專利名稱：燃煤煙氣濕法同時(shí)脫硫脫硝工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于大氣污染控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種燃煤煙氣濕法同時(shí)脫硫脫硝工 藝。
背景技術(shù)：
在我國一次能源構(gòu)成和消費(fèi)中，煤炭所占的比例高達(dá)70%，其中燃煤電廠又是我 國耗煤和二氧化硫(SO2)及氮氧化物(NOx)排放的大戶。SO2及NOx是大氣的主要污染物， 它們可產(chǎn)生酸雨、形成光化學(xué)煙霧、破壞臭氧，給環(huán)境和人類健康帶來極大的危害。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 2006年，我國的排放量超過了 2500萬t，是世界上第一排放大國；與此同時(shí)，NOx的 排放量也超過了 1000萬t，中國由酸雨污染造成的年直接經(jīng)濟(jì)損失超過1100億元。因此控 制燃煤電廠排放的SA及NOx，是目前我國大氣污染控制領(lǐng)域最為緊迫的任務(wù)之一。如果對 SO2及NOx分別治理，不僅占地面積大，而且投資和運(yùn)行費(fèi)用高。目前，煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)方法按吸收劑和脫除產(chǎn)物狀態(tài)不同可分為濕法和干 法。干法對處理S02/N0x < 1的煙氣較適合，濕法適合處理SO2含量較高的煙氣。煙氣中一 般SA濃度為2000ppm左右，NOx為500ppm(主要是NO)，故濕法煙氣脫硫脫硝比干法有效 且較為經(jīng)濟(jì)，另外其中濕法煙氣脫硫工藝在火電廠應(yīng)用最廣，脫硫效率高，因此濕法同時(shí)脫 硫脫硝技術(shù)具有很大的發(fā)展?jié)摿?。濕法煙氣脫硫脫硝關(guān)鍵是脫硝。煙氣中NOx的95 %是N0，而NO難溶于水(50°C 時(shí)其在水中溶解度為38mg/L)是和NO2的1/1000以下。因此常規(guī)堿液吸收法對NO無 效；同時(shí)由于煙氣中的NO濃度在0.02-0. 1% (V)之間，自然氧化的反應(yīng)速度很低。一個(gè)方 向無疑是用強(qiáng)氧化劑將NO氧化為NO2，然后采用堿液吸收脫除。已有的液相氧化劑主要有 HNO3, KMnO4, NaClO2, NaClO, H2O2，KBrO3, K2CrO7, NaCrO4 和(NH4)2Cr07。這些方法存在一些尚 未解決的關(guān)鍵問題，另外在氧化NO的過程中都將消耗氧化劑，運(yùn)行成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種同時(shí)脫除煙氣中的二氧化硫和氮氧化物的方法，進(jìn)一步 說是一種NO被三(乙二胺)合鈷濕式氧化，使NO的氧化和吸收同時(shí)進(jìn)行，同時(shí)添加氨水， 這樣將NO和SO2轉(zhuǎn)化為硝酸銨和硫酸銨化肥。本發(fā)明思路是這樣的將可溶性鈷鹽溶解在一定量的乙二胺水溶液中，乙二胺與三價(jià)鈷離子進(jìn)行反應(yīng)， 配制三(乙二胺)合鈷[Co (en) 3]3+，該絡(luò)合溶液與NO反應(yīng)，NO被氧化生成NO2, NO2水解生 硝酸和N0，其反應(yīng)方程為[Co (en) 3] 3++N0+0F — [Co (en) 2 (NO) OH] 2++en(反應(yīng)方程 1)[Co (en) 2 (NO) OH] 2++02 — [Co (en) 2 (NO2) OH]2+(反應(yīng)方程 2)[Co (en) 2 (NO2) OH] 2++0F — [Co (en) 2 (OH) 2] ++N02>N03>H20 (反應(yīng)方程 3)[Co(en)2(0H)2]++en— [Co(en)3]3++0H-(反應(yīng)方程 4)
所以NO氧化的總反應(yīng)為ΝΟ+Α+ΟΓ — NCV+NCV(反應(yīng)方程 5)然后再向吸收液中加入氨水或碳酸氨就可以將NO轉(zhuǎn)化為硝酸銨和亞硝酸銨，同 時(shí)氨水與和&反應(yīng)生成硫酸銨，這樣實(shí)現(xiàn)同時(shí)脫硫脫硝。其反應(yīng)方程為NH3+NO2>NO3>SO2+O2 — NH4N02+NH4N03+ (NH4) 2S04(反應(yīng)方程 6)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案為將可溶性鈷鹽溶解在一定量的乙二胺水溶液中，制備好三(乙二胺)合鈷吸收液。 將制備好的吸收液與含NO和S02的煙氣通入常規(guī)的煙氣脫硫塔中，三(乙二胺)合鈷與NO 發(fā)生式(1-6)的反應(yīng)，被轉(zhuǎn)化為N02_和NO”然后在吸收液中加入氨水或碳酸氨，煙氣中的 S02以及吸收液中N02_和N03_與氨水發(fā)生反應(yīng)(反應(yīng)方程6)，結(jié)果轉(zhuǎn)化為硝酸銨和硫酸銨 化肥。本發(fā)明的參數(shù)包括NO 濃度范圍為100-1200ppm，SO2 的濃度范圍為300_3000ppm。操作壓力為常壓，溫度范圍為20-90°C，最佳值為40_70°C。pH值范圍為3-11，最佳值為4_7，O2的濃度為0-20%，三(乙二胺)合鈷的濃度范圍為0. 005-0. 3mol/L,優(yōu)選為0. 05-0. 2mol/L ；氨溶液的濃度為0-30%，優(yōu)選為5-10% ；通常液氣比為5-50，推薦液氣比為5-20，所述的比例為體積流量比。所述的氨溶液為氨水或碳酸氨。本反應(yīng)對反應(yīng)器沒有特別的要求，NO和302可以在常見的氣液反應(yīng)器如填料塔，噴 淋塔或鼓泡塔中進(jìn)行。本發(fā)明的方法簡單，能夠在使NO和同時(shí)進(jìn)行氧化和吸收，經(jīng)濟(jì)合理，大大降低 濕法煙氣脫硫脫硝的成本。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖
具體實(shí)施例方式按圖1所示的煙氣濕法同時(shí)脫硫脫硝工藝流程圖。鍋爐煙氣經(jīng)鍋爐引風(fēng)機(jī)引出 后，自塔底進(jìn)入吸收塔，循環(huán)水池的吸收劑以及氨溶液分別經(jīng)循環(huán)水泵增壓后，由塔頂噴淋 而下，氣液兩相逆向流動(dòng)，在塔內(nèi)完成so、NO的脫除，最后經(jīng)塔的上部除霧后從煙囪高空排 空。吸收液回流至塔底，澄清分離，干燥得到化肥，濾液進(jìn)入循環(huán)池回用。新配置的吸收劑 儲(chǔ)存于配藥池，當(dāng)吸收劑的濃度下降一定值時(shí)，啟動(dòng)加藥泵，往循環(huán)水池補(bǔ)充吸收劑。實(shí)施實(shí)例1配置0. 15mol/L的三(乙二胺)合鈷溶液，氨水的濃度為10%，在pH值為7，O2的 濃度為5%，NO濃度為300ppm，SO2的濃度為lOOOppm，吸收塔為填料塔，進(jìn)行逆向吸收，NO 的去除率為80-90%，S02的去除率為95%以上。實(shí)施實(shí)例2配置0. 3mol/L的三(乙二胺)合鈷溶液，氨水的濃度為15%，在pH值為8，O2的濃度為3%，NO濃度為600ppm，SO2的濃度為1500ppm，吸收塔為噴淋塔，進(jìn)行逆向吸收，NO 的去除率為85-92%，SO2的去除率為95%以上。實(shí)施實(shí)例3配置0. 20mol/L的三(乙二胺)合鈷溶液，氨水的濃度為10%，在？!1值為6. 5,02 的濃度為5%，NO濃度為700ppm，SO2的濃度為2000ppm，吸收塔為鼓泡塔，NO的去除率為 70-85%, SO2的去除率為95%以上。以上實(shí)施實(shí)例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施實(shí) 例的限制，其他的任何為背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所做的改變、修飾、替代、組合、簡 化等均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.燃煤煙氣濕法同時(shí)脫硫脫硝工藝，其特征在于該工藝包括以下步驟A、可溶性鈷鹽溶解在乙二胺水溶液中，制備好三(乙二胺)合鈷吸收液，三(乙二胺)合鈷吸收液的濃度為0. 005-0. 3mol/L, pH值范圍為3-11，O2的濃度為0-20% ；B、將制備好的吸收液與含濃度范圍100-1200ppmNO、含濃度范圍300-3000ppm S02的 煙氣通入煙氣脫硫塔中，液氣體積流量比為5-50，三(乙二胺)合鈷與NO發(fā)生反應(yīng)，被轉(zhuǎn)化 為 NO2-和 NO3-；C、然后在吸收液中加入氨溶液，煙氣中的S02以及吸收液中N02_和N03_與氨水發(fā)生反 應(yīng)，氨溶液的濃度為0-30%，氨溶液為氨水或碳酸氨，結(jié)果轉(zhuǎn)化為硝酸銨和硫酸銨化肥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤煙氣濕法同時(shí)脫硫脫硝工藝，其特征在于所述的燃煤 煙氣濕法同時(shí)脫硫脫硝工藝操作壓力為常壓，溫度范圍為20-90°C，最佳值為 40-70°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤煙氣濕法同時(shí)脫硫脫硝工藝，其特征在于所述的三 (乙二胺)合鈷吸液PH值范圍為3-11，最佳值為4-7。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤煙氣濕法同時(shí)脫硫脫硝工藝，其特征在于所述的三 (乙二胺)合鈷的濃度范圍為0. 005-0. 3mol/L，優(yōu)選為0. 05-0. 2mol/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤煙氣濕法同時(shí)脫硫脫硝工藝，其特征在于所述的氨溶 液的濃度為0-30%，優(yōu)選為5-10%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤煙氣濕法同時(shí)脫硫脫硝工藝，其特征在于所述的液氣 體積流量比為5-50，優(yōu)選液氣比為5-20。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤煙氣濕法同時(shí)脫硫脫硝工藝，其特征在于所述的可溶 性鈷鹽為CoCl3。
全文摘要
本發(fā)明屬于大氣污染控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種燃煤煙氣濕法同時(shí)脫硫脫硝工藝。本發(fā)明將可溶性鈷鹽溶解在一定量的乙二胺水溶液中，乙二胺與三價(jià)鈷離子進(jìn)行反應(yīng)，配制三(乙二胺)合鈷[Co(en)3]3+，該絡(luò)合溶液與NO反應(yīng)，NO被氧化生成NO2，NO2水解生硝酸和NO，然后再向吸收液中加入氨水或碳酸氨就可以將NO轉(zhuǎn)化為硝酸銨和亞硝酸銨，同時(shí)氨水與SO2和O2反應(yīng)生成硫酸銨，這樣實(shí)現(xiàn)同時(shí)脫硫脫硝。
文檔編號(hào)B01D53/60GK102068893SQ200910216259
公開日2011年5月25日 申請日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者劉盛余 申請人:劉盛余, 四川帝澳環(huán)保節(jié)能工程有限公司