[发明专利]一种电解脱硝的方法

说明书

技术领域

本发明属于锅炉尾气处理领域。本发明涉及一种电解除去烟气中NOx的方法，更具体地说，是以配方吸收剂在吸收塔中吸收烟气中的NOx，然后在有还原剂的情况下对吸收液进行电解使NOx生成N₂除去的方法。

背景技术

对NOx的控制，目前主要是采取低氮氧化物燃烧技术和NH₃选择性催化还原(SCR)。SCR是所有脱氮氧化物中效率最高的，与燃烧改性相结合，可减少90％的NOx排放。欧洲与日本装备的SCR，能脱除60％～80％的NO，氨泄漏率低于5ppm。但NH₃催化降解中，小颗粒易堵塞催化剂，使催化周期缩短，烟气中的氧气对采用NH₃等还原剂还原NOx不利。SCR对中高硫煤的适应性差，因为烟气中硫组分降低催化剂寿命(欧洲和日本多将其用于低硫煤)，含氨的飞灰出售价格也降低了。SCR脱硝一般采取两层蜂窝状催化剂，安装在省煤器与空气预热器之间，催化剂层需不断震荡(往往采取声波震荡，实际又产生刺耳的声波污染)和采取蒸汽吹扫以防飞灰沉积，但仍由于小颗粒易堵塞催化剂，催化剂活性大大降低，需要体积庞大的催化剂层，加上催化剂本身价格较高，导致投资大，运行成本高。

本工艺系统脱硫脱硝一体化，在脱硫吸收塔底设置电解装置，脱硝本身不增加系统空间，即使采取塔外设置电解装置，增加的设备空间也很小，设备投资简单，大大减低脱硝的设备投资，脱硝过程不消耗氨，不使用催化剂，耗电少，运行成本低。

发明内容

针对SCR脱硝工艺投资大、运行成本高的缺点，本申请提出一种电解脱硝的方法，达成脱硝的目的，并达成系统投资少、运行稳定可靠、不消耗氨的效果。

一种电解脱硝的方法，是以配方吸收剂在脱硝吸收塔中吸收烟气中的NOx，然后在加入脱硫副产或在脱硝吸收塔中生成亚硫酸盐作还原剂对吸收液进行电解使NOx生成N₂除去，而亚硫酸盐生成硫酸盐的方法；所述吸收剂配方以亚硫酸钙为还原剂时包括：硫酸铵浓度15～40％(质量分数，以下同)，硫酸亚铁浓度0.1～1％，氨羧络合剂浓度0.1～1％，甘油浓度0～5％；所述吸收剂配方以亚硫酸钠为还原剂时包括：硫酸钠浓度15～25％，硫酸亚铁浓度0.1～1％，氨羧络合剂浓度0.1～1％，甘油浓度0～5％；所述电解是指通入直流电，电压2～4V；所述电解脱硝的方法包括以下步骤：

a、烟气中NOx的吸收

烟气进入脱硝吸收塔中部，以配方溶液吸收烟气中NOx，反应式如下：

Fe²⁺(EDTA)+NO＝Fe²⁺NO(EDTA)

b、加入还原剂

在系统中加入脱硫副产作还原剂；或加入石灰粉在脱硝吸收塔中吸收SO₂后生成还原剂；

c、对吸收液进行电解

在脱硝吸收塔底部设置电解装置，或塔外设置电解装置让浆液流过时电解，对脱硝吸收液进行电解使NOx生成N₂及亚硫酸根生成硫酸根；反应式如下：

阳极反应：

阴极反应：

电解反应：

d、脱硝吸收塔中固相物质的排放及液相的循环

脱硝吸收塔中固相物质包括烟气中的粉尘、硫酸盐的结晶和作为还原剂的脱硫副产，脱硝吸收的浆液经浓缩、过滤，含硫酸盐的固相物排放，液相的循环包括塔内浆液循环、过滤液及过滤洗涤液的循环。

本发明体现在以下几点：

(1)以湿法吸收、电解方式实现脱硝，脱销率≥90％。以亚硫酸钙为还原剂时吸收剂配方包括：硫酸铵浓度15～40％，硫酸亚铁浓度0.1～1％，氨羧络合剂浓度0.1～1％，甘油浓度0～5％；以亚硫酸钠为还原剂时吸收剂配方包括：硫酸钠浓度15～25％，硫酸亚铁浓度0.1～1％，氨羧络合剂浓度0.1～1％，甘油浓度0～5％；其中硫酸盐是主要介质成分，氨羧络合剂指乙二胺四乙酸盐EDTA、氨三乙酸钠NTA、二乙烯三胺五羧酸盐DTPA、…中的一种或复配，有一定浓度的甘油有辅助络合剂的作用；电解是指通入直流电，采用复极式结构，两相邻电极电压差为2～4V；电解电极材料选择石墨。