[发明专利]一种同时脱硫脱硝的烟气净化方法

说明书

一、技术领域

本发明涉属于大气污染控制技术和资源利用领域，具体地说是一种同时脱硫脱硝的烟气净化方法。

二、背景技术

当前，我国正以历史上最脆弱的生态环境承载着世界上最多的人口，承载着历史上最空前的资源消耗和经济活动，面临着历史上最突出的生态环境挑战。人口和资源、经济发展与生态环境之间的矛盾已成为中国现代化发展的最大制约因素。要保持可持续发展，就必须减少对环境的污染并实施循环经济。我国现阶段的能源结构决定了在今后相当长的时期内，仍以煤为主的能源供应与消耗格局不会改变。煤燃烧时烟气中产生颗粒物、二氧化硫(SO₂)、氮氧化合物(NO_x)等污染物，控制并去除燃煤烟气排放中的污染物使之合理利用成为保护大气环境的有效途径。

废物是放错地方的资源。对烟气进行脱硫、脱硝和脱汞，不仅可以改善空气质量，而且还可以对脱硫、脱硝和脱汞后产生的副产物进行回收再利用，节约资源，减小相关产业的成本，提高生态效率，降低环境风险。因此，开展大气污染控制技术和资源利用的研究，改善和治理我国的大气环境，回收利用废弃的再生资源，对促进我国经济可持续发展、保护人们身体建康具有重要意义。

为减少烟气中污染物排放，我国燃煤锅炉目前大部分已经安装了脱硫装置，主要是湿法脱硫技术。用碱液作为吸收剂利用了二氧化硫与碱性脱硫剂的酸碱中和反应脱除二氧化硫；烟气中氮氧化合物的有害物质多以NO的形式存在，根据NO容易被氧化的性质，只要NO被氧化成NO₂，则可以在湿法脱硫装置中实现SO₂和NO₂的同时脱除。但用碱液作为吸收剂对烟气进行脱硫、脱硝，应用碱液成本高，限制了其应用。因此，实现碱液的循环利用，研究开发低成本、高效率的可以同时脱硫脱硝的技术就显得尤为重要。

三、发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种同时脱硫脱硝的烟气净化方法。应用该方法工艺简单，投资少，运行成本低，污染物去除率高。

实现本发明的目的采用的技术方案是：所述的同时脱硫脱硝的烟气净化方法是：

首先，将经过除尘的烟气中加入雾化的臭氧，把不溶性的氮氧化物(NO_x)转化为可溶的二氧化氮(NO₂)。

接着，将烟气送入吸收塔中用碱液吸收烟气中的污染物，得到亚硫酸钠、硫酸钠和硝酸钠溶液吸收液；吸收液经氧化塔空气氧化，将亚硫酸钠氧化为硫酸钠，得到硫酸钠和硝酸钠溶液，冷却析出硫酸钠；硫酸钠送制碱系统生产碱液；硝酸钠溶液经蒸发、结晶，得到硝酸钠产品外售。

再利用烟气中的生成物硫酸钠制作碱液(NaOH)，制作碱液(NaOH)的工艺步骤是：

(1)先将硫酸钠与草酸在反应釜内进行常温转化反应，生成草酸氢钠和硫酸；

转化反应式为：Na₂SO₄+2H₂C₂O₄＝2NaHC₂O₄+H₂SO₄

将硫酸钠和草酸以摩尔比1∶2.5～1∶3.0在水溶液混合，在反应釜进行常温转化，搅拌反应15～50分钟。

(2)将上述反应得到的草酸氢钠与氢氧化钠溶液在中和釜中常温中和反应，得到草酸钠水溶液；

中和反应式为：NaHC₂O₄+NaOH＝Na₂C₂O₄+H₂O

(3)将草酸钠与氢氧化钙在制碱釜中等摩尔混合反应，得到氢氧化钠NaOH和草酸钙；

苛化反应式为：Na₂C₂O₄+Ca(OH)₂＝2NaOH+CaC₂O₄

草酸钠与氢氧化钙原料量均为1.0～1.8mol/L，反应液加热到30～50℃，搅拌1～2小时，然后再在常温下搅拌3～4小时，得到的反应液氢氧化钠NaOH。

(4)将草酸钙与15％～40％质量分数的稀硫酸以1∶3～1∶6摩尔比混合，加热到30～50℃，搅拌40～90分钟，得到硫酸钙和草酸；