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1、10申请公布号CN104084023A43申请公布日20141008CN104084023A21申请号201410341041722申请日20140717B01D53/78200601B01D53/60200601B01D53/9620060171申请人湖南平安环保有限责任公司地址411199湖南省湘潭市雨湖区先锋乡金塘湾平安路12号申请人湘潭大学72发明人周文芳杨超宁辉龙黄玉林张俊丰74专利代理机构湘潭市汇智专利事务所普通合伙43108代理人颜昌伟54发明名称一种烟气同时脱硫脱硝的方法57摘要本发明公开了一种烟气同时脱硫脱硝的方法，属于环境保护领域。含氮氧化物烟气或者废气首先进入吸收塔的下部。
2、脱硝段，氮氧化物被反应器中的亚铁螯合剂络合吸收，再被金属铁还原为氨气。烟气和脱硝阶段产生的NH3一起进入脱硫段，NH3与补充到脱硫段的氨水在脱硫段中与二氧化硫反应得到亚硫酸铵，进而氧化得到硫酸铵，实现脱硫，脱硫后的烟废气脱水后直接排入大气。本发明实现了一塔同时脱硫脱硝，效率高、成本低廉、操作简单、运行稳定，适用于含一氧化氮为主的氮氧化物烟废气脱硝，特别适合我国中小锅炉烟气脱硝脱硫。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页10申请公布号CN104084023ACN104084023A1/1页21一种烟气同时脱硫。
3、脱硝的方法，包括如下步骤1烟气进入吸收塔下部的脱硝段，与来自脱硝循环罐的脱硝剂亚铁螯合剂进行脱硝反应，使烟气中的氮氧化物以亚铁亚硝酰络合物的形式进入液相；2金属铁与亚铁亚硝酰络合物发生反应，再生亚铁螯合剂并产生NH3，同时将被烟气中氧气氧化的FE3还原为FE2，保持脱硝剂的活性；3脱硝过程产生的NH3，随烟气一起进入脱硫段，与添加的脱硫剂一起进行脱硫反应，将二氧化硫脱除；4经脱硫反应后的烟气进入脱水器后排放。2根据权利要求1所述的烟气同时脱硫脱硝的方法，所述的金属铁为铁粉或铁屑。3根据权利要求1所述的烟气同时脱硫脱硝的方法，所述的脱硝反应的温度为1060，PH值为68。4根据权利要求1所述的烟。
4、气同时脱硫脱硝的方法，所述的吸收塔为筛板塔、旋流板塔、喷淋塔或鼓泡塔。5根据权利要求1所述的烟气同时脱硫脱硝的方法，所述的脱硫反应的温度为1060，PH值为57。6根据权利要求1所述的烟气同时脱硫脱硝的方法，所述的脱硫剂为氨水，所述氨水的质量分数为520。权利要求书CN104084023A1/4页3一种烟气同时脱硫脱硝的方法技术领域0001本发明涉及一种烟气净化的方法，尤其涉及烟气废气脱硫脱硝的方法，属于环境保护领域。技术背景0002氮氧化物以NO为主和二氧化硫是目前受全球广泛关注的大气污染物，每年有大量的氮氧化物和二氧化硫排入大气，造成严重的环境污染且对人体有很大的危害。0003目前，有关脱。
5、除烟气中二氧化硫和氮氧化物的工艺已经比较成熟，早已进行大规模工业应用，但是大部分的工艺都只针对单一组分有用，烟气中氮氧化物和二氧化硫往往同时存在，如果利用这些只能处理单一污染物的设备对氮氧化物和二氧化硫分别进行脱除，存在占地面积大、成本高等问题。因此，进一步研发同时脱硫脱硝的技术，对于大气污染的控制具有重要意义。0004同时脱除二氧化硫和氮氧化物的方法主要分为干法和湿法两大类。干法处理如专利CN103263848A采用氧化剂在高温下将二氧化硫转化为三氧化硫，然后用废铁和稀酸回收得到七水硫酸亚铁产品，同时一氧化氮或二氧化氮转化为氮气。专利CN102908883A用紫外线辐射烟气产生大量的活性物质。
6、，将烟气中的二氧化硫和氮氧化物氧化并生成稳定的硫酸和硝酸，用酸雾去除装置收集或通入氨生成硫酸铵和硝酸铵。专利CN101337152A用臭氧同时氧化烟气中的二氧化硫、氮氧化物，氧化产物和水结合生成微小雾滴，经荷电凝并后收集成混合酸液，然后经化学方法分离提纯成硫酸、硝酸。以上处理方法有较高的脱硫脱硝效率，但所用试剂和设备比较昂贵，对于排放量大的烟气处理，经济性和工程应用性不强。湿法处理如专利CN103301731A、CN102989273A、CN101352648A、CN102698599A、CN102698581A提供了采用不同的吸收剂对二氧化硫和氮氧化物进行脱除处理的方法，这些方法采用的吸收剂。
7、是亚氯酸钠、氯酸钠等复合型吸收剂，成本高昂且处理不当容易造成二次污染。专利CN103331095A先将烟气中的一氧化氮氧化为二氧化氮，然后二氧化硫与氮氧化物在疏水性中空纤维膜吸收器中与海水基吸收剂发生反应，实现脱硫脱硝；CN203155066U采用非热放电单元连接高压配电单元的针阵列电晕放电反应器对烟气进行预氧化处理，再用碱液对二氧化硫和氮氧化物进行吸收；CN102500207A在低温等离子体反应器中将烟气氧化，然后用氨水对氧化后的烟气进行脱除；CN102247750A在吸收塔底部设置了臭氧发生器，并在吸收液中加入了催化剂，利用臭氧和催化剂将烟气中的二氧化硫和氮氧化物高效氧化，然后用水或碱性物。
8、质进行吸收处理；CN101745306A在双轴对撞流反应器中，利用尿素/氨水混合溶液对二氧化硫和氮氧化物进行吸收脱除；以上方法所采用的处理设备结构复杂，增加了运行和维护的成本，不够经济。专利CN103230734A采用联合FGD工艺石灰石/石膏脱硫工艺和金属络合物溶液的吸收工艺对二氧化硫和氮氧化物进行脱除，脱除过程借助活性炭AC催化和电化学辅助作用，最终产物为硫酸盐和N2。其工艺复杂、设备繁多，副产物石膏含多种重金属，污染大。专利CN102989272A采用生物法，利用同步脱硫脱氮菌群对洗脱塔洗脱的二氧化硫和氮氧化物进行脱除，该方法微生物的驯化和对污染物的处理时间说明书CN104084023A。
9、2/4页4较长，对于废气中污染物的浓度变化应对缓慢，浓度变化过大甚至会导致微生物的死亡。专利CN103301749A采用过渡金属氧化物的微粒或含过渡金属氧化物的混合物的微粒将烟气中的二氧化硫和一氧化氮催化氧化成三氧化硫和二氧化氮，再用水进行吸收处理。该方法存在金属氧化物容易被毒化的问题。0005综上，目前已经开发出的同时脱硫脱硝方法，各有优点和缺点，但总体上都不适于工业应用。因此，开发出一种适用于工业应用特别是适用于我国的一体化同时脱硫脱硝的方法具有重要意义。发明内容0006本发明的目的是针对现有技术的不足和缺陷，提供一种烟气同时脱硫脱硝的方法。0007本发明提供的技术方案为0008一种烟气同。
10、时脱硫脱硝的方法，包括如下步骤0009烟废气进入吸收塔的下部脱硝段，与来自脱硝循环罐的脱硝循环液亚铁螯合剂进行脱硝反应，使NO进入液相，以亚铁亚硝酰络合物的形式存在；金属铁可与亚铁亚硝酰络合物发生反应，再生亚铁螯合剂并产生NH3，恢复脱硝剂的活性；过程消耗了铁粉或铁屑，产出氢氧化铁或氢氧化亚铁沉淀资源化处置，可用于生产铁红颜料等。0010脱硝反应为0011001200132FE2EDTANOFE8H2FE2EDTAFEOH22NH300144FE2EDTAO24H4FE3EDTA2H2O00152FE2EDTAFE2OH2FE2EDTAFEOH200162FEOH22HO22FEOH30017。
11、2FEOH3FE3FEOH200180019脱硝过程产生的NH3，随烟气一起进入脱硫段，与添加的脱硫剂一起将二氧化硫脱除得到亚硫酸铵或者亚硫酸氢铵，最终氧化得到硫酸铵产品，亚硫酸铵对二氧化硫具有良好的吸收能力，亚硫酸铵或亚硫酸氢铵最终氧化为硫酸铵作为化肥销售。0020脱硫反应为0021SO2NH3H2ONH4HSO30022SO22NH3H2ONH42SO30023SO2NH42SO3H2O2NH4HSO30024NH3NH4HSO3NH42SO300252NH42SO3O22NH42SO4说明书CN104084023A3/4页50026上述的烟气同时脱硫脱硝的方法，所述的脱硝反应的温度为10。
12、60，PH值为6080。0027上述的烟气同时脱硫脱硝的方法，所述的吸收塔为筛板塔、旋流板塔、喷淋塔或鼓泡塔。0028上述的烟气同时脱硫脱硝的方法，所述的脱硫反应的温度为1060，PH值为57。0029上述的烟气同时脱硫脱硝的方法，所述的脱硫剂为氨水，所述氨水的质量分数为520。0030本发明的有益效果在于00311本发明在无需催化剂的条件下，实现了在一个系统中同时脱除烟废气中二氧化硫S02及氮氧化物NOX，成本低廉、操作简单、运行稳定；00322本发明先用吸收法对烟气进行脱硝处理，然后用金属铁对脱硝液进行还原，不仅实现脱硝液的循环使用，而且还原过程产生的NH3可用于脱硫，既使得脱硝液得到充分。
13、利用，节约成本，又减少了后续处理的过程。00333本发明的脱硫脱硝效率高，均达到90以上，且产物易处理，处理后的烟气可直接排入大气，有效避免了烟气造成二次污染。00344本发明设备投资运行费用低，很大程度地降低了烟气处理的成本，适用于含一氧化氮为主的氮氧化物烟废气脱硝，特别适合我国中小锅炉烟气脱硝脱硫。附图说明0035图1为本发明的工艺流程图。0036图2为本发明烟气同时脱硫脱硝装置的结构示意图00371是原烟气/废气进口，2是脱硝段，3是脱硫段，4是脱水器，5是净烟气/废气出口，6是脱硝循环罐，7是脱硝液制备罐，8是脱硫循环罐，9是氨水储存罐。具体实施方式0038下面结合附图和具体实施例对本。
14、发明做进一步详细说明，但本发明并不限于此。0039如图1和图2所示，烟气或废气通过原烟气/废气进口1进入脱硝单元，由脱硝循环罐6中的亚铁螯合剂FE2EDTA溶液和金属铁分别作为脱硝剂和还原剂，在脱硝段2完成烟气与亚铁螯合剂的脱硝反应脱除NO，形成亚铁亚硝酰络合物，然后金属铁与络合物发生还原反应，将氧化得到的FE3EDTA还原成FE2EDTA维持脱硝液的活性，同时生成NH3，NH3随烟气一起进入脱硫段3，NH3和氨水储存罐9中的脱硫剂氨水共同实现脱硫，烟气经过脱硫脱硝之后通过脱水器4从净烟气/废气出口5排入大气。0040该脱硝反应运行的PH值控制在68，温度为1060。脱硝过程消耗了铁粉或者铁屑。
15、，消除了NO，产出氨气用于脱硫，产出的氢氧化铁或氢氧化亚铁用于生产铁红颜料等。0041烟气或废气脱硝后进入脱硫阶段，该阶段PH控制在57，温度1060，利用脱硫池中配制的氨水和脱硝阶段产生的NH3对烟气或废气中的二氧化硫进行脱除，反应产物含有亚硫酸氢铵、亚硫酸铵和硫酸铵，亚硫酸铵对二氧化硫具有良好的吸收能力，亚硫酸说明书CN104084023A4/4页6铵或亚硫酸氢铵最终氧化为硫酸铵作为化肥销售。0042实施例10043在内40MM，L400MM的反应器中，加入15MMOL/L的FE2EDTA螯合液200ML和铁粉08G，PH80，温度控制在20，通入06M3/H模拟废气1000106SO2、。
16、200106NO、其余为空气。脱硝后的烟气通入内100MM内置4层筛板的筛板塔中，氨水储罐中氨质量分数为135，PH52。经脱硫脱硝处理，NOX的脱除效率为942，SO2的脱除效率为903。0044实施例20045在内40MM，L400MM的反应器中，加入15MMOL/L的FE2EDTA螯合液200ML和铁粉08G，PH80，温度控制在30，通入06M3/H模拟废气1000106SO2、200106NO、其余为空气。脱硝后的烟气通入内100MM内置4层筛板的筛板塔中，氨法脱硫循环罐中氨质量分数为185，PH56。经脱硫脱硝处理，NOX的脱除效率为965，SO2的脱除效率为911。0046实施例。
17、30047在内40MM，L400MM的反应器中，加入15MMOL/L的FE2EDTA螯合液200ML和铁粉08G，PH60，温度控制在10，通入06M3/H模拟废气1000106SO2、200106NO、其余为空气。脱硝后的烟气通入鼓泡塔中，氨法脱硫循环罐中氨质量分数为20，PH70。经脱硫脱硝处理，NOX的脱除效率为936，SO2的脱除效率为964。0048实施例40049在内40MM，L400MM的反应器中，加入15MMOL/L的FE2EDTA螯合液200ML和铁粉08G，PH70，温度控制在50，通入06M3/H模拟废气1000106SO2、200106NO、其余为空气。脱硝后的烟气通入。
18、喷淋塔中，氨法脱硫循环罐中氨质量分数为5，PH50。经脱硫脱硝处理，NOX的脱除效率为951，SO2的脱除效率为908。0050实施例50051在内40MM，L400MM的反应器中，加入15MMOL/L的FE2EDTA螯合液200ML和铁粉08G，PH70，温度控制在60，通入06M3/H模拟废气1000106SO2、200106NO、其余为空气。脱硝后的烟气通入旋流板塔中，氨法脱硫循环罐中氨质量分数为16，PH60。经脱硫脱硝处理，NOX的脱除效率为908，SO2的脱除效率为926。0052实施例60053在内40MM，L400MM的反应器中，加入15MMOL/L的FE2EDTA螯合液200ML和铁粉08G，PH68，温度控制在45，通入06M3/H模拟废气1000106SO2、200106NO、其余为空气。脱硝后的烟气通入内100MM内置4层筛板的筛板塔中，氨法脱硫循环罐中氨质量分数为95，PH58。经脱硫脱硝处理，NOX的脱除效率为946，SO2的脱除效率为926。说明书CN104084023A1/1页7图1图2说明书附图CN104084023A。