使運(yùn)行成本很高，因此該法一直沒有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡單。操作容易，反應(yīng)條件溫和且投資和運(yùn)行費(fèi)用低。脫氮效率高，易于工業(yè)化的一種脫除廢氣中一氧化氮的方法。
本發(fā)明的目的是通過如下途徑實(shí)現(xiàn)的一種脫除廢氣中一氧化氮的方法，在于脫氮洗滌液為亞鐵螯合劑溶液，還原劑為金屬鐵。
1，亞鐵合劑能與一氧化氮發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，形成亞硝酰絡(luò)合物，使廢氣中幾乎不溶于水的一氧化氮進(jìn)入液相。
2，可與亞鐵亞硝酰絡(luò)合物發(fā)生反應(yīng)，將與螯合鐵結(jié)合的一氧化氮還原為N2，從而實(shí)現(xiàn)脫氮。
2、在還原一氧化氮為N2的同時(shí)，也使亞鐵螯合劑再生，而且脫氮過程中部分Fe2+被氧化成Fe3，這部分Fe3同時(shí)被鐵還原，使洗滌液可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)脫氮。脫氮過程中所用的金屬鐵可以是鐵屑，也可以是鐵粉。脫氮過程中所消耗的鐵變成了氧化鐵的水合沉淀物，該產(chǎn)物純度高，可用于制備顏料或其它化工產(chǎn)品。本發(fā)明可在任何適宜的吸收設(shè)備中高效率脫除一氧化氮。
本發(fā)明具有優(yōu)點(diǎn)如下1.工藝簡單，操作容易，反應(yīng)條件溫和。2.投資和運(yùn)行費(fèi)用低，脫氧效率高，易于工業(yè)化，用本發(fā)明處理廢氣中的一氧化氮，脫氧效率可達(dá)90％以上，投資費(fèi)用大大低于現(xiàn)有的選擇性催化還原法和選擇性非催化還原法。3、本發(fā)明可與現(xiàn)有的各種廢氣脫硫系統(tǒng)組合，實(shí)現(xiàn)廢氣脫硫脫氮。本發(fā)明的脫氮洗滌液可以再生和循環(huán)利用，再生工藝簡單，再生過程中形成的產(chǎn)物可以加工成化工產(chǎn)品，不產(chǎn)生有害物質(zhì)，無二次污染。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明將一定濃度的亞鐵螯合劑脫氮洗滌液與含一氧化氮的廢氣在加有鐵粉或鐵屑吸收設(shè)備中接觸。
首先，廢氣中的一氧化氮被亞鐵螯合劑絡(luò)合進(jìn)入液相①接著，與螯合鐵結(jié)合的NO按②式被子鐵還原為N2，并使螯合鐵得到再生②在通過上述反應(yīng)脫氮的過程中，廢氣中的O2和與螯合鐵結(jié)合的NO會(huì)通過③式和④式將部分Fe2+氧化成Fe3+，而Fe3+的螯合劑不能與NO發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，通過反應(yīng)⑤即可維持吸收液中Fe2+的濃度，使脫氮反應(yīng)得以繼續(xù)進(jìn)行③
④⑤反應(yīng)③、④表明，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，吸收液的PH值逐漸升高，而且體系中剩余的Fe3和2Fe2+離子會(huì)通過⑥式不斷地形成其氧化物的水合沉淀↓為了維持穩(wěn)定的脫氮效率，必須對(duì)吸收液進(jìn)行再生，再生過程包括從液相中去除Fe(OH)n(H2O)m沉淀物和加酸調(diào)節(jié)PH值。
再生過程中得到的Fe(OH)n(H2O)m沉淀物純度高，可用于制備鐵粉染料或鐵的其它化工產(chǎn)品。
反應(yīng)②至⑥反應(yīng)是本發(fā)明脫氮方法的關(guān)鍵步驟，也是本發(fā)明與其它亞鐵螯合劑法脫除廢氣中NO的根本區(qū)別。
實(shí)施例先用氨羧螯合劑與酸亞鐵以等摩爾比配制成5-45mM的脫氮洗滌液，并用堿液調(diào)節(jié)其PH值至1.0-10；然后，讓吸收液與含NO的廢氣在脫氮設(shè)備中接觸(如所用金屬鐵為鐵屑，則吸收設(shè)備為填料塔；如所用金屬鐵為鐵粉，則吸收設(shè)備可用攪拌反應(yīng)器)，脫氮過程在5-90℃的常壓或加壓條件下進(jìn)行；吸收液的再生用沉淀、離心或過濾的方法除去其中的沉淀物，用加酸的方法調(diào)節(jié)其PH值。再生過程中得到的Fe(OH)n(H2O)m沉淀物可用于制備鐵粉染料或鐵的其它化工產(chǎn)品。該方法工藝簡單，脫氮效率高，可達(dá)90％以上，吸收液經(jīng)過簡單的再生即可循環(huán)使用。設(shè)備投資少，運(yùn)行成本低，無二次污染。
權(quán)利要求
1.一種脫除廢氣中一氧化氮的方法，其特征在于脫氮洗滌液為亞鐵螯合劑溶液，還原劑為金屬鐵。1)亞鐵合劑能與一氧化氮發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，形成亞硝酰絡(luò)合物，使廢氣中幾乎不溶于水的一氧化氮進(jìn)入液相。2)金屬鐵可與亞鐵亞硝酰絡(luò)合物發(fā)生反應(yīng)，將與螯合鐵結(jié)合的一氧化氮還原為N2，從而實(shí)現(xiàn)脫氮。3)鐵在還原一氧化氮為N2的同時(shí)，也使亞鐵螯合劑再生，而且脫氮過程中部分Fe2+被氧化成Fe3+，這部分Fe3+同時(shí)被鐵還原，使洗滌液可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)脫氮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫除廢氣中一氧化氮的方法，其特征在于脫氮過程中所用的金屬鐵可以是鐵屑，也可以是鐵粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫除廢氣中一氧化氮的方法，其特征在于脫氮過程中所消耗的鐵變成了氧化鐵的水合沉淀物，該產(chǎn)物純度高，可用于制備顏料或其它化工產(chǎn)品。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫除廢氣中一氧化氮的方法，其特征在于本發(fā)明可在任何適宜的吸收設(shè)備中高效率脫除一氧化氮。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種脫除廢氣中一氧化氮的方法，它解決了現(xiàn)有選擇性催化還原法和選擇性非催化還原法脫除廢氣中一氧化氮投資和運(yùn)行費(fèi)用高的問題。它采用脫氮洗滌液為亞鐵合劑溶液。還原劑為金屬鐵。用亞鐵螯合劑與一氧化氮發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，形成亞硝酰絡(luò)合物，使廢氣中不溶于水的一氧化氮進(jìn)入液相，用金屬鐵與亞鐵亞硝酰絡(luò)合物發(fā)生反應(yīng)，將與螯合鐵結(jié)合的一氧化氮還原為N2，從而實(shí)現(xiàn)脫氮。本發(fā)明工藝簡單，操作方便，反應(yīng)條件溫和，投資和運(yùn)行費(fèi)用低，脫氮效率高脫氮洗滌液可以再生和循環(huán)利用，再生過程中形成的產(chǎn)物可以加工楊化工產(chǎn)品，不會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)，無二次污染。
文檔編號(hào)B01D53/79GK1546210SQ20031011065
公開日2004年11月17日 申請(qǐng)日期2003年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月15日
發(fā)明者童志權(quán), 馬樂凡 申請(qǐng)人:湘潭大學(xué)