[发明专利]钠基脱硫脱硝吸收剂及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及烟气净化领域，具体设计一种钠基脱硫脱硝吸收剂及其制备方法。

【背景技术】

大气污染问题是人类社会生存与发展所面临的最严重的环境问题之一。其中，燃煤烟气中二氧化硫和氮氧化物的污染控制是目前大气污染控制领域最主要的任务。

含S、N元素的燃料在燃烧过程中产生的硫氧化物和氮氧化物的浓度都不太高，但总量却非常大。国内外现有烟气净化技术中除尘、脱硫、脱硝往往是在多个独立系统中分别完成，不但占地面积大，而且投资、操作费用高，并且随着烟气脱硫的普及，大气中氮氧化物危害所占的比例将越来越大。因此，同时脱硫脱硝技术日益受到各国的重视。

相关技术中，烟气同时脱硫脱硝技术主要分为三类，分别是：烟气脱硫和烟气脱硝的组合技术；对现有系统进行改造增加脱硝功能；利用吸附剂同时脱除SO₂和NO_x。其中脱硫采用石灰石-石膏湿法脱硫技术、海水脱硫、镁法脱硫技术等，脱硝采用SCR、SNCR等脱硝催化氨反应技术。相关技术中的脱硝技术存在如下缺陷：

1、脱硫脱硝一体化技术发展缓慢，主要受制于吸收剂对SO₂以及氮氧化合物的吸收率，不能很好地解决同时对两类污染物SO₂与氮氧化合物的高效率吸收；

2、脱硫脱硝吸收剂的高成本，导致难以工业化应用；

3、吸收剂对SO₂与氮氧化合物吸收后生成的产物的综合性利用，容易造成二次污染或污染转移。

因此，有必要提供一种新的脱硫脱硝工艺解决上述技术问题。

【发明内容】

本发明的目的是克服上述技术问题，提供一种脱硫脱硝效率高、且投资成本低的钠基脱硫脱硝吸收剂。

本发明的技术方案是：

一种钠基脱硫脱硝吸收剂，包括质量浓度为2-5％的氨水及溶于所述氨水中的钠基复合溶液，其中所述钠基复合溶液包括如下组分：

摩尔浓度为2～4mmol/L的Na₂CO₃，摩尔浓度为3～6mmol/L的NaClO，摩尔浓度为1～3mmol/L的NaClO₂；

所述钠基脱硫脱硝吸收剂的pH值为12-14。

优选的，所述钠基复合溶液包括如下组分：摩尔浓度为3mmol/L的Na₂CO₃，摩尔浓度为4mmol/L的NaClO，摩尔浓度为2mmol/L的NaClO₂。

优选的，所述氨水的质量浓度为4％。

本发明还提供一种钠基脱硫脱硝吸收剂的制备方法。所述钠基脱硫脱硝吸收剂的制备方法包括如下步骤：

配制钠基复合溶液：将摩尔浓度为2～4mmol/L的Na₂CO₃、摩尔浓度为3～6mmol/L的NaClO、摩尔浓度为1～3mmol/L的NaClO₂混合，形成钠基复合溶液；

配制氨水：配制质量浓度为2-5％的氨水；

配制钠基脱硫脱硝吸收剂：向所述钠基复合溶液中加入所述氨水，且控制所述氨水的加入量，使混合溶液的pH值为12-14，得到所述钠基脱硫脱硝吸收剂。

与相关技术相比，本发明提供的钠基脱硫脱硝吸收剂，具有如下有益效果：

一、本发明提供的钠基脱硫脱硝吸收剂，在碱性条件下，亚氯酸钠、次氯酸钠作为吸收剂中的强氧化物质，主要吸收烟气中的SO₂与NO_x，原理为：SO₂水解后生成亚硫酸钠，亚氯酸钠、次氯酸钠与NO_x中的主要成分NO反应生成NO₂，且亚硫酸钠作为吸收NO₂的主要物质，最终生成硫酸钠与硝酸钠；氨水作为SO₂与NO₂的吸收主体，最终产物为硫酸铵与硝酸铵，还有部分的副产物硫酸钠与硝酸钠；吸收剂中的碳酸钠与氨水形成一定的缓冲能力，防止吸收剂在吸收酸性气体SO₂与NO_x时，导致pH值大幅波动，影响脱硫脱硝效果；同时，碳酸钠本身即可吸收烟气中的SO₂气体，生成亚硫酸钠。

因此，本发明提供的钠基脱硫脱硝吸收剂，可同时实现对SO₂与NO_x的吸收，且对SO₂吸收达99％以上，对NO_x吸收达95％以上。