CN100486675C - 酰胺化腐殖酸治理含NOx废气的方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用酰胺化腐殖酸治理含NOx废气的方法，属于废气治理技术领域，本发明首先选用城市生活污水污泥或秸秆粉或二者的混合物为原料，进行微生物发酵，获得腐殖酸混合溶液，其后将该腐殖酸混合溶液送入氨化装置内，同时加入浓氨水，生成腐殖酸铵，并将其送入酰胺化装置中，利用废气余热加热生成酰胺化腐殖酸，将该酰胺化腐殖酸送入调配池中，并加水，形成酰胺化腐殖酸溶液，将该溶液输送到废气处理装置中，脱除从酰胺化装置中出来的废气中的NOx，并生成腐殖酸，腐殖酸溶于混合液中经废气处理装置底部流出，输入循环池中，然后输入调配池内，补充氨水循环使用。本发明实现了以废治废，并且设备简单、成本较低、无需另加催化剂、无二次污染。

Description

酰胺化腐殖酸治理含NOx废气的方法
技术领域
本发明涉及的是一种废气治理技术领域的方法，特别是一种酰胺化腐殖酸治理含NOx废气的方法。
背景技术
煤、石化燃料等燃烧时产生的氮氧化物(NOx)是大气主要污染源之一，我国近年来每年NOx的排放量均在1000万吨以上。NOx中污染大气的主要是NO和NO2。NOx不仅是酸雨形成的主要原因，而且能与碳氢化物等反应形成光化学烟雾。因此世界各国对燃煤电厂烟气中的NOx的量制定了严格的排放标准。NOx的治理日前主要采用燃烧后烟气脱硝技术。目前，国内、外烟气脱硝的方法主要有以下几种：催化还原法、电子束照射法和脉冲电晕等离子体法等。这些方法均在不同程度上存在二次污染、工艺复杂、所用催化剂的制备和再生较复杂等问题，因此，开发系统简单、投资和运行成本低的烟气脱硝技术势在必行。
经对现有技术的文献检索发现，中国专利申请号：01130154.6、名称为“尿素添加剂湿法烟气同时脱硫脱氮方法”的发明，提出以尿素作吸收剂，加入一定量有机胺类或磷酸盐类作添加剂，烟气连续通过吸收塔并与吸收液充分混合反应，在吸收塔中烟气与尿素反应生成硫酸铵和氮气，去除烟气中的NOx，回收硫酸按作肥料，氮气无害排放，该方法虽无二次污染，但该方法所用的添加剂成本比较高，限制了工业化应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种酰胺化腐殖酸治理含NOx废气的方法，使其实现以废治废、无二次污染、无需催化剂，并且所需设备简单、成本较低。
本发明是通过如下技术方案实现的，包括如下步骤：
a、选用城市生活污水污泥或秸秆粉或二者的混合物为原料，进行微生物发酵，将发酵成熟后的物料搅拌均匀并过滤掉颗粒杂质，获得含腐殖酸为质量百分比40％～60％的腐殖酸溶液；
b、将上述发酵成熟的腐殖酸溶液送入氨化装置内，同时加入浓氨水，形成混合溶液，调节混合溶液使其中腐殖酸质量百分比含量达到70％～80％，氨的质量百分比含量达到8％～10％，加入的氨与腐殖酸的质量比为1：5～1：10，腐殖酸完全氨化后生成腐殖酸铵；
c、将上述腐殖酸铵送入酰胺化装置，利用废气的余热将其加热到150℃～250℃，生成酰胺化腐殖酸，废气进入酰胺化装置的温度为200℃～380℃；
d、将上述酰胺化腐殖酸送入调配池中，并加水，使调配池内的溶液中酰胺化腐殖酸的质量百分比含量在40％～70％之间；
e、将上述调配池内的溶液输送到废气处理装置中，脱除从酰胺化装置出来的废气中的NOx，在废气处理装置内，单位时间内通入烟气中NO与输入的酰胺化腐殖酸中的酰胺基的摩尔数之为1：1～1：1.5，废气的进口温度为200℃～380℃，酰胺化腐殖酸与气液中的NO和HNO2发生反应后再生为腐殖酸，放出氮气，腐殖酸溶于反应混合液中，若以R-COOH代表腐殖酸的化学式，脱硝涉及的主要反应方程为：
2NO+O2→2NO2
2NO2+H2O→HNO3+HNO2
Figure C200710039120D00051
R-CONH2+NO→R-COOH+N2↑+H2O
R-CONH2+HNO2→R-COOH+N2↑+H2O；
f、将含腐殖酸的反应混合液从废气处理装置底部放出，送入循环池中，再送回氨化装置中内，补充氨水循环使用。
本发明首先将腐殖酸氨化生成腐殖酸铵，再利用废气的余热将腐殖酸铵加热生成酰胺化腐殖酸，然后将酰胺化腐殖酸通入废气处理装置，与气液中的NO和HNO2反应后，实现了腐殖酸的再生，产生的氮气可无害排放。
本发明利用由污泥或秸秆粉或二者的混合物发酵生成的腐殖酸对含NOx废气进行处理，做到了以废治废，且脱硝反应产生的氮气可以无害排放，无二次污染，同时实现了腐殖酸的循环再生脱硝，无需催化剂，成本较低，并无需复杂的设备，治理过程中所用的各类装置(氨化装置，酰胺化装置，废气处理装置)都为常规装置，此外，本发明还利用废气余热加热腐殖酸铵，节能效果良好。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
本实施例1是在以下实施条件和技术要求条件下实施的：
如图1所示，选用城市生活污水污泥为原料，在发酵装置中进行微生物发酵，将发酵成熟后的物料搅拌均匀并过滤掉颗粒杂质，获得含腐殖酸为40％的混合溶液，将该腐殖酸混合溶液送入氨化装置内，同时加入浓氨水，调节氨化装置内混合液中腐殖酸的质量百分比含量达到70％，加入的氨与腐殖酸的质量比为1：5左右，腐殖酸被完全氨化后生成腐殖酸铵，将该腐殖酸铵送入酰胺化装置，并利用入口温度为200℃废气的余热将腐殖酸铵加热到150℃左右，生成酰胺化腐殖酸，将该酰胺化腐殖酸送入调配池中，并加水调节酰胺化腐殖酸的质量百分比含量在40％左右，把调配池中的酰胺化腐殖酸溶液输送到废气处理装置中，脱除从酰胺化装置出来的废气中的NOx，在废气处理装置内，单位时间内通入废气中的NO与输入的酰胺化腐殖酸中的酰胺基摩尔数之比保持在1：1，酰胺化腐殖酸与气液中的NO和HNO2发生反应后再生为腐殖酸，放出氮气，再生的腐殖酸混合液从废气处理装置底部流出，流入循环池中，再送回氨化装置内，补充氨水循环使用，含NOx废气经本实施例处理后，对NOx的脱除率在60％以上，脱硝效果良好。
实施例2
本实施例2是在以下实施条件和技术要求条件下实施的：
如图1，选用秸秆粉为原料，在发酵装置中进行微生物发酵，将发酵成熟后的物料搅拌均匀并过滤掉颗粒杂质，获得含腐殖酸为50％的混合溶液，将上述发酵成熟的腐殖酸溶液通入氨化装置内，同时加入浓氨水，调节氨化装置内混合液中腐殖酸的质量百分比含量达到75％，加入的氨与腐殖酸的质量比为1：8，腐殖酸被完全氨化后生成腐殖酸铵，将腐殖酸铵送入酰胺化装置中，利用入口温度为260℃废气的余热将其加热到200℃，生成酰胺化腐殖酸，将该酰胺化腐殖酸送入调配池中，加水调节酰胺化腐殖酸的质量百分比含量在60％左右，把调配池中的酰胺化腐殖酸溶液输送到废气处理装置中，脱除从酰胺化装置出来的废气中的NOx，在废气处理装置内，单位时间内通入废气中的NO与输入的酰胺化腐殖酸中酰胺基摩尔数之比保持在1：1.3，酰胺化腐殖酸与NO和HNO2发生反应后再生为腐殖酸，放出氮气，再生的腐殖酸混合液从废气处理装置底部流出，流入循环池中，再送回氨化装置内，补充氨水循环使用，废气经本实施例处理后，对NOx的脱除率在60％以上，脱硝效果良好。
实施例3
本实施例3是在以下实施条件和技术要求条件下实施的：
如图1所示，选用城市生活污水污泥和秸秆粉的混合物为原料，在发酵装置中进行微生物发酵，将发酵成熟后的物料搅拌均匀并过滤掉颗粒杂质，获得含腐殖酸为60％的混合溶液，将该腐殖酸混合溶液通入氨化装置内，同时加入浓氨水，调节氨化装置内混合液中腐殖酸质量百分比含量达到80％，加入的氨与腐殖酸的质量比为1：10，腐殖酸被完全氨化后生成腐殖酸铵，将氨化装置内生成的腐殖酸铵送入酰胺化装置中，利用入口温度为380℃废气的余热将其加热到250℃，生成酰胺化腐殖酸，将酰胺化腐殖酸送入调配池中，加水调节酰胺化腐殖酸的质量百分比含量在70％左右，把调配池中酰胺化腐殖酸溶液输入到废气处理装置中，脱除从酰胺化装置出来的废气中的NOx，在废气处理装置内，单位时间内通入废气中的NO与输送的酰胺化腐殖酸中酰胺基的摩尔数之比保持在1：1.5，酰胺化腐殖酸与NO和HNO2发生反应后再生为腐殖酸，放出氮气，再生的腐殖酸混合液从废气处理装置底部流出，流入循环池中，再送回氨化装置内，补充氨水循环使用，废气经本实施例处理后，对NOx的脱除率在60％以上，脱硝效果良好。

Claims (8)

1、一种酰胺化腐殖酸治理含NOx废气的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、选用城市生活污水污泥或秸秆粉或二者的混合物为原料，进行微生物发酵，将发酵成熟后的物料搅拌均匀并过滤掉颗粒杂质，获得腐殖酸溶液；
b、将上述腐殖酸溶液送入氨化装置内，同时加入浓氨水，形成混合溶液，加入的氨与腐殖酸的质量比为1：5～1：10，腐殖酸氨化后获得腐殖酸铵；
c、将上述腐殖酸铵送入酰胺化装置，加热，生成酰胺化腐殖酸；
d、将上述酰胺化腐殖酸送入调配池中，并向调配池中加水；
e、将上述调配池内的溶液输送到废气处理装置中，脱除从酰胺化装置排出的废气中的NOx，在废气处理装置内，单位时间内通入烟气中NO与输入的酰胺化腐殖酸中的酰胺基的摩尔数之为1：1～1：1.5，酰胺化腐殖酸与气液中的NO和HNO2发生反应后再生为腐殖酸，放出氮气，腐殖酸溶于反应混合液中；
f、将含腐殖酸的反应混合液从废气处理装置放出，送入循环池中，再送回氨化装置内，补充氨水循环使用。
2、根据权利要求1所述的酰胺化腐殖酸治理含NOx废气的方法，其特征是，步骤a中，所述的腐殖酸溶液，其中腐殖酸的质量百分比含量为40％～60％。
3、根据权利要求1所述的酰胺化腐殖酸治理含NOx废气的方法，其特征是，步骤b中，所述的混合溶液，其中腐殖酸质量百分比含量为70％～80％，氨的质量百分比含量为8％～10％。
4、根据权利要求1至3任一所述的酰胺化腐殖酸治理含NOx废气的方法，其特征是，步骤c中，所述的加热，是利用废气的余热将腐殖酸铵加热到150℃～250℃。
5、根据权利要求1至3任一所述的酰胺化腐殖酸治理含NOx废气的方法，其特征是，步骤d中，加水后调配池中酰胺化腐殖酸的质量百分比含量为40％～70％。
6、根据权利要求1至3中任一所述的酰胺化腐殖酸治理含NOx废气的方法，其特征是，所述的废气，其进入酰胺化装置的温度为200℃～380℃。
7、根据权利要求4所述的酰胺化腐殖酸治理含NOx废气的方法，其特征是，所述的废气，其进入酰胺化装置的温度为200℃～380℃。
8、根据权利要求5所述的酰胺化腐殖酸治理含NOx废气的方法，其特征是，所述的废气，其进入酰胺化装置的温度为200℃～380℃。
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