CN101966418A - 一种燃煤烟气中no的吸收液及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃煤烟气中NO的吸收液及其制备方法和应用。吸收液的活性组分为丁二酮肟合钴离子([Co(dmgH)₂(H₂O)₂]²⁺)。其制备方法包括二价钴盐水溶液的制备、丁二酮肟(dmgH)乙醇溶液的制备和二价钴盐水溶液与丁二酮肟(dmgH)乙醇溶液混合3个步骤，最终形成本发明的一种燃煤烟气中NO的吸收液。本发明的一种燃煤烟气中NO的吸收液应用于燃煤电厂的燃煤烟气中NO的脱除。本发明的一种燃煤烟气中NO的吸收液不易挥发、不具有毒性，为环境友好型的NO吸收液，该吸收液能增大NO在液相中的溶解度，实现NO的络合氧化脱除，NO去除率在70％以上，吸收过程中无二次污染。

Description

一种燃煤烟气中NO的吸收液及其制备方法和应用 

技术领域

本发明涉及一种燃煤烟气中NO的吸收液及其制备方法和应用。 

背景技术

我国的能源以燃煤为主。占煤炭产量75％的原煤用于直接燃烧，燃烧过程产生的NO是大气中NOx的主要来源，它能引起人体中毒、植物损害、形成酸雨、破坏臭氧层、与碳氢化合物作用形成光化学烟雾，严重危害到人体健康，同时造成巨大的经济损失。2004年，国家颁布了《火电厂大气污染物排放标准》，对NO的排放要求更为严格。因此，我国燃煤烟气进行脱硝工作至关重要。 

由于目前广泛运用的成熟脱硫方法是湿法，因此对已有的湿法脱硫工艺加以改进，使脱硫脱硝同时进行，是国内外广泛关注并进行研究的一个热点，能否开发出高效、经济的湿法脱硝技术是这一工艺能否工业应用的关键。湿法脱硝的关键问题在于烟气中NOx的主要成分是NO，约占总量的90％以上，而NO是一种无色、无臭的惰性气体，除了生成络合物以外，无论在水中或碱液中都几乎不被吸收。 

目前已开发的钴络合物脱硝方法中，配体一般用氨水或多胺，这些配体易挥发、具有一定的毒性、易形成二次污染，化学吸收剂消耗大，损失严重，且它们均为液体，运输和使用也存在一定的困难。而本发明正是为了解决这些问题而提出的。 

发明内容

本发明的目的之一在于提出一种环境友好型的燃煤烟气中NO的吸收液，该吸收液能增大NO在液相中的溶解度，实现NO的湿法络合脱除，得到较高的NO去除率，没有二次污染。 

本发明的目的之二在于提出一种燃煤烟气中NO的吸收液的制备方法。 

本发明的构思如下： 

利用丁二酮肟合钴离子能够与NO络合的特性，实现液相中NO的络合脱除。 

在酸性条件下反应机理如下： 

[Co(dmgH)₂(H₂O)₂]²⁺+NO→[Co(dmgH)₂(NO)(H₂O)]²⁺+H₂O 

本发明的技术方案 

一种燃煤烟气中NO的吸收液的制备方法 

(1)、将二价钴盐加入到适量水中，形成二价钴盐水溶液； 

其中所述的二价钴盐为醋酸钴、硝酸钴或氯化钴中的任一种； 

所加入的二价钴盐的量，按二价钴盐溶液中Co²⁺：水为0.005～0.04mol/L计算； 

(2)、将丁二酮肟(dmgH)溶解于适量的乙醇溶液中，形成丁二酮肟(dmgH)乙醇溶液； 

其中乙醇溶液的用量以能溶解丁二酮肟的量为前提； 

(3)、将步骤(1)中所得的二价钴盐水溶液加入到步骤(2)形成的丁二酮肟(dmgH)乙醇溶液中进行混合，再用碱调pH值为3～7，即形成本发明的一种燃煤烟气中NO的吸收液，吸收液中的丁二酮肟合钴离子的浓度为0.005～0.04mol/L； 

步骤(1)中所得的二价钴盐水溶液与步骤(2)形成的丁二酮肟(dmgH)乙醇溶液的混合比按丁二酮肟与二价钴离子Co²⁺的摩尔比计算，即丁二酮肟∶二价钴离子Co²⁺为2∶1； 

所述的碱优选氢氧化钠。 

本发明所得的一种燃煤烟气中NO的吸收液，其活性组分为丁二酮肟合钴离子([Co(dmgH)₂(H₂O)₂]²⁺)。 

上述一种燃煤烟气中NO的吸收液的制备方法所得的一种燃煤烟气中NO的吸收液，应用于燃煤烟气中NO的脱除。脱除过程中控制其pH值为3～7、温度为20～80℃，可处理燃煤烟气中NO的浓度范围为50～2000ppm。 

本发明的有益效果 

本发明的一种燃煤烟气中NO的吸收液不易挥发、不具有毒性，为环境友好 型的NO吸收液，从而为运输和使用提供了方便。 

另外本发明的一种燃煤烟气中NO的吸收液，该吸收液能增大NO在液相中的溶解度，实现NO的络合氧化脱除，NO去除率在70％以上，吸收过程中无二次污染。 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明，但并不限制本发明。 

实施例1 

一种燃煤烟气中NO的吸收液的制备方法 

(1)、将4.76g的氯化钴溶解到100ml的水中，形成氯化钴水溶液； 

(2)、将4.64g的丁二酮肟溶解到250ml的无水乙醇中，形成丁二酮肟的乙醇溶液； 

(3)将步骤(1)所得的氯化钴水溶液与步骤(2)所得的丁二酮肟乙醇溶液混合即得丁二酮肟合钴离子，用氢氧化钠溶液调pH值为5.5，定容后即形成本发明的一种燃煤烟气中NO的吸收液。 

实施例1所得的一种燃煤烟气中NO的吸收液进行烟气脱NO的应用 

应用实施例1 

应用实验在直径1.8cm、高100cm的玻璃填料塔中进行，气液两相逆流流动，液体循环使用，气体出塔后经冷凝干燥后进GreenLine MK2烟气分析仪测定NO出口浓度。塔内装塑料弹簧填料，塔的水夹套用来控制反应温度。模拟烟气的流速是300mL/min，反应温度是50℃，液体喷淋密度为6m³/m²·h。 

模拟烟气的组成为：NO：572ppm，其余为高纯氮。 

吸收液中丁二酮肟合钴离子的浓度为0.04mol/L，溶液的pH值为5.5，吸收液体积为500毫升。 

维持上述条件吸收3小时后NO的脱除率在85％以上。 

应用实施例2 

反应器和操作条件同应用实施例1，吸收液用氢氧化钠溶液调至pH为3，维持上述条件吸收3小时后NO的脱除率在75％以上。 

应用实施例3 

反应器和操作条件同应用实施例1，用NaOH调pH为7，维持上述条件吸收3小时后NO的脱除率在70％以上。 

应用实施例4 

反应器和操作条件同应用实施例1，反应温度为20℃，维持上述条件吸收3小时后NO的脱除率在70％以上。 

应用实施例5 

反应器和操作条件同应用实施例1，反应温度为80℃，维持上述条件吸收3小时后NO的脱除率在73％以上。 

应用实施例6 

反应器和操作条件同应用实施例1，吸收液浓度为0.005mol/L，维持上述条件吸收1小时后NO的脱除率在70％以上。 

应用实施例7 

反应器和操作条件同应用实施例1，吸收液浓度为0.02mol/L，维持上述条件吸收2小时后NO的脱除率在80％以上。 

以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所做的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。 

Claims (5)

1.一种燃煤烟气中NO的吸收液的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：

(1)、将二价钴盐加入到适量水中，形成二价钴盐水溶液；

其中所述的二价钴盐为醋酸钴、硝酸钴或氯化钴中的任一种；

所加入的二价钴盐的量，按二价钴盐溶液中Co²⁺：水为0.005～0.04mol/L计算；

(2)、将丁二酮肟(dmgH)溶解于适量的乙醇溶液中，形成丁二酮肟(dmgH)乙醇溶液；

其中乙醇溶液的用量以能溶解丁二酮肟的量为前提；

(3)、将步骤(1)中所得的二价钴盐水溶液加入到步骤(2)形成的丁二酮肟(dmgH)乙醇溶液中进行混合，再用碱调pH值为3～7，即形成本发明的一种燃煤烟气中N0的吸收液，吸收液中的丁二酮肟合钴离子的浓度为0.005～0.04mol/L；

步骤(1)中所得的二价钴盐水溶液与步骤(2)形成的丁二酮肟(dmgH)乙醇溶液的混合比按丁二酮肟与二价钴离子Co²⁺的摩尔比计算，即丁二酮肟∶二价钴离子Co²⁺为2∶1；

所述的碱优选氢氧化钠。

2.如权利要求1所述的一种燃煤烟气中NO的吸收液的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中所述的二价钴盐优选为氯化钴；其中所加入的二价钴盐的量，按二价钴盐溶液中Co²⁺：水为0.02-0.04mol/L计算；

步骤(3)中二价钴盐水溶液与丁二酮肟(dmgH)乙醇溶液混合后，用氢氧化钠调pH值为5.5，形成的燃煤烟气中NO的吸收液中的丁二酮肟合钴离子的浓度为0.02-0.04mol/L。

3.如权利要求1或2所述的一种燃煤烟气中NO的吸收液的制备方法所得的一种燃煤烟气中NO的吸收液，其特征在于其活性组分为丁二酮肟合钴离子([Co(dmgH)₂(H₂O)₂]²⁺)。

4.如权利要求1或2所述的一种燃煤烟气中NO的吸收液的制备方法所得的一种燃煤烟气中NO的吸收液，其特征在于所得的燃煤烟气中NO的吸收液应用于烟气脱硝过程中，控制其pH值为3～7、温度为20～80℃，可处理燃煤烟气中NO的浓度范围为50～2000ppm。

5.如权利要求4所述的一种燃煤烟气中NO的吸收液的制备方法所得的一种燃煤烟气中NO的吸收液，其特征在于所得的燃煤烟气中NO的吸收液应用于烟气脱硝过程中，优选pH值为5.5、温度为50℃。