[发明专利]一种烟气同时脱硫脱氮并副产硫酸铵的方法

说明书

技术领域

本发明属于烟气净化技术领域，涉及一种利用黄铁矿和氨基羧酸类配体同时脱除烟气中的二氧化硫和一氧化氮并副产硫酸铵的方法。

背景技术

目前应用较广泛的烟气脱硝方法是选择性催化还原法，但此法存在催化剂易失活、氨易泄漏及运行费用高等缺点。因烟气中的氮氧化物主要是NO，而NO几乎不溶于水和碱液，故人们提出采用亚铁络合剂等络合吸收NO，从而使NO易于从气相转入液相。但因亚铁易被氧化为三价铁，而被氧化后的络合剂不能与NO络合，使吸收效率迅速下降，故此法未能得到广泛应用。另外，上述方法也只能脱除NO，不能实现同时脱硫脱氮。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用氨基羧酸类配体和黄铁矿同时脱除烟气中的二氧化硫和一氧化氮的方法，并副产硫酸铵，有效解决亚铁络合剂的氧化失效问题。

本发明的技术方案如下：

以含有氨基羧酸类配体的溶液和黄铁矿粉配制浆液，用以洗涤含SO₂和NO的烟气，烟气中的二氧化硫和氧气与黄铁矿反应，二氧化硫和黄铁矿硫被氧化成硫酸根，浸取黄铁矿生成的亚铁与氨基羧酸类配体结合生成亚铁络合剂，亚铁络合剂络合吸收烟气中的NO，在黄铁矿的作用下，络合产物亚硝酰基络合物继续反应生成铵根，铵根与硫酸根结合生成硫酸铵。

黄铁矿可磨成细粉后加水与氨基羧酸类配体制成浆液洗涤烟气，也可将黄铁矿制成填料层，烟气和含有氨基羧酸类配体的吸收液同时通过填料层。

黄铁矿可以是矿物黄铁矿，也可以是煤系黄铁矿，矿物黄铁矿或煤系黄铁矿的颗粒粒径为70～600μm，与溶液的质量比为1∶100～3∶10。

氨基羧酸类配体可以直接加入吸收浆液，通过与黄铁矿浸出的亚铁结合生成亚铁络合剂，也可以先与硫酸亚铁反应生成亚铁络合剂后再加入吸收浆液中。

氨基羧酸类配体可以是乙二胺四乙酸及其钠盐、氨基三乙酸等，在浆液中的浓度为2～30mmol/L。

亚铁络合剂的活性通过黄铁矿的抑制氧化作用来维持。

工艺中需要设置吸收塔、循环池、固液分离装置、滤液调整槽、浓缩结晶器等，吸收塔可采用喷淋塔、旋流板塔及填料塔等。

吸收塔在常压下进行，吸收塔液气比为3～20L/Nm³，吸收塔内气体停留时间为2～15s，浆液温度为20～75℃，浆液pH值为1～8，浆液在循环池中的停留时间为5～30min。

本发明的效果和益处是：

本发明利用烟气中的二氧化硫和氧气浸出黄铁矿生成的亚铁与氨基羧酸类配体形成亚铁络合剂，用以络合吸收烟气中的NO，黄铁矿抑制亚铁络合剂的氧化降解，并使亚硝酰基络合物继续反应生成铵根，从而达到了同时脱除烟气中的二氧化硫和一氧化氮的目的，并副产硫酸铵，具有显著的经济效益。

若采用煤系黄铁矿，则此法还能在脱硫脱氮的同时，有效降低煤炭中的黄铁矿硫含量，故本发明是一种一举多得的污染控制方法。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

图中：1风机；2吸收塔；3除雾器；4出塔烟道；5浆液循环泵；6沉降槽；7渣浆泵；8固液分离器；9滤液池；10滤液输送泵；11滤液调整槽；12调整槽底流输送泵；13溶液输送泵；14浓缩结晶器；15水槽；16水泵

具体实施方式

以下结合流程图叙述本发明的具体实施方式。

烟气由风机1送到吸收塔2的下部，自下而上与含有黄铁矿和氨羧类配体的浆液逆流接触，烟气中的二氧化硫被吸收并与黄铁矿反应，二氧化硫被氧化成硫酸根，黄铁矿硫也被氧化成硫酸根。浸出黄铁矿生成的亚铁离子与氨羧类配体生成亚铁络合剂，亚铁络合剂络合吸收NO的产物亚硝酰基络合物继续反应生成铵根，铵根与硫酸根结合生成硫酸铵，从而实现同时脱硫脱氮。净化后的烟气经过除雾器3除去其中的水分后，进入出塔烟道4排放。控制一定的液气比和烟气在吸收塔中的停留时间，可使烟气脱硫脱氮率均达到90％以上，满足环保标准要求。

可以用吸收塔的下部作为浆液循环池，也可以单独设置循环池。浆液中硫酸根和铵根离子的浓度达到一定值后，引出部分浆液去固液分离器8进行分离，滤液经过滤液池9引入滤液调整槽11，补充氨并调整pH值，由溶液输送泵13打入浓缩结晶器14，经过浓缩结晶得到副产品硫酸铵晶体。滤液调整槽11底部含杂溶液由调整槽底流输送泵12打回吸收塔循环使用。浓缩结晶过程形成的水引入水槽15，由水泵16打回吸收塔底部循环使用。