[发明专利]一种复合吸收剂同步脱氟脱硝的方法

说明书

本发明公开了一种复合吸收剂同步脱氟脱硝的方法，该方法是将疏水性离子液膜与碱性水溶液组成的复合吸收剂用于处理含氟硝尾气，实现NO和HF的同步净化及选择性分离；其中疏水性离子液膜是将块状的干燥膜体浸入到疏水性离子液体中，静置，固液分离后干燥粉碎制得；相比于现有技术，本发明中的复合吸收剂具有合成简单、溶剂损耗量小、吸收容量大和吸收效果好等优势，离子液膜对NO的渗透选择性较强，该复合吸收剂中的水相对HF具有较高的吸收效果，能同时实现NO和HF的净化，并且能够将这两种气体进行分离。

技术领域

本发明涉及一种用复合吸收剂同步脱氟脱硝的方法，属于环境保护和气体净化领域。

背景技术

大气，作为人类赖以生存的环境要素，随着工业发展和社会的不断进步，环境污染日益严重，俨然已对人类的生存和发展构成严峻的挑战。

我国磷矿资源丰富，储量位居全球第二，且平均伴生有2%~4%的氟资源。磷矿可以通过一些特殊处理方法将其中的磷酸盐进行回收利用，可加工为磷肥和含磷饲料等产品。全球的磷酸主要由湿法工艺生产制得。盐酸法、硫酸法和硝酸法等是湿法磷酸盐生产的主要方法，这三种生产工艺各有其优势。其中运用较广泛的方式是硝酸法，该方法在使用过程中是以磷矿和硝酸为主要原料，因磷矿中含有大量的氟磷酸钙(Ca₅F(PO₄)₃)，因此反应过程中会有氟化氢（HF）生成，同时还会释放出NO等气态物质，虽然该方法可以将磷矿中的磷资源进行回收利用，但生产过程中会造成有害气体的释放，这些有害气体在环境中不断积累，将直接或间接给人类安全和生态平衡发起警钟。

NO的大量排放容易造成酸雨和雾霾的频发，对人体健康和生态环境构成了巨大的威胁。HF是一种有毒的气体污染物，人体摄入过量的氟会引起氟骨症等疾病危害人体健康，植物吸收过量的氟会造成植物减产甚至枯死等严重后果，空气中的HF可随雨水降落对建筑物或设备造成严重的腐蚀，影响其使用寿命。

NO具有难溶于水的性质，其处理技术按处理工艺不同分为干法和湿法，其中干法脱硝包括：催化还原法（SCR）、非催化还原法（SNCR）、等离子体、吸附法、吸收法等；湿法脱硝包括碱吸收、酸吸收和络合吸收等。干法脱硝技术对于NO气体的处理效率并不高，仅达40%左右，虽然干法处理能耗较好，但在工业生产的应用性不强。目前湿法脱硝最常见的是用络合剂来吸收NO或者用NaClO等氧化剂来吸收NO，对络合剂和氧化剂消耗量大，成本较高。

HF极易溶于水，目前常见的处理技术有吸收法、吸附法和膜分离法等。其中吸附法对吸附剂的选择比较严格，常见的吸附剂有活性氧化铝、氟化钠和活性炭等，膜分离法对于膜材料的选择也极其严谨。虽然吸附法和膜分离法对HF的脱除都有一定的效果，但吸附剂和膜材料的成本较高，无法真正实现工业应用。

中国专利公开号CN112138500 A公开了“一种车载式硫硝尘氟一体化深度净化装置及使用方法”，该方法主要采用喷淋耦合电晕放电的方式去除硝和氟，其使用的吸收剂主要为含钴、亚铁等络合剂或NaClO₂、KMnO₄、H₂O₂等氧化剂以及微乳液吸收剂等，此方法所用的吸收剂成本较高且不利于吸收剂的回收利用。中国专利公开号CN 208032296 U公开了“一种气体净化塔及气体净化装备”，该装备的主要创新之处在于在罐体内部设有一个切割装置，该装置既可以将填料细化，也能有效提高气泡与药液的接触面积，但是在本质上该净化方法还是传统的化学反应吸收，对于氟、硝等气体的净化效率不高，且无法做到适应多种复杂工况，也无法做到硫硝尘氟等有害组分一体化高效去除。

综上所述，针对同步脱硝脱氟技术，仍然需要开发简易、更加有效和成本较低的协同治理方法。

发明内容