
技术摘要:
本发明公开一种低温废气脱硝方法及副产物资源化应用,其方法包括以下步骤:S1首先利用臭氧与烟道中的常温或低温废气充分混合,将废气中难溶于水的NO氧化成易溶于水的高价氮氧化物,随后高价氮氧化物废气进入吸收塔内;S2吸收塔内盛有吸收液,废气中的高价氮氧化物在吸 全部
背景技术:
目前,应用于废气脱硝的主要技术为选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原 (SNCR),但常规的SCR和SNCR法只能处理200℃以上的中高温烟气,不适于低温废气的处理。 对于低温废气只能采用氧化法进行处理,其中臭氧脱硝是目前使用最为广泛的氧化法脱硝 技术。现有臭氧氧化脱硝,是利用臭氧的强氧化性,将不溶于水的一氧化氮,氧化为可溶的 二氧化氮和五氧化二氮等高价态氮氧化物,然后使用氢氧化钠作为吸收剂,将二氧化氮和 五氧化二氮吸收,达到脱除的目的。 低温条件下,O3与NO之间的主要反应如下: NO O3→NO2 O2 (1) 2NO2 H2O=HNO3 HNO2 (2) HNO3 HNO2 2NaOH=NaNO3 NaNO2 2H2O (3) 总反应方程为: 4NO 4O3 4NaOH=2NaNO3 2NaNO2 2H2O 4O2 (4) 由反应方程式(1)~(4)可以看出,臭氧脱硝过程中,废气中的氮氧化物最终被氢 氧化钠吸收转化为硝酸钠和亚硝酸钠,导致脱硝废水中含有大量的硝酸盐,自行处理难度 大,委外处理费用高。为此,亟需开发一种成本低,吸收剂价格便宜,脱硝效率高,且副产物 易回收资源化的低温废气脱硝方法。
技术实现要素:
针对现有技术的不足,本发明基于臭氧脱硝系统的基础上提出一种采用氧化钙或 氢氧化钙作为吸收剂,吸收臭氧脱硝过程中产生的NO2、N2O5等高价态氮氧化物,通过添加添 加剂控制反应条件,使得氮氧化物全部转化为硝酸钙的方法,实现低成本,高脱硝率,脱硝 副产物易回收资源化的目的。 本发明的技术方案是这样实现的: 一种低温废气脱硝方法,包括以下步骤: S1首先利用臭氧与烟道中的常温或低温废气充分混合,将废气中难溶于水的NO氧 化成易溶于水的高价氮氧化物后,随后含高价氮氧化物废气引入吸收塔内; S2所述吸收塔内盛有吸收液,废气中的高价氮氧化物在吸收塔内被吸收液吸收 后,净化后的废气从吸收塔废气出口排出;所述吸收液包括氢氧化钙浆液和添加剂; S3所述吸收液吸收高价氮氧化物后,成为富含硝酸钙溶液,该富含硝酸钙的溶液 可作为植物生长用的肥料。 所述方法,所述吸收液在吸收塔内循环使用对高价氮氧化物废气进行吸收,当所 3 CN 111603916 A 说 明 书 2/5 页 述吸收液pH值小于8时,吸收液停止循环,将吸收液排出吸收塔。吸收液中的主要成分为硝 酸钙,可直接作为促进植物生长的叶面肥料使用,实现污染物资源化。 所述方法,所述吸收液在吸收塔内循环使用对高价氮氧化物废气进行吸收脱硝, 当所述吸收液pH值小于8时,吸收液停止循环,将吸收液输送至蒸发浓缩设备中,分离提取 溶液中的硝酸钙,制备植物叶面肥。 所述方法,所述氢氧化钙浆液是由氧化钙或氢氧化钙溶于水配置而成,所述氢氧 化钙浆液的初始浓度为30g/L-50g/L。 所述方法,所述添加剂为一种或一种以上的磷酸盐和/或氨基羧酸盐。 所述方法,所述磷酸盐和/或氨基羧酸盐为三聚磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、氨 三乙酸钠、乙二胺四乙酸盐(EDTA二钠或EDTA四钠)或二乙烯三胺五羧酸盐(DTPA)。 所述方法,所述吸收液中添加剂的浓度为0.5g/L~2.0g/L。 所述方法,废气中NO与臭氧的摩尔比1:(1.0~2.0);优选为,1:(1.5~2.0)。 所述方法,所述吸收塔为喷淋式吸收塔,所述吸收塔由下至上依次分为:位于底部 的用于盛装吸收液的循环池,位于中部废气喷淋吸收区,以及位于上部的废气出口;所述废 气喷淋区的顶部设有若干个喷淋头,若干个喷淋头与循环池之间通过吸收液管道连接,所 述吸收液管道上设有循环泵;所述废气喷淋区的底部设有高价氮氧化物废气进口;所述循 环池内的吸收液在循环泵的作用下从废气喷淋区顶部的喷淋头喷出,与高价氮氧化物废气 逆流接触后,落入循环池内继续循环使用,脱硝后废气从废气出口排出。 所述方法,所述吸收塔内废气的有效容积为18~25m3。 一种低温废气脱硝副产物资源化应用,采用上述处理方法,所述吸收液吸收高价 氮氧化物后,成为富含硝酸钙溶液,该富含硝酸钙溶液可在制备或直接作为植物生长肥料 上应用。 本发明具有以下有益效果: (1)本发明采用氧化钙或氢氧化钙作为吸收剂,吸收臭氧脱硝过程中产生的NO2、 N2O5等高价态氮氧化物,通过控制反应条件,使得氮氧化物全部转化为硝酸钙,实现脱硝副 产物资源化。氢氧化钙吸收剂中加入添加剂AnBm,促进氢氧化钙的解离,从而产生更多的氢 氧根离子,提高脱硝效率。由于加入的少量磷酸盐或者氨基羧酸盐也正是植物生长所需的 磷肥和氮肥,也可以起到促进植物生长的作用。 (2)运行费用低。常规的臭氧脱硝技术往往采用氢氧化钠作为吸收剂,氢氧化钠价 格昂贵。本发明采用价格低廉的氧化钙或氢氧化钙作为吸收剂,运行成本仅为采用氢氧化 钠的十分之一。 (3)脱硝副产物可以资源化。氮氧化物最终转化为硝酸钙,硝酸钙是一种有快速补 钙补氮作用的叶面肥料,在农业上广泛用于基施、追施、冲施和叶面喷施,还可作为无土栽 培的营养液。采用本发明方法不仅解决了脱硝废水难处理问题,还实现了脱硝副产物资源 化的目的。 (4)低温脱硝。该方法不受废气温度的影响,对于传统的SCR和SNCR法不能处理的 低温和常温废气均可以实现高效脱硝,脱硝副产物资源化。 (5)脱硝效率高达90%以上,且不受废气中高浓度的粉尘或固体颗粒物的影响,可 与 SNCR或PNCR等进行联合脱硝,同时实现NOx和氨逃逸的超低排放标准,避免再上投资和 4 CN 111603916 A 说 明 书 3/5 页 运行成本高的SCR或其它脱硝装置。 附图说明 图1为本发明一种低温废气脱硝副产物资源的方法流程图。 其中:1-氧气储气罐,2-臭氧发生器,3-混合反应器,4-吸收塔,4.1-循环池,4.2- 喷淋吸收区,4.3-烟气出口,5-废水处理及结晶系统。