[发明专利]一种同时治理废气中NO和SO2的多功能吸收塔

说明书

技术领域

本发明涉及一种脱除和回收废气中NO和SO₂的工艺和装置，具体涉及用碱性溶液脱除和回收废气中NO和SO₂的工艺和装置。 

背景技术

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。SO₂和NOx是排放量最多、危害性最大的两种污染气体。氮氧化物还会形成光化学污染、产生温室效应、破坏臭氧层、对人体有致毒作用。我国2000年所排放的氮氧化物为1200万吨，如果不采取有效的污染控制措施，2020年氮氧化物排放量将达到2900万吨左右，SO₂排放量将达到4350多万吨。近年来，我国一些特大型城市的空气氮氧化物浓度超标，氮氧化物的环境容量已基本处于饱和状态，一些地方甚至产生光化学烟雾现象，我国酸性降水中，硝酸根和硫酸根离子浓度比例已由2000年的0.15∶1发展为2004年的0.20∶1，表明我国未来的酸雨污染可能将由硫酸型向硫酸/硝酸复合型发展，控制SO₂和NO的排放已是迫在眉睫。 

NO_x是氮氧化物的统称，包括N₂O、NO、N₂O₃、NO₂、N₂O₅等，大气中95％以上的NO_X为NO，NO₂只占很少量，烟道气中的NO_X90％以上也是NO。由于NO反应能力较差，因此，其脱除在技术上也就相当困难。经过多年的研究已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US Patent 4,221,768、SwedishPatent 8404840-4、US Patent 4,101,238、US Patent 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NO不能回收利用。 

日本专利P1659565j(1976)、P181759c(1976)、P63100918，A2(1988)所提出的同时脱除NO_X和SO₂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NO_X等由于成本高等原因而未能推广开来。另一种方法采用黄磷(见文献Nature，1990，343(11)：151-153)，能同时脱除烟气中的NO_X和SO₂，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，通常用 乙二胺四乙酸二钠和亚铁盐配制而成)脱除废气中NO，Fe(II)-EDTA和NO的反应式如下： 

由于Fe(II)-EDTA易被氧化为Fe(III)-EDTA(见参考文献：Bull.of the Chem.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，因此该法迟迟不能工业化。 

中国专利CN101306308公开了一种用Fe(II)-EDTA溶液脱除废气中NO和SO₂的方法，其原理是这样的： 

利用含Fe(II)-EDTA和脱硫剂组成的吸收液同时吸收NO和SO₂，Fe(II)-EDTA氧化生成的Fe(III)-EDTA不能络合NO，但在活性炭催化剂的作用下，Fe(III)-EDTA可以被离解成三价铁离子Fe(III)和EDTA(见式(2))，Fe(III)具有较强的氧化能力，能够将SO₂溶解在吸收溶液中产生的亚硫酸根氧化为硫酸根(见式(3))，其本身被还原为亚铁离子Fe(II)，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。 

Fe(II)+EDTA→Fe(II)-EDTA                 (4)