專利名稱：一種燃煤煙氣中no的吸收液及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃煤煙氣中NO的吸收液及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
我國(guó)的能源以燃煤為主。占煤炭產(chǎn)量75%的原煤用于直接燃燒，燃燒過(guò)程產(chǎn)生的 NO是大氣中NOx的主要來(lái)源，它能引起人體中毒、植物損害、形成酸雨、破壞臭氧層、與碳?xì)?化合物作用形成光化學(xué)煙霧，嚴(yán)重危害到人體健康，同時(shí)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。2004年，國(guó) 家頒布了《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)NO的排放要求更為嚴(yán)格。因此，我國(guó)燃煤煙氣 進(jìn)行脫硝工作至關(guān)重要。由于目前廣泛運(yùn)用的成熟脫硫方法是濕法，因此對(duì)已有的濕法脫硫工藝加以改 進(jìn)，使脫硫脫硝同時(shí)進(jìn)行，是國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注并進(jìn)行研究的一個(gè)熱點(diǎn)，能否開(kāi)發(fā)出高效、經(jīng) 濟(jì)的濕法脫硝技術(shù)是這一工藝能否工業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵。濕法脫硝的關(guān)鍵問(wèn)題在于煙氣中NOx 的主要成分是N0，約占總量的90%以上，而NO是一種無(wú)色、無(wú)臭的惰性氣體，除了生成絡(luò)合 物以外，無(wú)論在水中或堿液中都幾乎不被吸收。目前已開(kāi)發(fā)的鈷絡(luò)合物脫硝方法中，配體一般用氨水或多胺，這些配體易揮發(fā)、具 有一定的毒性、易形成二次污染，化學(xué)吸收劑消耗大，損失嚴(yán)重，且它們均為液體，運(yùn)輸和使 用也存在一定的困難。而本發(fā)明正是為了解決這些問(wèn)題而提出的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提出一種環(huán)境友好型的燃煤煙氣中NO的吸收液，該吸收 液能增大NO在液相中的溶解度，實(shí)現(xiàn)NO的濕法絡(luò)合脫除，得到較高的NO去除率，沒(méi)有二次 污染。本發(fā)明的目的之二在于提出一種燃煤煙氣中NO的吸收液的制備方法。本發(fā)明的構(gòu)思如下利用丁二酮肟合鈷離子能夠與NO絡(luò)合的特性，實(shí)現(xiàn)液相中NO的絡(luò)合脫除。在酸性條件下反應(yīng)機(jī)理如下[Co (dmgH) 2 (H2O) 2] 2++N0 — [Co (dmgH) 2 (NO) (H2O) ] 2++H20本發(fā)明的技術(shù)方案一種燃煤煙氣中NO的吸收液的制備方法(1)、將二價(jià)鈷鹽加入到適量水中，形成二價(jià)鈷鹽水溶液；其中所述的二價(jià)鈷鹽為醋酸鈷、硝酸鈷或氯化鈷中的任一種；所加入的二價(jià)鈷鹽的量，按二價(jià)鈷鹽溶液中Co2+ 水為0. 005 0. 04mol/L計(jì)算；(2)、將丁二酮肟(dmgH)溶解于適量的乙醇溶液中，形成丁二酮肟(dmgH)乙醇溶 液；其中乙醇溶液的用量以能溶解丁二酮肟的量為前提；(3)、將步驟(1)中所得的二價(jià)鈷鹽水溶液加入到步驟(2)形成的丁二酮肟(dmgH)乙醇溶液中進(jìn)行混合，再用堿調(diào)PH值為3 7，即形成本發(fā)明的一種燃煤煙氣中NO的吸收 液，吸收液中的丁二酮肟合鈷離子的濃度為0. 005 0. 04mol/L ；步驟(1)中所得的二價(jià)鈷鹽水溶液與步驟(2)形成的丁二酮肟(dmgH)乙醇溶液 的混合比按丁二酮肟與二價(jià)鈷離子Co2+的摩爾比計(jì)算，即丁二酮肟二價(jià)鈷離子Co2+為 2:1;所述的堿優(yōu)選氫氧化鈉。本發(fā)明所得的一種燃煤煙氣中NO的吸收液，其活性組分為丁二酮肟合鈷離子 ([Co (ClmgH)2 (H2O)2]2+)。上述一種燃煤煙氣中NO的吸收液的制備方法所得的一種燃煤煙氣中NO的吸收 液，應(yīng)用于燃煤煙氣中NO的脫除。脫除過(guò)程中控制其pH值為3 7、溫度為20 80°C，可 處理燃煤煙氣中NO的濃度范圍為50 2000ppm。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的一種燃煤煙氣中NO的吸收液不易揮發(fā)、不具有毒性，為環(huán)境友好型的 NO吸收液，從而為運(yùn)輸和使用提供了方便。另外本發(fā)明的一種燃煤煙氣中NO的吸收液，該吸收液能增大NO在液相中的溶解 度，實(shí)現(xiàn)NO的絡(luò)合氧化脫除，NO去除率在70%以上，吸收過(guò)程中無(wú)二次污染。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但并不限制本發(fā)明。實(shí)施例1一種燃煤煙氣中NO的吸收液的制備方法(1)、將4. 76g的氯化鈷溶解到IOOml的水中，形成氯化鈷水溶液；(2)、將4. 64g的丁二酮肟溶解到250ml的無(wú)水乙醇中，形成丁二酮肟的乙醇溶 液；(3)將步驟(1)所得的氯化鈷水溶液與步驟(2)所得的丁二酮肟乙醇溶液混合即 得丁二酮肟合鈷離子，用氫氧化鈉溶液調(diào)PH值為5. 5，定容后即形成本發(fā)明的一種燃煤煙 氣中NO的吸收液。實(shí)施例1所得的一種燃煤煙氣中NO的吸收液進(jìn)行煙氣脫NO的應(yīng)用應(yīng)用實(shí)施例1應(yīng)用實(shí)驗(yàn)在直徑1. 8cm、高IOOcm的玻璃填料塔中進(jìn)行，氣液兩相逆流流動(dòng)，液體 循環(huán)使用，氣體出塔后經(jīng)冷凝干燥后進(jìn)GreenLine MK2煙氣分析儀測(cè)定NO出口濃度。塔內(nèi) 裝塑料彈簧填料，塔的水夾套用來(lái)控制反應(yīng)溫度。模擬煙氣的流速是300mL/min，反應(yīng)溫度 是50°C，液體噴淋密度為6m3/m2 · h。模擬煙氣的組成為N0 :572ppm，其余為高純氮。吸收液中丁二酮肟合鈷離子的濃度為0. 04mol/L,溶液的pH值為5. 5，吸收液體積 為500毫升。維持上述條件吸收3小時(shí)后NO的脫除率在85%以上。應(yīng)用實(shí)施例2反應(yīng)器和操作條件同應(yīng)用實(shí)施例1，吸收液用氫氧化鈉溶液調(diào)至PH為3，維持上述條件吸收3小時(shí)后NO的脫除率在75%以上。應(yīng)用實(shí)施例3反應(yīng)器和操作條件同應(yīng)用實(shí)施例1，用NaOH調(diào)pH為7，維持上述條件吸收3小時(shí) 后NO的脫除率在70%以上。應(yīng)用實(shí)施例4反應(yīng)器和操作條件同應(yīng)用實(shí)施例1，反應(yīng)溫度為20°C，維持上述條件吸收3小時(shí)后 NO的脫除率在70%以上。應(yīng)用實(shí)施例5反應(yīng)器和操作條件同應(yīng)用實(shí)施例1，反應(yīng)溫度為80°C，維持上述條件吸收3小時(shí)后 NO的脫除率在73%以上。應(yīng)用實(shí)施例6反應(yīng)器和操作條件同應(yīng)用實(shí)施例1，吸收液濃度為0. 005mol/L,維持上述條件吸 收1小時(shí)后NO的脫除率在70%以上。應(yīng)用實(shí)施例7反應(yīng)器和操作條件同應(yīng)用實(shí)施例1，吸收液濃度為0. 02mol/L,維持上述條件吸收 2小時(shí)后NO的脫除率在80%以上。以上所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說(shuō)明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所做的任 何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種燃煤煙氣中NO的吸收液的制備方法，其特征在于包括如下制備步驟(1)、將二價(jià)鈷鹽加入到適量水中，形成二價(jià)鈷鹽水溶液；其中所述的二價(jià)鈷鹽為醋酸鈷、硝酸鈷或氯化鈷中的任一種；所加入的二價(jià)鈷鹽的量，按二價(jià)鈷鹽溶液中Co2+水為0.005～0.04mol/L計(jì)算；(2)、將丁二酮肟(dmgH)溶解于適量的乙醇溶液中，形成丁二酮肟(dmgH)乙醇溶液；其中乙醇溶液的用量以能溶解丁二酮肟的量為前提；(3)、將步驟(1)中所得的二價(jià)鈷鹽水溶液加入到步驟(2)形成的丁二酮肟(dmgH)乙醇溶液中進(jìn)行混合，再用堿調(diào)pH值為3～7，即形成本發(fā)明的一種燃煤煙氣中N0的吸收液，吸收液中的丁二酮肟合鈷離子的濃度為0.005～0.04mol/L；步驟(1)中所得的二價(jià)鈷鹽水溶液與步驟(2)形成的丁二酮肟(dmgH)乙醇溶液的混合比按丁二酮肟與二價(jià)鈷離子Co2+的摩爾比計(jì)算，即丁二酮肟∶二價(jià)鈷離子Co2+為2∶1；所述的堿優(yōu)選氫氧化鈉。
2.如權(quán)利要求1所述的一種燃煤煙氣中NO的吸收液的制備方法，其特征在于步驟(1)中所述的二價(jià)鈷鹽優(yōu)選為氯化鈷；其中所加入的二價(jià)鈷鹽的量，按二價(jià)鈷鹽 溶液中Co2+ 水為0. 02-0. 04mol/L計(jì)算；步驟(3)中二價(jià)鈷鹽水溶液與丁二酮肟(dmgH)乙醇溶液混合后，用氫氧化鈉調(diào)pH值 為5. 5，形成的燃煤煙氣中NO的吸收液中的丁二酮肟合鈷離子的濃度為0. 02-0. 04mol/L。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種燃煤煙氣中NO的吸收液的制備方法所得的一種燃煤 煙氣中NO的吸收液，其特征在于其活性組分為丁二酮肟合鈷離子([Co(ClmgH)2(H2O)2]2+)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種燃煤煙氣中NO的吸收液的制備方法所得的一種燃煤 煙氣中NO的吸收液，其特征在于所得的燃煤煙氣中NO的吸收液應(yīng)用于煙氣脫硝過(guò)程中，控 制其PH值為3 7、溫度為20 80°C，可處理燃煤煙氣中NO的濃度范圍為50 2000ppm。
5.如權(quán)利要求4所述的一種燃煤煙氣中NO的吸收液的制備方法所得的一種燃煤煙氣 中NO的吸收液，其特征在于所得的燃煤煙氣中NO的吸收液應(yīng)用于煙氣脫硝過(guò)程中，優(yōu)選pH 值為5. 5、溫度為500C ο
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種燃煤煙氣中NO的吸收液及其制備方法和應(yīng)用。吸收液的活性組分為丁二酮肟合鈷離子([Co(dmgH)2(H2O)2]2+)。其制備方法包括二價(jià)鈷鹽水溶液的制備、丁二酮肟(dmgH)乙醇溶液的制備和二價(jià)鈷鹽水溶液與丁二酮肟(dmgH)乙醇溶液混合3個(gè)步驟，最終形成本發(fā)明的一種燃煤煙氣中NO的吸收液。本發(fā)明的一種燃煤煙氣中NO的吸收液應(yīng)用于燃煤電廠的燃煤煙氣中NO的脫除。本發(fā)明的一種燃煤煙氣中NO的吸收液不易揮發(fā)、不具有毒性，為環(huán)境友好型的NO吸收液，該吸收液能增大NO在液相中的溶解度，實(shí)現(xiàn)NO的絡(luò)合氧化脫除，NO去除率在70％以上，吸收過(guò)程中無(wú)二次污染。
文檔編號(hào)B01D53/56GK101966418SQ20101025897
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月23日
發(fā)明者周振, 張大全, 張金龍, 辛志玲 申請(qǐng)人:上海電力學(xué)院