CN102008882A - 对电厂烟气进行脱硝的Fenton试剂及利用其进行脱硝的方法 - Google Patents

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郭瑞堂
潘卫国
张晓波
徐宏建
吴黎明
周曰
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Abstract

本发明提供了一种对电厂烟气进行脱硝的Fenton试剂及其利用该试剂对烟气进行脱硝的方法。该试剂由H2O2与FeSO4组成的混合水溶液，其中H2O2浓度为0.5-1mol/L，FeSO4浓度为0.02-0.05mol/L。对烟气进行脱硝的方法包括烟气的预处理、烟气的脱硝及烟气的除雾3个步骤。本发明提出的一种对电厂烟气进行脱硝的Fenton试剂及利用其进行脱硝的方法，不仅设备结构简单，占地少，同时可达到较高的烟气脱除效率。另外由于在该脱硝反应过程中，起氧化作用的物质是·OH自由基，在反应过程中不会生成Cl-，而且不会产生Cl2等二次污染。

Description

对电厂烟气进行脱硝的Fenton试剂及利用其进行脱硝的方法
技术领域
本发明涉及电厂烟气中NOx的脱除的方法，尤其涉及对电厂烟气进行脱硝的Fenton试剂及利用其进行脱硝的方法。
背景技术
NOx是一种主要的大气污染物, 不仅能造成酸雨，也会引起光化学烟雾，引起臭氧层破坏。据统计，燃煤排放的NOX约占NOX总排放量的67 %以上，对人类、生态环境造成极大的危害。随着对环保要求的提高，许多燃煤锅炉都要求同时减少NOx的排放，我国也会在“十二五”期间实施更加严格的NOx排放标准。
目前对于NOx的脱除分为燃烧中脱除和燃烧后脱除，典型的有选择性催化还原法和选择性非催化还原法。对于低NOx燃烧技术一般脱硝效率低，并且可能会引起炉内腐蚀，结渣，甚至降低燃烧效率对于选择性催化还原法和选择性非催化还原法，虽然有较高的脱除效率但会使得设备占地面积大，投资和运行费用高，甚至还会造成二次污染。因此，探讨新的脱硝技术仍是当务之急。本发明人以前提出的“一种用漂白废水进行烟气脱硝的方法”存在如下不足：在脱硝过程中可能会生成Cl2等而造成二次污染；（2）ClO                                                
Figure 349074DEST_PATH_IMAGE001
在脱硝过程中的还原产物为Cl
Figure 898742DEST_PATH_IMAGE001
，增大了脱硝废液的处理过程的繁琐性。因此，在此基础上，提出利用Fenton试剂来脱除烟气中NO的方法。
发明内容
本发明的目的为了提高脱硝效率及脱硝后不造成二次污染等问题提出了一种对电厂烟气进行脱硝的Fenton试剂及利用其进行脱硝的方法。
本发明的技术原理
含有H2O2与FeSO4的Fenton试剂与烟气充分接触，将难溶的NO氧化成
Figure 761656DEST_PATH_IMAGE002
和
Figure 985964DEST_PATH_IMAGE003
等，从而被浆液吸收。其脱硝工艺技术所涉及的化学反应为：
Figure 985144DEST_PATH_IMAGE004
  （1） 
Figure 269495DEST_PATH_IMAGE005
          （2）
Figure 619705DEST_PATH_IMAGE006
        （3）                                                
Figure 83922DEST_PATH_IMAGE007
     （4）                                              
Figure 265504DEST_PATH_IMAGE008
               （5）                                                 
Figure 392860DEST_PATH_IMAGE009
       （6）
采用Fenton试剂作为NOx吸收剂，结构简单，占地少，脱硝效率高。
本发明的技术方案
一种对烟气进行脱硝的Fenton试剂，其特征在于由H2O2与FeSO4组成的混
合水溶液，其中H2O2浓度为0.5-1mol/L，FeSO4浓度为0.02-0.05mol/L。
利用上述所述的一种对烟气进行脱硝的Fenton试剂进行脱硝的方法，包括如下步骤：
（1）、烟气的预处理
对需要脱硝的烟气首先经过电除尘预处理，除去烟气中绝大部分固体颗粒物；
（2）、烟气的脱硝
步骤（1）经过预除尘处理后的烟气经烟气吸收塔6下部的烟气入口2送入吸收塔6，然后烟气流经脱硝塔中上方交错布置的喷淋区3并与喷淋区3的喷淋层喷出的Fenton试剂液滴逆流接触，完成脱硝；即其中的NO被Fenton试剂氧化成易溶的NO2，进而被吸收；
所述的Fenton试剂水溶液的氧化温度为30-80℃，pH为2-4；
（3）、烟气的除雾
步骤（2）中经脱硝后的烟气流经吸收塔6上部除雾器区4的除雾器时，脱除烟气中所携带的液滴，脱除液滴落入吸收塔6的底部，从吸收塔6的底部侧边的溢流口1排出，所得的洁净烟气从吸收塔6顶部烟气出口5引出排入烟囱。
利用上述的一种对烟气进行脱硝的Fenton试剂进行脱硝的方法所用的装置为一脱硝塔，该脱硝塔采用喷淋塔，包括脱硝塔体6，溢流口1，烟气进口2，烟气出口5，浆液喷淋区3，除雾区4；
所述溢流口为一U形管道。喷淋区设3层或4层交错布置的喷淋层，具体视脱硝效果可以考虑关掉部分喷淋层。除雾区用以出去烟气中液滴。
本发明的有益效果
本发明提出的一种对烟气进行脱硝的Fenton试剂及利用其进行脱硝的方法。不仅设备结构简单，占地少，同时可达到较高的烟气脱除效率，另外由于在该脱硝反应过程中，起氧化作用的物质是
Figure 292683DEST_PATH_IMAGE010
OH自由基，在反应过程中不会生成Cl
Figure 796477DEST_PATH_IMAGE001
，而且不会产生Cl2等二次污染。吸收塔采用喷淋塔，能够让烟气与脱硝剂充分接触，达到较高的脱硝效率，在烟气进口处与水平面有一10-20°的角度，可是烟气进入脱硝塔后流程加长，减少对壁面的冲击，还可以延长气液接触时间，使得气液接触区域，气液两相流场分布更加均匀。
附图说明
图1、利用本发明的Fenton试剂对电厂烟气进行脱硝的方法所用的装置的结构 示意图。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本发明进一步阐述，但并不限制本发明。
图1为利用本发明的Fenton试剂对电厂烟气进行脱硝的方法所用的装置的结构示意图。按图1所示的结构示意图，脱硝塔包括吸收塔6、溢流口1、烟气入口2、喷淋区3、除雾区4及烟气出口5；
溢流口是一U型出液通道；
烟气入口与水平面间有一10-20°的倾斜角度；
喷淋区3设有3层交错布置的Fenton试剂喷淋层，喷淋层中布置有喷淋管和与之相连的若干喷管；
除雾器在吸收塔上部，用以吸收烟气中的液滴；
烟气出口5开在吸收塔顶部。
实施例1
      配制H2O2与FeSO4的浓度分别为0.75mol/L,0.05mol/L的混合水溶液,加到反应器中，控制Fenton试剂水溶液的氧化温度为55℃，调节pH至3得到该吸收液。
实施例2
采用上述吸收塔用Fenton试剂进行脱硝。从锅炉排出的烟气，经过静电除尘器后烟气流量为6785m3/h，其中NO浓度为1339ppm。烟气经过吸收塔6的烟气入口2进入吸收塔，从下向上流动经过交错布置喷淋区4，与脱硝剂逆向接触反应，脱除其中的NO。含有Fenton试剂的脱硝剂以流量67.85m3/h,不断输送到喷淋区，从喷嘴喷出。烟气最后从烟气出口5流出，进入烟囱。脱硝废液则经溢流口流出进入废水处理装置，从而完成脱硝过程。在烟气出口处5利用德图350XL烟气分析仪测量出口NOx浓度，计算可得脱硝效率为75.2%。
实施例3
配制H2O2与FeSO4的浓度分别为0.5mol/L,0.02mol/L的混合水溶液,加到反应器中，控制Fenton试剂水溶液的氧化温度为55℃，调节pH至3得到吸收液，其他条件同实施例2，计算可得脱硝效率为61.3%。
实施例4
配制H2O2与FeSO4的浓度分别为1mol/L,0.05mol/L的混合水溶液,加到反应器中，控制Fenton试剂水溶液的氧化温度为55℃，调节pH至3得到吸收液，其他条件同实施例2，计算可得脱硝效率为70.5%。
在不偏离本发明的工艺路线和实质的前提下，可以对本发明进行各种修改和改变，这些修改和改变均属于所附权利要求书的范围之内。

Claims (7)

1.一种对电厂烟气进行脱硝的Fenton试剂，其特征在于由H2O2与FeSO4组成的混合水溶液，其中H2O2浓度为0.5-1mol/L，FeSO4浓度为0.02-0.05mol/L。
2.利用如权利要求1所述的对电厂烟气进行脱硝的Fenton试剂进行脱硝的方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）、烟气的预处理
对需要脱硝的烟气首先经过电除尘预处理，除去烟气中绝大部分固体颗粒物；
（2）、烟气的脱硝
步骤（1）经过预除尘处理后的烟气经烟气吸收塔（6）下部的烟气入口（2）送入吸收塔（6），然后烟气流经脱硝塔中上方交错布置的喷淋区（3）并与喷淋区（3）的喷淋层喷出的Fenton试剂液滴逆流接触，完成脱硝；
（3）、烟气的除雾
步骤（2）中经脱硝后的烟气流经吸收塔（6）上部除雾器区（4）的除雾器时，脱除烟气中所携带的液滴，脱除液滴落入吸收塔（6）的底部，从吸收塔（6）的底部侧边的溢流口（1）排出，所得的洁净烟气从吸收塔（6）顶部烟气出口（5）引出排入烟囱。
3.如权利要求2所述的利用对电厂烟气进行脱硝的Fenton试剂进行脱硝的方法，其特征在于步骤（2）中所述的Fenton试剂水溶液的氧化温度为30-80℃，pH为2-4。
4.如权利要求3所述的利用对电厂烟气进行脱硝的Fenton试剂进行脱硝的方法，其特征在于步骤（2）中所用的Fenton试剂水溶液的氧化温度为55℃，pH为3。
5.如权利要求2、3或4所述的利用对电厂烟气进行脱硝的Fenton试剂进行脱硝的方法，其特征在于步骤（2）中所用的Fenton试剂中H2O2与FeSO4的浓度分别为0.75mol/L,0.05mol/L。
6.如权利要求3或4所述的利用对电厂烟气进行脱硝的Fenton试剂进行脱硝的方法，其特征在于步骤（2）中所用的Fenton试剂中H2O2与FeSO4的浓度分别为0.5mol/L,0.02mol/L。
7.如权利要求2、3或4所述的利用对电厂烟气进行脱硝的Fenton试剂进行脱硝的方法，其特征在于步骤（2）中所用的Fenton试剂中H2O2与FeSO4的浓度分别为1mol/L,0.05mol/L。
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