專利名稱:一種用亞硫酸鹽還原劑增強Fe的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護領(lǐng)域，適用于工業(yè)煙氣凈化體系，特別適用于濕法絡(luò)合脫硝。
背景技術(shù)：
NOx脫除方法主要分為干法、濕法和干濕結(jié)合法。干法主要包括選擇性催化還原(SCR)、選擇性非催化還原(SNCR)、吸附法、熾熱碳還原法、高能電子活化氧化法等；濕法主要包括水吸收法，氯酸法、黃磷法、過氧化氫法、絡(luò)合吸收法、液膜法、微生物降解法等；干濕結(jié)合法是催化氧化和濕法結(jié)合形成的一種脫硝方法。SCR是目前研究較多且應(yīng)用較廣的一種方法，但由于催化劑的成本較高、反應(yīng)溫度較高，致使處理成本較大；微生物法、黃磷法、過氧化氫法等受操作條件、毒性和成本等的限制，在實際應(yīng)用中有一定的困難。近20年來，鑒于濕法絡(luò)合脫硝的高吸收效率，美國、日本和歐洲等一直致力于該技術(shù)的研究開發(fā)。
影響濕法絡(luò)合脫硝應(yīng)用的最大問題是吸收液的循環(huán)應(yīng)用。吸收液的循環(huán)再生方法主要有生物法、改善吸收劑吸收能力和電解法等三大類，其中以改善吸收劑吸收能力應(yīng)用得最為廣泛。改善吸收劑吸收能力主要分成兩類方法采用還原劑還原再生吸收液和加入添加劑改善吸收容量。在還原劑的應(yīng)用上，波蘭Wroclaw大學Suchecki等在“Mechanistic information onthe reversible binding of NO to selected Iron(II)chelates from activationparameters”，《Inorganic Chemistry》，2002，41(9)2565～2573頁一文中研究了肼的還原作用；荷蘭學者Wubs等在“Kinetics of the Oxidation ofFerrous Chelates of EDTA and HEDTA in Aqueous Solution”《Industrial andEngineering Chemistry Research》，1993，322580～2594頁中研究了H2S還原FeIIIEDTA，發(fā)現(xiàn)H2S的還原效果很好，但由于H2S有毒，難以在工業(yè)上應(yīng)用。1974年Theis和Singer在“Complexation of iron(II)by organicmatter and its effect on iron(II)oxygenation.”《Environmental Scienceand Technology》，1974，8(6)569～573頁研究了有機物聚酚混合物做還原劑的情況；在此基礎(chǔ)上，1990年，美國Argonne國家實驗室的Mendelsohn在“Enhanced Flue-Gas Denitrification Uing Ferrous EDTA and a PolyphenolicCompound in an Aqueous Scrubber System”《Energy&Fuels》，1991，5244～248頁公開了一種用FeIIEDTA做吸收液時，采用單寧酸、焦酚和五倍子酸做第二種添加劑來增強FeIIEDTA的吸收容量，在兩個小時內(nèi)NOx的去除效率一直保持在60-65％，有效地改善了聚酚混合物的還原效果。2005年Suchecki和日本Toyama大學的Kumazawa在“Kinetic Study ofAmbient-Temperature Reduction of FeIIIedta by Na2S2O4”《Industrial andEngineering Chemistry Research》，2005，444249-4253頁研究了Na2S2O4還原FeIIIEDTA過程，他們認為pH值在3.5～9之間，Na2S2O4和FeIIIEDTA的濃度比為0.6時，還原效果較好。我國學者鐘秦和岳松等在“可再生半胱氨酸亞鐵溶液同時脫除SO2和NOx.”《南京理工大學學報》2000，24(5)441～444頁中提出了從廢毛發(fā)中提取胱氨酸，湘潭大學的童志權(quán)在“液相絡(luò)合-鐵粉還原法連續(xù)脫除煙氣中的NOx.”《全國氮氧化物污染控制研討會論文集》，2003，114～117頁中提出用FeIIEDTA絡(luò)合吸收NO，用鐵屑還原再生FeIIIEDTA，但該技術(shù)的關(guān)鍵問題是運行成本高，工藝路線復雜，還需進一步研究。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明采用亞硫酸鹽來增強FeIIEDTA絡(luò)合脫硝的效果，工藝路線簡單，脫硝效率高。
一種用含亞硫酸鹽還原劑增強FeIIEDTA的濕法絡(luò)合脫硝工藝，待處理的煙氣進入吸收反應(yīng)器，與吸收液充分接觸，煙氣中的NOx被吸收后凈化排放，所述的吸收液為含有FeIIEDTA和亞硫酸鹽還原劑的混合液。
所述的吸收液中含有摩爾分數(shù)為0.01～0.8mol/L的FeIIEDTA和0.01～0.8mol/L的亞硫酸鹽還原劑，作為脫硝的高活性混合吸收液，在吸收反應(yīng)器(如鼓泡塔、填料塔、噴淋塔、旋流板塔等)中與煙氣充分接觸，使其與煙氣中的NOx反應(yīng)，生成無害的產(chǎn)物。
所述的亞硫酸鹽還原劑可為亞硫酸鈉、亞硫酸鎂一種或幾種亞硫酸鹽的混合物。
本發(fā)明工藝脫硝的反應(yīng)原理如下2FeII(EDTA)(NO)+SO32-→2FeII(EDTA)+SO3(NO)2→2FeIII(EDTA)+N2O22-+SO32-SO32-+H2O→HSO3-+OH-4FeII(EDTA)(NO)+4HSO3-→4FeII(EDTA)+2HON(SO3)22-+H2N2O2FeIII(EDTA)+HSO3-→FeII(EDTA)+1/2S2O62-+H+本發(fā)明采用亞硫酸鹽作為還原劑，提高了FeIIEDTA脫硝效率，只需一套吸收裝置即可達到較好的凈化效果，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，占地小。采用本發(fā)明工藝對煙氣進行脫硝，能達到60～95％的NOx高去除效率。
圖1為本發(fā)明工藝的流程圖。
具體實施方式按圖1所示的煙氣濕法絡(luò)合脫硝工藝，煙氣進入吸收反應(yīng)器，與吸收反應(yīng)器的吸收液充分接觸，煙氣中的NOx被吸收后，凈化氣體從吸收反應(yīng)器排放。配制含有FeII(EDTA)的吸收液，加入亞硫酸鹽等還原劑，貯存于新鮮吸收液貯槽中，現(xiàn)用現(xiàn)配。并對循環(huán)的吸收液排放后進行處理。
實施例1煙氣中含NO 400～600ppm、SO2100～300ppm、氧氣1％，每升吸收液含F(xiàn)eIIEDTA 0.01M、亞硫酸鈉0.25M。通入鼓泡吸收裝置(停留時間20-30s)，NO去除效率可達85～95％。
實施例2煙氣中含NO 600～800ppm、SO2300～500ppm、氧氣3％，每升吸收液含F(xiàn)eIIEDTA 0.05M、亞硫酸鈉0.1M。通入填料塔吸收裝置(停留時間20-30s)，NO去除效率可達75～90％。
實施例3煙氣中含NO 800～1000ppm、SO2300～500ppm、氧氣7％，每升吸收液含F(xiàn)eIIEDTA 0.1M、亞硫酸鈉0.5M。通入噴淋塔吸收裝置(停留時間20-40s)，NO去除效率可達65～80％。
實施例4煙氣中含NO 400～600ppm、SO2100～300ppm、氧氣1％，每升吸收液含F(xiàn)eIIEDTA 0.5M、亞硫酸鎂0.08M。通入旋流板塔吸收裝置(停留時間20-30s)，NO去除效率可達85～95％。
實施例5煙氣中含NO 400～600ppm、SO2100～300ppm、氧氣2％，每升吸收液含F(xiàn)eIIEDTA 0.6M、亞硫酸鈉∶亞硫酸鎂的摩爾數(shù)比為1∶1，濃度為0.1M。通入鼓泡吸收裝置(停留時間20-30s)，NO去除效率可達85～95％。
實施例6煙氣中含NO 800～1000ppm、SO2100～300ppm、氧氣4％，每升吸收液含F(xiàn)eIIEDTA 0.8M、亞硫酸鎂與亞硫酸鈉的摩爾比為2∶1，濃度為0.8M。通入旋流板塔吸收裝置(停留時間20-30s)，NO去除效率可達85～95％。
實施例7煙氣中含NO 600～800ppm、SO2400～600ppm、氧氣7％，每升吸收液含F(xiàn)eIIEDTA 0.3M、亞硫酸鈉與亞硫酸鎂的摩爾比為3∶1，濃度為0.2M。通入旋流板塔吸收裝置(停留時間20-30s)，NO去除效率可達80～90％。
實施例8煙氣中含NO 400～600ppm、SO2300～500ppm、氧氣5％，每升吸收液含F(xiàn)eIIEDTA 0.1M、亞硫酸鈉與亞硫酸鎂的摩爾比為1∶2，濃度為0.5M。通入旋流板塔吸收裝置(停留時間20-30s)，NO去除效率可達85～95％。
權(quán)利要求
1.一種用亞硫酸鹽還原劑增強FeIIEDTA的濕法絡(luò)合脫硝工藝，待處理的煙氣進入吸收反應(yīng)器，與吸收液充分接觸，煙氣中的NOx被吸收后凈化排放，其特征在于所述的吸收液為含有FeIIEDTA和亞硫酸鹽還原劑的混合液。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的濕法絡(luò)合脫硝工藝，其特征在于所述的吸收液中含有摩爾分數(shù)為0.01～0.8mol/L的FeIIEDTA和0.01～0.8mol/L的亞硫酸鹽還原劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的濕法絡(luò)合脫硝工藝，其特征在于所述的還原劑為亞硫酸鈉、亞硫酸鎂一種或幾種亞硫酸鹽的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的濕法絡(luò)合脫硝工藝，其特征在于所述的吸收反應(yīng)器為鼓泡塔、填料塔、噴淋塔或旋流板塔。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種用亞硫酸鹽還原劑增強Fe
文檔編號B01D53/78GK1990089SQ200510062297
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月28日
發(fā)明者吳忠標, 王莉, 趙偉榮, 程常杰, 官寶紅 申請人:浙江大學, 浙江天藍脫硫除塵有限公司, 吳忠標導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan