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