CN102716647A - 含NOx废气处理方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了含NOx废气处理方法及其系统,其包括,在5-150℃下,用强氧化活性自由基含NOx废气,将NOx氧化为NO2、N 2O5、HNO2。根据本发明强氧化活性自由基先对含NOx废气中的NOx脱硝后与NH3组胺反应生成硝酸铵。根据本发明可以导入渗滤液作为配合剂,可出人意料地提高了硝酸铵成盐效率,提高了硝酸铵的生成速率及生成量。另外,作为配合剂的渗滤液中的有机大分子分子本身在强氧化活性自由基的作用下,裂解为二氧化碳和水,从而实现含NOx废气脱硝、硝酸铵组盐、及渗滤液除臭在一个工艺中进行。
Description
技术领域
本发明涉及一种在低温段(5-150℃)含NOx废气处理方法及使用该方法的系统,具体涉及ECR脱硝组硝酸铵盐方法及用于该方法的系统。
背景技术
氮氧化物(NOx)(5%的NO2和95%的NO)是在燃烧工艺过程中由于氮的氧化而产生的气体,它不仅刺激人的呼吸系统,损害动植物,破坏臭氧层,而且也是引起温室效应、酸雨和光化学反应的主要物质之一。世界各地对NOx的排放限制要求都趋于严格,而火电厂、垃圾焚烧厂和水泥厂等作为NOx气体排放的最主要来源,其减排更是受到格外的重视。
目前电厂、水泥窑、玻璃窑、燃煤锅炉、发电厂等脱除NOx最常用的方法有:SCR(选择性催化还原技术)、SNCR(选择性非催化还原技术)、SCR(选择性催化还原技术)+SNCR(选择性非催化还原技术)组合工艺。
SCR主要用于大型燃煤锅炉,脱硝效率可达70-90%以上,它具有占地面积小、脱硝效率高、不产生二次污染等优势,但因其系统复杂、属中温脱硝工艺,对湿度、粉尘、温度要求高,其投资和运行成本相对较高。
SCR主要是在中温段(230-450℃),通过添加还原剂NH3(氨)将NOX还原为N2(氮气)和H2O(水),从而完成脱硝,机理如下:
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
2NO2+4NH 3+O2→3N 2+6H2O
6NO2+4NH3→7N2+12H2O
SNCR主要用于垃圾焚烧厂等中、小型锅炉的NOx的排放控制。它具有占地面积小、系统投资小、系统简单、操作方便等优势,但其脱硝效率为25-50%,属于高温脱销工艺,仅适用于老机组的改造或脱硝效率不高的工艺要求。
SNCR主要是在高温段(760-1060℃),通过添加NH3(氨)或(NH2CO)2CO(尿素),将NOX还原为N2(氮气)、H2O(水)及CO2(二氧化碳),从而完成脱硝,机理如下:
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
4NO2+2(NH2CO)2CO+O2→2N2+2H2O+CO2
常规的SCR、SNCR脱NOx工艺温度通常都在150℃中高温以上的工况条件,都是通过添加NH3(氨)、或尿素将NOx转化为N2(氮气)和水,属于只在中高温工矿下进行的单纯脱硝工艺。
渗滤液是垃圾在堆放和填埋过程中由于压实、发酵等生物化学降解作用下,产生的一种高浓度的有机或无机成份的液体,因含有恶臭气体,必须对其进行除臭治理。常规的除臭工艺主要采用生物滤池,但是生物滤池除臭效率较差,且占地面积大、建设及运行成本较高、操作性比较复杂。
如何在低温段(5-150℃)利用NOx和NH3(氨)、渗滤液直接合成得到高附加价值硝酸铵盐、同时具备铵盐捕集回收系统且兼备渗滤液的除臭、含NOx尾气的脱硝的工艺路线,实现电厂、水泥窑、玻璃窑、热电厂、燃煤锅炉、水泥窑、玻璃窑等尾气中实现低温脱硝,直接得到铵盐,除臭,具有很现实的环保和经济意义。
在低温段(5-150℃)下,为实现高效脱硝、组盐,以NOx废气和NH3(氨)为原料,渗滤液作为配合剂,直接在ECRR(电化学回收反应器)内实施快速组盐工艺,组盐(硝酸铵)效率,达到95%以上,并通过组盐捕集回收系统回收硝酸铵盐,回收硝酸铵盐率达到80%以上,成为一种备受关注的节能减排、资源回收、废物处置的资源化回收处置技术,目前在国内外还没有研究应用案例。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是在低温下(5-150℃)提供一种将含NOx废气、NH3(氨)在渗滤液作为配合剂的参与下,利用ECRR(电化学回收反应器)来实现电厂、水泥窑、玻璃窑、热电厂、燃煤锅炉等焚烧含NOx废气低温脱硝、组盐、及渗滤液除臭的三重功效,将全部废物合成为高附加价值硝酸铵的新型脱硝、组盐、除臭工艺路线,且该工艺不会产生任何环境污染因子。
本发明中渗滤液作为配合剂,优选地含有醇、醛、有机酸类物质,该醇类物质优选为甲硫醇、二甲基醇、乙硫醇等。本发明渗滤液的主要成份为CH4S(甲硫醇)、(CH3)2S(二甲基醇)、C 2H 5HS(乙硫醇))、CH3(CH2)2CHO(正丁醛)、(CH3)2CHCHO(异丁醛)、CH3CH 2CH 2COOH(丁酸)、C4H 9COOH(戊酸)、NH3(氨)及RX(其它或剩余)等的混合物。
为了解决上述技术问题,本发明采用如下的技术方案:
根据本发明的方法,在5-150℃的温度下,利用强氧化活性自由基将NOx废气中的NOx氧化为NO2、N 2O5、HNO2,最终通过多重反应生成HNO3(硝酸),反应机理如下:
O2+e→2O+e
N2+e→2N+e
NO+N+e→N2+O+e
H2O+e→2H+O+e
O2+O+e→O3+e
NO+O→NO2
NO+O 3→NO2+O 2
2NO2+O3→N2O5+O2
NO+OH→HNO2
NO2+NO+H2O→2HNO2
3HNO2─→HNO3+2NO+H2O
N2O5+H2O→2HNO3。
该强氧化活性自由基可以为等离子体放电装置形成的直流高压窄脉冲放电场产生的高能电子、等离子体和OH-活性氧化物质等。
等离子体放电类型较多有阻挡介质放电、辉光放电、电晕放电等多种内容。其中,辉光放电因适用于低压环境中,广泛用于照明灯管行业;阻挡介质放电,也有一定的应用,但是因为其自身的结构原因,一旦绝缘的介质堵塞或者污染,极易引起介质爬电,导致放电回路短路,而且装备运行不稳定;电晕放电有直流和交流放电类型,但是目前诸多原因仅开发出10KV-15KV的放电电源,难以实现稳定的窄脉冲放电,限制了工业化应用;而交流放电,因起电压较高,具有一定的辐射,因为具有极大的安全隐患,不能推广应用。
本发明中的等离子体放电装置为ECRR放电装置(电化学回收反应器),其输入电压为标准交流电压(220V或者380V),放电频率900次/秒,输出的脉冲功率大于5MW,优选为直流脉冲功率5-6MW,并且持续稳定放电,具体可以参见申请号为201210116858.5号中国发明专利申请中的“直流高压窄脉冲放电系统”。
该ECRR放电装置可以产生强氧化活性自由基,例如,高能电子、紫外光、高温空泡和OH、O3、O、N。
根据本发明方法的另一方面,在5-150℃的温度下,在ECRR(电化学回收反应器)(直流脉冲功率5-6MW,放电频率900次/秒)内,连续导入含NOx废气进行反应。
根据本发明方法的一个方面,在5-150℃的温度下,在ECRR(电化学回收反应器)(直流脉冲功率5-6MW,放电频率900次/秒)内,连续导入含NOx废气和NH3。优选地,导入含NOx废气和NH3(氨)之间的摩尔比为0.8-1,更有优选地为0.8-0.9。ECRR放电场中产生高能电子、紫外光、高温空泡及OH、O3、O、N等强氧化活性自由基,可将废气中的NOx(5%的NO2和95%的NO)中尤其是NO充分氧化为NO2、N2O5、HNO2;强氧化活性自由基对含NOx废气中的NOx进行脱硝后的产物进一步与NH3进行组胺反应生成硝酸铵。
根据本发明方法的再一个方面,在5-150℃的温度下,含NOx废气与氨(低浓度氨水)及渗滤液同时导入ECRR(电化学回收反应器),强氧化活性自由基先对含NOx废气中的NOx脱硝然后与NH3组胺反应生成硝酸铵。渗滤液作为配合剂,优选地含有醇、醛、有机酸类物质,该醇类物质优选为甲硫醇、二甲基醇、乙硫醇等。根据本发明的一个实施例使用的渗滤液,其主要成份为CH4S(甲硫醇)、(CH3)2S(二甲基醇)、C 2H 5HS(乙硫醇))、CH3(CH2)2CHO(正丁醛)、(CH3)2CHCHO(异丁醛)、CH3CH2CH2COOH(丁酸)、C4H9COOH(戊酸)、NH3(氨)。在硝酸铵组盐过程中,渗滤液可出人意料地提高了硝酸铵成盐效率,提高了硝酸铵的生成速率及生成量。另外,作为配合剂的渗滤液中的有机大分子分子本身在强氧化活性自由基的作用下,裂解为二氧化碳和水,从而实现含NOx废气脱硝、硝酸铵组盐、及渗滤液除臭在一个工艺中进行,反应机理如下:
NO2+H2O→HNO2
HNO2+O→HNO3
HNO2+O+e+NH3→NH4NO3
总的反应式为4NO+4NH3+3O2+2H20→4NH4NO3。
CH4+O,OH+e→CO2+H2O
H2S+O,OH+e→SOx+H2O
CH4S+O,OH+e→SOx+CO2+H2O
(CH3)2S+O,OH+e→SOx+CO2+H2O
C2H5HS+O,OH+e→SOx+CO2+H2O
根据本发明方法的又一个方面,在5-150℃的温度下,在ECRR(电化学回收反应器)(DC20-50KV、500-1000次/S电化学回收反应器)内,连续导入含NOx废气、NH3(氨)、根据反应器中所检测的NOx和氨的比例加入作为配合剂的渗滤液,优选地,使NOx与氨以及渗滤液中所含的氨之总和的比率为0.8-1,该比率优选为0.8-0.9。渗滤液的加入会加快硝酸铵的合成量及合成速率,在极短的时间生成可用于化工、农业生产的NH4NO3(硝酸铵);配合剂优选为醇类气体。渗滤液本身作为有机大分子也在组盐后经ECRR(电化学回收反应器)产生的强氧化活性自由基裂解为CO2(二氧化碳)和H2O(水)。
由于脱硝组盐过程中,部分NOx转化成N2逸出,因此,NOx与氨的摩尔比优先选择0.8-0.9。如渗滤液中的氨足量的话,无须再添加氨进去,因为过多的氨会再度生成NOx。
根据本发明方法的又一个方面,在5-150℃的温度下,在ECRR(电化学回收反应器)(DC20-50KV、500-1000次/S电化学回收反应器)内,连续导入含NOx废气、渗滤液,优选地,调节NOx与渗滤液中所含氨的比例为0.8-1,该比例优选为0.8-0.9。
本发明的方法还可以进一步包括将硝酸铵在水中变温析出的步骤。根据硝酸盐在不同温度下,在水中溶解度的差异,提高硝酸铵析出结晶量,实现硝酸铵的回收利用。铵盐捕收装置是本领域的现有技术,具体参见申请号为201210121073.7的中国发明专利申请中的“组盐捕集系统”。
本发明提供了一种用于根据上述方法的ECR脱硝组硝酸铵盐系统,该系统包括:电化学回收反应器、铵盐捕集装置、控制装置;所述电化学回收反应器输出的脉冲功率大于5MW,并且持续稳定放电;所述铵盐捕集装置与所述电化学回收反应器呈流体连接;所述控制装置与电化学回收反应器和铵盐捕集装置通信连接。所述控制装置分别与所述电化学回收反应器、铵盐捕集装置、循环泵相连接,从而控制整个工艺系统。
本发明进一步优选技术方案在于:还包括循环泵与铵盐捕集装置呈流体连接,能交替控制温度,所述控制装置与循环泵通信连接。
该循环泵与铵盐捕集装置呈流体连接,能交替控制温度从而控制铵盐在水中溶解度,来实现硝酸铵的回收捕集。
由于含NOx废气、和渗滤液都属于有害废物,且渗滤液溢出混气体中的醇、醛、有机酸类物质对NOx废气和氨的组盐(硝酸铵)效率、组盐量具有协同效应的提高作用。所以,在ECRR(电化学回收反应器)内快速、高效合成高附加价值的硝酸铵产品的工艺,将在以往的SCR、SNCR等脱销工艺以外,提供一条具有重要意义的节能减排、变废为宝,直接合成硝酸铵的ECR资源回收处置工艺路线。
本发明的ECR脱硝组硝酸铵盐方法具有以下几个优点:
在低温段,脱除NOx效率高,达80%以上;
在低温段,渗滤液除臭效率高,达90%以上;
硝酸铵组盐效率高,达85%以上;
系统无添加物,不会造成二次污染;
自动化程度高,无需专人看管;
耗电量小,处理成本低;
7、恶臭及废气处理量大;
8、结构紧凑,占地面积小,如处理3000-1000M3/h风量的含NOx废气和渗滤液装置,占地仅3-5M2,非常适合工业化应用。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式本发明进行详细说明:
图1是本发明ECR脱硝组硝酸铵盐工艺流程图;
图2是本发明ECR脱硝组硝酸铵盐工艺流程图中结构原理图。
具体实施方式
如图1所示,含NOx废气和渗滤液及NH3导入到电化学回收反应器001完成脱硝、组盐、及除臭过程后,进入铵盐捕集装置002,回收反应生成的硝酸铵。
如图2所示,本发明的结构图主要包括电化学回收反应器001、铵盐捕集装置002、控制装置003和循环泵004组成。
电化学回收反应器001由输入的标准交流电压(220V或者380V),通过电磁能和AC/DC模块及控制系统等快速叠加的核心模块多重组合,输出大于5MW的脉冲功率,从而能够满足电化学回收反应器001的持续稳定放电需求。
电化学回收反应器001即是,在ECRR放电场产生的高能电子的作用下,产生大量如·OH、·O、O3、N等强氧化活性粒子、强紫外线、高温空泡,特别是·OH、·O的强氧化性和化学反应活性,可用于废气中有机物的瞬间氧化、NOx中NO氧化为NO2、HNO2、N2O5及导入渗滤液及NH 3与HNO2、HNO3的脱硝、组盐、及除臭过程。
为了将NOx中的NO转化为NO2、N2O5、HNO2,首先要利用001ECRR(电化学回收反应器)在放电场产生的高能电子、紫外光、高温空泡及强氧化活性自由基将NO充分转化为NO2、N2O5、HNO2,最终通过多重反应生成HNO3(硝酸)。
接下来导入渗滤液与NH3与硝酸反应,生成硝酸铵,与此同时,甲硫醇、二甲基醇、乙硫醇等醇类物质及正丁醛、异丁醛、丁酸、戊酸等在硝酸铵组盐过程中充当配合剂,提高了硝酸铵的生成速率及生成量,之后经过强氧化,作为配合剂的醇类气体的有机大分子分子裂解为二氧化碳和水。
如上所述,本发明即是将NOx气体及NH3,以渗滤液中的醇、醛、有机酸类气体为配合剂,从而实现脱硝、硝酸铵组盐、除臭三重功效。
另外,因为醇类气体量极其少,在整个过程中会有少量的(NH4)2SO4(硫酸铵)生产,但不影响硝酸铵合成速率及合成量,在此说明。
通过铵盐捕集装置002捕集电化学回收反应器001的铵盐结晶。主要是根据不同温度下,硝酸铵在水中溶解度的不同,利用循环泵004实现温度交替,从而影响硝酸铵的溶解度,通过析出硝酸铵结晶,来实现硝酸铵的捕集。
由控制装置003控制整个工艺系统。
下面对本发明进行具体举例说明:
实施例1:
在ECRR中导入风量为10000m3/h,NOx入口浓度为500mg/m3,温度为60℃的废气;导入400mg/m3的NH3(氨),保证NOx与NH3(氨)摩尔比在0.8-0.9之间。直流脉冲功率5-6MW,放电频率900次/秒的工况下,混合气体通过工艺系统后,NOx出口浓度为110mg/m3,NOx脱除效率为78%,组盐效率达65%以上,铵盐捕集装置采用二级冷却回收系统,每天可回收197.9kg的硝酸铵颗粒。
实施例2:
在ECRR中导入风量为10000m3/h,NOx入口浓度为500mg/m3,温度为60℃的废气;注入一定量的渗滤液,其成分主要有:CH4S(甲硫醇)19mg/m3、(CH3)2S(二甲基醇)27mg/m3、C2H5HS(乙硫醇))27mg/m3、CH3(CH2)2CHO(正丁醛)21mg/m3、(CH3)2CHCHO(异丁醛)27mg/m3、CH3CH2CH2COOH(丁酸)40mg/m3、C4H9COOH(戊酸)5mg/m3、NH3(氨气)230mg/m3,同时导入170mg/m3的NH3(氨气),保证NOx与NH3(氨气)摩尔比在0.8-0.9之间。直流脉冲功率5-6MW,放电频率900次/秒的工况下,混合气体通过工艺系统后,NOx出口浓度为70mg/m3,NOx脱除效率为86%,组盐效率达85%以上,除臭效率达93.2%以上。
实施例3
在ECRR中导入风量为10000m3/h,NOx入口浓度为500mg/m3,温度为60℃的废气;注入一定量的渗滤液溢出气体,其成分主要有:CH4S(甲硫醇)19mg/m3、(CH3)2S(二甲基醇)27mg/m3、C 2H 5HS(乙硫醇))27mg/m3、CH3(CH2)2CHO(正丁醛)21mg/m3、(CH3)2CHCHO(异丁醛)27mg/m3、CH 3CH 2CH2COOH(丁酸)40mg/m3、C4H 9COOH(戊酸)5mg/m3、NH3(氨气)230mg/m3,同时导入170mg/m3的NH3(氨气),保证NOx与NH3(氨气)摩尔比在0.8-0.9之间。直流脉冲功率5-6MW,放电频率900次/秒的工况下,混合气体通过工艺系统后,NOx出口浓度为71mg/m3,NOx脱除效率为85.8%,组盐效率达85.2%以上,除臭效率达93.2%以上。
实施例4
在ECRR中导入风量为10000m3/h,NOx入口浓度为500mg/m3,温度为60℃的废气;导入400mg/m3的NH3(氨气),保证NOx与NH3(氨气)摩尔比在0.8-0.9之间。直流脉冲功率5-6MW,放电频率900次/秒的工况下,混合气体通过工艺系统后,NOx出口浓度为109mg/m3,NOx脱除效率为78.2%,组盐效率达65.2%以上,除臭效率达93.2%以上。
实施例5
在ECRR中导入风量为10000m3/h,NOx入口浓度为500mg/m3,温度为60℃的废气;注入一定量的渗滤液,其成分主要有:CH4S(甲硫醇)19mg/m3、(CH3)2S(二甲基醇)27mg/m3、C 2H 5HS(乙硫醇))27mg/m3、CH3(CH2)2CHO(正丁醛)21mg/m3、(CH3)2CHCHO(异丁醛)27mg/m3、CH 3CH 2CH2COOH(丁酸)40mg/m3、C 4H 9COOH(戊酸)5mg/m3、NH3(氨气)230mg/m3,同时导入170mg/m3的NH3(氨气),保证NOx与NH3(氨气)摩尔比在0.8-0.9之间。直流脉冲功率5-6MW,放电频率900次/秒的工况下,混合气体通过工艺系统后,NOx出口浓度为72mg/m3,NOx脱除效率为85.6%,组盐效率达84.7%以上,除臭效率达92.4%以上。
实施例6
在ECRR中导入风量为10000m3/h,NOx入口浓度为500mg/m3,温度为150℃的废气;注入一定量的渗滤液溢出气体,其成分主要有:CH4S(甲硫醇)19mg/m3、(CH3)2S(二甲基醇)27mg/m3、C 2H 5HS(乙硫醇))27mg/m3、CH3(CH2)2CHO(正丁醛)21mg/m3、(CH3)2CHCHO(异丁醛)27mg/m3、CH3CH2CH2COOH(丁酸)40mg/m3、C 4H 9COOH(戊酸)5mg/m3、NH3(氨气)230mg/m3,同时导入170mg/m3的NH3(氨气),保证NOx与NH3(氨气)摩尔比在0.8-0.9之间。直流脉冲功率5-6MW,放电频率900次/秒的工况下,混合气体通过工艺系统后,NOx出口浓度为71mg/m3,NOx脱除效率为85.8%,组盐效率达85.2%以上,除臭效率达93.2%以上。
实施例7
在ECRR中导入风量为10000m3/h,NOx入口浓度为500mg/m3,温度为60℃的废气;导入400mg/m3的NH3(氨气),保证NOx与NH3(氨气)摩尔比在0.8-1之间。直流脉冲功率5-6MW,放电频率900次/秒的工况下,混合气体通过工艺系统后,NOx出口浓度为108mg/m3,NOx脱除效率为78.4%,组盐效率达65.1%以上。
实施例8
在ECRR中导入风量为10000m3/h,NOx入口浓度为500mg/m3,温度为60℃的废气;注入一定量的渗滤液,其成分主要有:CH4S(甲硫醇)19mg/m3、(CH3)2S(二甲基醇)27mg/m3、C2H5HS(乙硫醇))27mg/m3、CH3(CH2)2CHO(正丁醛)21mg/m3、(CH3)2CHCHO(异丁醛)27mg/m3、CH3CH2CH2COOH(丁酸)40mg/m3、C 4H 9COOH(戊酸)5mg/m3、NH3(氨气)230mg/m3,同时导入170mg/m3的NH3(氨气),保证NOx与NH3(氨气)摩尔比在0.8-1之间。直流脉冲功率5-6MW,放电频率900次/秒的工况下,混合气体通过工艺系统后,NOx出口浓度为73mg/m3,NOx脱除效率为85.4%,组盐效率达84.5%以上,除臭效率达92.7%以上。
实施例9
在ECRR中导入风量为10000m3/h,NOx入口浓度为500mg/m3,温度为150℃的废气;注入一定量的渗滤液溢出气体,其成分主要有:CH4S(甲硫醇)19mg/m3、(CH3)2S(二甲基醇)27mg/m3、C 2H 5HS(乙硫醇))27mg/m3、CH3(CH2)2CHO(正丁醛)21mg/m3、(CH3)2CHCHO(异丁醛)27mg/m3、CH 3CH 2CH2COOH(丁酸)40mg/m3、C4H 9COOH(戊酸)5mg/m3、NH3(氨气)230mg/m3,同时导入170mg/m3的NH3(氨),保证NOx与NH3(氨)摩尔比在0.8-1之间。直流脉冲功率5-6MW,放电频率900次/秒的工况下,混合气体通过工艺系统后,NOx出口浓度为73mg/m3,NOx脱除效率为85.4%,组盐效率达84.5%以上,除臭效率达93.2%以上。
实施例10
在ECRR中导入风量为10000m3/h,NOx入口浓度为500mg/m3,温度为150℃的废气;注入一定量的渗滤液,其成分主要有:CH4S(甲硫醇)19mg/m3、(CH3)2S(二甲基醇)27mg/m3、C 2H 5HS(乙硫醇))27mg/m3、CH3(CH2)2CHO(正丁醛)21mg/m3、(CH3)2CHCHO(异丁醛)27mg/m3、CH 3CH 2CH2COOH(丁酸)40mg/m3、C4H 9COOH(戊酸)5mg/m3、NH3(氨气)230mg/m3,同时导入370mg/m3的NH3(氨气),保证NOx与NH3(氨气)摩尔比在1.0-1.3之间。直流脉冲功率5-6MW,放电频率900次/秒的工况下,混合气体通过工艺系统后,NOx出口浓度为227mg/m3,NOx脱除效率为45.4%,组盐效率达84.5%以上,除臭效率达92.8%以上。
实施例11
在ECRR中导入风量为10000m3/h,NOx入口浓度为500mg/m3,温度为150℃的废气;注入一定量的渗滤液溢出气体,其成分主要有:CH4S(甲硫醇)19mg/m3、(CH3)2S(二甲基醇)27mg/m3、C 2H 5HS(乙硫醇))27mg/m3、CH3(CH2)2CHO(正丁醛)21mg/m3、(CH3)2CHCHO(异丁醛)27mg/m3、CH 3CH 2CH2COOH(丁酸)40mg/m3、C4H 9COOH(戊酸)5mg/m3、NH3(氨气)230mg/m3,同时导入370mg/m3的NH3(氨气),保证NOx与NH3(氨气)摩尔比在1.0-1.3之间。直流脉冲功率5-6MW,放电频率900次/秒的工况下,混合气体通过工艺系统后,NOx出口浓度为225mg/m3,NOx脱除效率为45%,组盐效率达84.4%以上,除臭效率达92.8%以上。
实施例12
在ECRR中导入风量为10000m3/h,NOx入口浓度为500mg/m3,温度为150℃的废气;注入一定量的渗滤液溢出气体,其成分主要有:CH4S(甲硫醇)19mg/m3、(CH3)2S(二甲基醇)27mg/m3、C2H5HS(乙硫醇))27mg/m3、CH3(CH2)2CHO(正丁醛)21mg/m3、(CH3)2CHCHO(异丁醛)27mg/m3、CH3CH2CH2COOH(丁酸)40mg/m3、C4H9COOH(戊酸)5mg/m3、NH3(氨气)230mg/m3,同时导入370mg/m3的NH3(氨气),保证NOx与NH3(氨气)摩尔比在1.0-1.3之间。直流脉冲功率5-6MW,放电频率900次/秒的工况下,混合气体通过工艺系统后,NOx出口浓度为228mg/m3,NOx脱除效率为45.6%,组盐效率达84.7%以上,除臭效率达92.7%以上。
实施例13
在ECRR中导入风量为10000m3/h,NOx入口浓度为500mg/m3,温度为150℃的废气。直流脉冲功率5-6MW,放电频率900次/秒的工况下,混合气体通过工艺系统后,NOx出口浓度为110mg/m3,NOx脱除效率为78%,生成70%的硝酸200.1kg/d(公斤/日)。
由以上实施例可以看到,本发明中温度对脱硝、除臭效率几乎没什么影响,但是对回收的硝酸铵由一定的影响,温度越低,硝酸铵结晶越多,反之,越少。
但是,以上的实施例仅是用来说明本发明,而并非用作为对本发明的限定,只要在本发明的实质精神范围内,对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (20)
1.一种含NOx废气处理方法,其包括,在5-150℃温度下,用强氧化活性自由基将NOx废气氧化为NO2、N2O5、HNO2。
2.根据权利1所述的方法,其特征在于,所述强氧化活性自由基为高能电子、紫外光、高温空泡及OH、O3、O、N。
3.根据权利要求1所述的方法,最终生成硝酸。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,所述强氧化活性自由基由电化学回收反应器产生。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,所述含NOx废气与氨一起导入到电化学回收反应器进行反应,其中,NOx与氨的摩尔比为0.8-1.3。
6.根据权利要求5所述的方法,其中NOx与氨的摩尔比为0.8-1。
7.根据权利要求5所述的方法,其中NOx与氨的摩尔比为0.8-0.9。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,渗滤液导入到所述电化学回收反应器中,所述渗滤液含有醇类、醛类和有机酸类物质。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述渗滤液的主要成份为CH4S(甲硫醇)、(CH3)2S(二甲基醇)、C2H5HS(乙硫醇))、CH3(CH2)2CHO(正丁醛)、(CH3)2CHCHO(异丁醛)、CH3CH2CH2COOH(丁酸)、C4H9COOH(戊酸)、NH3(氨)。
10.根据权利要求8所述的方法,其中,所述渗滤液是与NOx废气与氨同时导入的。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,NOx与氨和渗滤液所含氨的总和之摩尔比为0.8-1.3。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述摩尔比为0.8-1。
13.根据权利要求11所述的方法,其中,所述摩尔比为0.8-0.9。
14.根据权利要求8所述的方法,其中,根据反应器后所检测的NOx和氨的比例加入所述渗滤液,使得NOx与氨和渗滤液所含氨的总和之摩尔比为0.8-1.3。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,所述摩尔比为0.8-1。
16.根据权利要求14所述的方法,其中,所述摩尔比为0.8-0.9。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还进一步包括铵盐捕收步骤。
18.根据权利要求17所述的方法,其中所述铵盐捕收步骤是在二级冷却回收系统中进行的。
19.用于根据上述权利要求方法的系统,其包括:电化学回收反应器(001)、铵盐捕集装置(002)、控制装置(003);所述电化学回收反应器(001)输出的脉冲功率大于5MW,并且持续稳定放电;所述铵盐捕集装置(002)与所述电化学回收反应器(001)呈流体连接;所述控制装置(003)与电化学回收反应器(001)和铵盐捕集装置(002)通信连接。
20.如权利要求19所述的系统,其特征在于:还包括循环泵(004)与铵盐捕集装置(002)呈流体连接,能交替控制温度,所述控制装置(003)与循环泵(004)通信连接。
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