CN106268317B - 一种用离子液体和尿素进行烟气脱硝的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种湿法烟气脱硝的方法，该方法以乙醇胺乳酸盐离子液体、尿素和水组成吸收液，在常规喷淋吸收塔中进行烟气脱硝。当吸收液中离子液体质量分数在5‑10％，尿素质量分数在8‑12％，液气比为10～20L/m3，吸收温度为25～50℃时，该方法对NO2的脱除率可高达95％。本发明公开的方法具有吸收液“绿色”环保、便于运输存储、腐蚀性低，脱硝效率高，不易产生次生污染等特点，在燃煤烟气净化领域具有广阔的应用前景。

Description

一种用离子液体和尿素进行烟气脱硝的方法
技术领域
本发明属于大气污染物治理领域，涉及一种用离子液体和尿素进行湿法烟气脱硝的方法。
背景技术
NOx(主要包括NO和NO2)是燃煤锅炉排放的主要大气污染物，对人类健康和自然环境造成了极大威胁。烟气脱硝一直是大气污染物治理的重点。目前，工业上烟气脱硝主要采用SCR法。SCR法脱硝效率高、技术成熟，但其投资运行成本高，且不适用于高硫煤和高碱金属煤烟气，因此迫切需要探索新型烟气脱硝技术。
湿法烟气脱硝一直是大气污染物治理领域研究的方向，其基本思路是先将烟气中NO氧化为NO2，然后利用专属吸收液将NO2脱除，从而达到烟气脱硝的目的。其中，专属吸收液是湿法烟气脱硝的核心技术之一。目前，最常见的吸收液主要为碱液，包括NaOH和NH4OH等。虽然上述吸收液对NO2吸收效率较高，但存在腐蚀性强，易损失，存储运输困难等问题。开发新型的吸收液对湿法烟气脱硝技术的发展具有重要意义。
发明内容
为克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于离子液体和尿素的湿法烟气脱硝方法，该方法由于采用乙醇胺乳酸盐离子液体，无腐蚀性，并且便于运输。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种用离子液体和尿素进行烟气脱硝的方法，将离子液体和尿素溶于水形成吸收液，然后注入喷淋吸收塔中，使吸收液与带有NO2的原烟气通过喷淋方式逆向接触，实现湿法脱硝；其中，离子液体为乙醇胺乳酸盐离子液体。
本发明进一步的改进在于，所述吸收液中离子液体的质量百分含量为5～10％。
本发明进一步的改进在于，所述吸收液中尿素的质量百分含量为8～12％。
本发明进一步的改进在于，所述淋洗塔内液气比为10～20L/m3。
本发明进一步的改进在于，所述喷淋吸收塔内的温度为25～50℃。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)该方法以绿色环保、热和化学稳定性高的乙醇胺乳酸盐离子液体，廉价的尿素，以及水组成吸收液，进行湿法烟气脱硝。吸收液中离子液体可显著提升NO2在水中的溶解度，而尿素则主要将吸收液中的HNO2和HNO3转化为N2、CO2和H2O。同时，离子液体对尿素与HNOx的反应还具有一定的催化作用。所以本发明的脱硝方法克服了传统湿法脱硝吸收液腐蚀性强、易损失，存储运输困难等问题，具有工程应用前景。
(2)本发明中由于采用离子液体，离子液体挥发性极低，无毒无污染；尿素价格便宜，便于存储与运输。因此本发明公开的吸收液克服了传统湿法脱硝吸收液腐蚀性强、存储运输困难、易损失等缺点，具有“绿色”环保、价格低廉等优点。
(3)采用本发明中的脱硝方法脱硝效率高，高达95％，脱硝产物为无毒无污染的N2、CO2和水，避免了次生污染的产生。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
将乙醇胺乳酸盐离子液体和尿素溶于水形成吸收液，吸收液中离子液体的质量百分含量为5～10％，吸收液中尿素的质量百分含量为8～12％，然后注入喷淋吸收塔中，喷淋吸收塔内的温度为25～50℃，淋洗塔内液气比为10～20L/m3，使吸收液与带有NO2的原烟气通过喷淋方式逆向接触，实现湿法脱硝。
实施例中原烟气为模拟烟气，总流量为6L/min，组成为：1000ppm SO2，300ppm NO2，4％(v/v)O2，N2为载气。
将适量的离子液体和尿素溶于水形成吸收液，注入常规喷淋吸收塔中。在一定的温度及液气比条件下，让吸收液与带有NO2的原烟气通过喷淋方式逆向接触，实现湿法脱硝。
用烟气分析仪testo 350分别测试原烟气和净烟气中NO2浓度，按式1计算脱硫效率和脱硝效率。
η＝(c原-c净)/c原×100％ 式1
在式1中，η表示脱硝效率，c原表示原烟气中NO2浓度，单位为mg/m3；c净表示原烟气中NO2浓度，单位为mg/m3
实施例1
将乙醇胺乳酸盐离子液体和尿素溶于水形成吸收液，吸收液中离子液体的质量百分含量为5％，吸收液中尿素的质量百分含量为8％，然后注入喷淋吸收塔中，喷淋吸收塔内的温度为25℃，淋洗塔内液气比为20L/m3，使吸收液与带有NO2的原烟气通过喷淋方式逆向接触，实现湿法脱硝。
实施例2
将乙醇胺乳酸盐离子液体和尿素溶于水形成吸收液，吸收液中离子液体的质量百分含量为8％，吸收液中尿素的质量百分含量为8％，然后注入喷淋吸收塔中，喷淋吸收塔内的温度为30℃，淋洗塔内液气比为18L/m3，使吸收液与带有NO2的原烟气通过喷淋方式逆向接触，实现湿法脱硝。
实施例3
将乙醇胺乳酸盐离子液体和尿素溶于水形成吸收液，吸收液中离子液体的质量百分含量为10％，吸收液中尿素的质量百分含量为8％，然后注入喷淋吸收塔中，喷淋吸收塔内的温度为45℃，淋洗塔内液气比为15L/m3，使吸收液与带有NO2的原烟气通过喷淋方式逆向接触，实现湿法脱硝。
实施例4
将乙醇胺乳酸盐离子液体和尿素溶于水形成吸收液，吸收液中离子液体的质量百分含量为8％，吸收液中尿素的质量百分含量为9％，然后注入喷淋吸收塔中，喷淋吸收塔内的温度为50℃，淋洗塔内液气比为18L/m3，使吸收液与带有NO2的原烟气通过喷淋方式逆向接触，实现湿法脱硝。
实施例5
将乙醇胺乳酸盐离子液体和尿素溶于水形成吸收液，吸收液中离子液体的质量百分含量为8％，吸收液中尿素的质量百分含量为11％，然后注入喷淋吸收塔中，喷淋吸收塔内的温度为28℃，淋洗塔内液气比为12L/m3，使吸收液与带有NO2的原烟气通过喷淋方式逆向接触，实现湿法脱硝。
实施例6
将乙醇胺乳酸盐离子液体和尿素溶于水形成吸收液，吸收液中离子液体的质量百分含量为8％，吸收液中尿素的质量百分含量为12％，然后注入喷淋吸收塔中，喷淋吸收塔内的温度为35℃，淋洗塔内液气比为14L/m3，使吸收液与带有NO2的原烟气通过喷淋方式逆向接触，实现湿法脱硝。
实施例7
将乙醇胺乳酸盐离子液体和尿素溶于水形成吸收液，吸收液中离子液体的质量百分含量为10％，吸收液中尿素的质量百分含量为10％，然后注入喷淋吸收塔中，喷淋吸收塔内的温度为42℃，淋洗塔内液气比为10L/m3，使吸收液与带有NO2的原烟气通过喷淋方式逆向接触，实现湿法脱硝。
实施例1-7中的数据见表1。
表1各实施例的脱硝效果
该方法以乙醇胺乳酸盐离子液体、尿素和水组成吸收液，在常规喷淋吸收塔中进行烟气脱硝。当吸收液中离子液体质量分数在5-10％，尿素质量分数在8-12％，液气比为10～20L/m3，吸收温度为25～50℃时，该方法对NO2的脱除率可高达95％。本发明公开的方法具有吸收液“绿色”环保、便于运输存储、腐蚀性低，脱硝效率高，不易产生次生污染等特点，在燃煤烟气净化领域具有广阔的应用前景。

Claims (1)

1.一种用离子液体和尿素进行烟气脱硝的方法，其特征在于：将离子液体和尿素溶于水形成吸收液，然后注入喷淋吸收塔中，使吸收液与带有NO2的原烟气通过喷淋方式逆向接触，实现湿法脱硝；其中，离子液体为乙醇胺乳酸盐离子液体；
所述吸收液中离子液体的质量百分含量为10％；
所述吸收液中尿素的质量百分含量为8％；
所述喷淋吸收塔内液气比为15L/m3；
所述喷淋吸收塔内的温度为45℃；
该吸收液的脱硝效率为95％。
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