一种同时治理含NO*和SO*混合污染物废气的方法技术

本发明专利技术涉及一种同时治理含ＮＯ↓［Ｘ］和ＳＯ↓［２］混合污染物废气的方法。在常规的反应器中，通入含有亚铁盐、乙二胺四乙酸二钠和脱硫剂的吸收液和含有ＳＯ↓［２］和ＮＯ的废气进行反应，实现ＮＯ和ＳＯ↓［２］吸收的同时进行。反应后吸收液可以通入用活性炭做催化剂的液固反应器中再生。是一种低成本的湿法脱硫脱硝技术，具有市场竞争力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种同时治理含NOx和S02混合污染物废气的方法，尤其是涉及电厂烟气中 NO和S02的同时脱除方法。
技术介绍
酸雨的污染及其造成的危害已成为世界各国关注的环境问题之一。S02和NOx是排放量 最多、危害性最大的两种污染气体，也是形成酸雨的主要物质。在以煤为主要能源的国家， 煤燃烧产生的S02 U000 4000ppm)和NOx (300 800ppm)，是工业废气污染(酸雨危害) 的主要根源。NOx是氮氧化物的统称，包括N20、 NO、 N203、 N02、 &05等。NOx的危害性不仅在 于它是酸雨性气体，而且NO与氟氯烃一样可显著破坏臭氧层，NO和N20同时也是温室气 体，NO能和烃在阳光下反应造成光化学污染。大气中95%以上的NOx为NO, N02只占很少量，烟道气中的NOx90。/。以上也是NO。 由于NO反应能力较差，又难溶于水，因此，其脱除在技术上也就相当困难。经过多年的研 究己经开发了多种的脱硝方法。目前，工业上采用较多的为催化还原法。如专利 USP:4，221,768、 Swedish Patent 8404840-4、 USP:4,101，238、 US:4,048，112所公开的方法，但 该方法反应需消耗大量的还原剂，而且烟气中的氮不能回收利用，造成宝贵的资源浪费。日本专利P1659565j(1976)、 P181759c(1976)、 P63100918，A2(1988)所提出的同时脱除NOx 和S02的方法所采用氧化剂，如氯酸、高锰酸钾、双氧水、臭氧等，液相氧化NOx等由于成 本高等原因而未能推广开来。美国加利福尼亚大学Berkeley实验室提出的黄磷法(见文献 Nature, 1990， 343(11):151-153)，能同时脱除烟气中的NOx和S02，但属于全抛弃法。该法 要消耗大量的磷资源，而且其毒性大，操作要求较高。20世纪70年代初人们提出采用Fe(II)-EDTA (EDTA表示乙二胺四乙酸二钠)脱除废气 中NO， Fe(II)-EDTA和NO的反应式如下Fe(//)-五Z)L4 +滞<~>尸e(//)-五D7M(M9) (1)在以后的近三十年时间里，许多学者对这一反应进行了较为系统的研究，但目前仍未见工业 化报道，主要原因是由于Fe(n)-EDTA易被氧化为Fe(III)-EDTA (见参考文献Bull, of theChem. Soc. of Jpn.， 1968， 41: 2234-2239. Ind. Eng. Chem. Res., 1987，26:1468-1472. Inorg. Chem.， 1990,29: 1705-1711. Ind. Eng. Chem. Res" 1993,32:2580-2594.)，而Fe(III)-EDTA不能络 合NO，使吸收效率迅速下降。人们提出用生物催化还原法来再生Fe(II)(见参考文献United States Patent US5891408. Biotechnol. Prog" 2003， 19: 1323-1328. J Chem Technol Biotechnol, 2004， 79: 835—841. Biotechnology and Bio engineering, 2005， 90: 433-441. Environ Sci Technol, 2005， 39: 2616-2623. J of Chem Technol and Biotechnol, 2006， 81: 306-311.)，但该法目前 只是处于探索阶段，要在废气治理过程中得到大规模应用还有许多问题需要解决。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种同时治理含NOx和S02混合污染物废气的方法。 本专利技术需要解决的技术问题是提供一种用Fe(II)-EDTA溶液脱除废气中NO和S02的方法，使NO和S02的吸收同时进行，以克服现有技术存在的上述缺陷，降低湿法脱硫脱硝的治理成本，提高湿法脱硫脱硝技术的市场竞争力。 本专利技术的构思是这样的利用含Fe(II)-EDTA和脱硫剂组成的吸收液同时吸收NO和S02， Fe(II)-EDTA氧化生成 的Fe(III)-EDTA采用活性炭做催化剂来催化还原再生为Fe(II)-EDTA， Fe(II)-EDTA催化再 生的基本原理如下因活性碳上的羰基、羧基、酚基等酸性基团能促使Fe(III)-EDTA离解为Fe(in)和EDTA (反应(2)):Fe(瓜)-￡脂靴* > +五D7M (2)Fe(IH)具有较强的氧化能力，活性碳的"电子结构既具有传递电子的能力，可成为Fe(m)离子 还原的中心，S02溶解在吸收溶液中产生的亚硫酸根作为还原剂，将Fe(III)还原再生成Fe(II) (反应(3))，亚硫酸根被氧化成硫酸根。Fe(///) + S032— + 訓> 2S042- + Fe(//) + //2 <9 (3 )Fe(II)在溶液中再与EDTA结合生成Fe(II)-EDTA (反应(4))，使吸收剂得以再生，吸 收液脱除NO的能力可以长期保持。+幼7^——￡X>L4 (4)本专利技术的方法是通过同时脱硫脱硝反应实现的在常规的反应器中，将亚铁盐、乙二胺四乙酸二钠(EDTA)和脱硫剂溶解在水溶液中用作吸收液，将含有NO和S02的废气通入，实现NO和S02吸收的同时进行。所述的脱硫剂是二价金属氧化物、氢氧化合物或碳酸盐等，可以是氧化钙(石灰)、氧化 镁、Mg(OH)2或碳酸钙(石灰石)等。所述的废气中NO浓度范围为100 1000ppm; S02的浓度范围为500 3000ppm。通常废气中会含有氧气，02的浓度为0~20%。操作压力为常压，温度范围为10~90°C，最佳值为30 60°C。溶液的pH范围一般为1~9，最佳值为4 7。亚铁盐的浓度范围为0.005~0.1 mol 1"，优选为0.02~0.06 mol r1。EDTA的浓度范围为0.01~0.2 mol K1，优选为0.04~0.15 mol 1"。脱硫剂的浓度为0 0.3 mol r1。优选为0.005-0.3 mol l.1。例如氧化钙的浓度范围为 0.005~0.3 moll'1，推荐为0.01~0.1 mol 1";氧化镁的浓度范围为0.005-0.3 mol r1 ，推荐为 0.01~0.1 moll";碳酸钙的浓度范围为0.005 0.3moir1，推荐为0.01~0.1 mol 1"。通常气液比(体积流量比，M勺为10~300: 1，推荐气液比为200: 1。亚铁盐可从常用的硫酸亚铁、氯化亚铁、硝酸亚铁中任选一种，优选硫酸亚铁。本专利技术对NOx和S02同时吸收的反应器没有特别要求，NOx和S02的脱除可在常见的气 液反应器如填料塔、板式塔或鼓泡塔等中进行。本专利技术方法中的反应溶液可以再生将上述反应后的溶液通入用活性碳做催化剂的反应 器中再生，该反应器为常用的液固反应器，如固定床、淤浆床等，活性碳可为常用的椰壳活 性碳、木屑活性碳、煤质活性碳等，再生温度为20~90°C，最佳温度为50 80'C，再生pH 为1~9，最佳pH为3-7。再生以后反应溶液可以继续本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用Ｆｅ－ＥＤＴＡ溶液同时脱除废气中ＳＯ↓［２］和ＮＯ的方法，其特征是在常规的反应器中、常压和１０～９０℃时，通入吸收液和含有ＳＯ↓［２］和ＮＯ的废气进行反应，气液的体积流量比Ｍ↑［３］为１０～３００∶１；　　　　所述的吸收液是含有亚铁盐、乙二胺四乙酸二钠和脱硫剂的ｐＨ１～９的水溶液；其中，亚铁盐的浓度范围为０．００５～０．１ｍｏｌ　　ｌ↑［－１］；乙二胺四乙酸二钠浓度范围为０．０１～０．２ｍｏｌ　ｌ↑［－１］；脱硫剂的浓度为０～０．３ｍｏｌ　　ｌ↑［－１］；　　　　所述的脱硫剂是二价金属氧化物、氢氧化合物或碳酸盐。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：龙湘犁，陶力三，李伟，袁渭康，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]