CN109603523A - 一种利用UV催化氧化脱除烟道气中NOx的方法 - Google Patents

一种利用UV催化氧化脱除烟道气中NOx的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109603523A
CN109603523A CN201811590760.7A CN201811590760A CN109603523A CN 109603523 A CN109603523 A CN 109603523A CN 201811590760 A CN201811590760 A CN 201811590760A CN 109603523 A CN109603523 A CN 109603523A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flue gas
reaction
oxidation reactor
nox
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811590760.7A
Other languages
English (en)
Inventor
汤志刚
王玉军
王登富
陈桂花
姜爱国
韩祺祺
谢振强
郭栋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsinghua University
Original Assignee
Tsinghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsinghua University filed Critical Tsinghua University
Priority to CN201811590760.7A priority Critical patent/CN109603523A/zh
Publication of CN109603523A publication Critical patent/CN109603523A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625—Nitrogen oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/007—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by irradiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/20—Reductants
    • B01D2251/206—Ammonium compounds
    • B01D2251/2062—Ammonia
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/80—Type of catalytic reaction
    • B01D2255/802—Photocatalytic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/0283—Flue gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/80—Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
    • B01D2259/804—UV light

Abstract

本发明公开了一种利用UV催化氧化脱除烟道气中NOx的方法。本发明在UV催化H2O2氧化烟道气中NO的原理基础上，采用模块式反应器，可有效地提高NO的氧化转化率，投资省、成本低，具有较好的市场推广前景。

Description

一种利用UV催化氧化脱除烟道气中NOx的方法
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，尤其涉及烟道气的净化，具体涉及一种利用UV催化氧化脱除烟道气中NOx的方法。
背景技术
我国是以煤炭为主要燃料的国家，煤炭消耗量不断增长，对环境带来了危害，特别是排放烟气中的SO2、NOx，是大气主要的污染源。控制与减少烟气中SO2和NOx是目前我国迫切需要解决的环境问题，烟道气脱硝是控制与减少烟气中SO2和NOx的重要手段。
目前烟道气脱硝的主要方法有：参考以下的专利或文献1-5。
SCR是当前工业较为成熟的脱硝方法，该方法脱硝效率高，但是存在脱硝催化剂昂贵、氨逃逸、硫酸铵堵塞和废弃催化剂不易处理等不足。
鉴于上述情况，本专利提出采用UV催化氧化脱除烟道气中NOx的方法，利用UV催化H2O2将烟道气中NO氧化为容易吸收的高价态氮氧化物，然后再用碱液吸收，可得到硝酸盐产品。投资省、成本低，具有较好的市场推广前景。
有研究者采用臭氧氧化NO脱除烟道气氮氧化物的方法【参考文献6-7】。但是臭氧发生器电耗大，且发生产生的臭氧浓度低；另外，由于臭氧氧化电位较高，极易氧化烟道气中的微量杂质，影响烟羽外观；专利CN107281918A[8]、专利CN206604381U[9]、专利CN206688527U[10]和专利CN206715686U[11]提出采用UV灯管催化氧化含有甲醛、甲苯、二甲苯和丙酮的有机废气以及恶臭气体，但是其氧化反应器缺乏流场优化，反应效率不高；专利CN201807286U[12]提出一种基于光化学高级氧化的同时脱硫脱硝系统，但是该方法在喷淋塔内设置UV灯管催化过氧化氢氧化NO，由于喷淋塔内存在大量液相，会严重干扰UV光催化效果。
[1]安忠义；詹茂华；王浩；李启超.焦炉烟道气的脱硫脱硝的方.CN106237845A申 请日2016-08-30
[2]霍延中.尹华.孙刚森.一种焦炉烟道气SCR脱硝催化剂保护方法及装置.CN106268313A申请日2016-09-22
[3]孙刚森,吕大蔚,尹华,张炯,堵光华.中低温SCR脱硝工艺在焦炉烟道废气净化中的应用.燃料与化工May.2017Vol.48No.3
[4]索小丽.焦炉烟道气脱硫脱硝工艺的选择.当代化工研究2017.06Vol107-108
[5]于清野.薛建勋.杜立广.赵丹萍.田孝东.焦炉烟道气脱硝系统氨气化工艺的比较燃料与化工2018年7月第49卷第4期P59-61
[6]纪瑞军.徐文青.王健.严超宇.朱廷钰.臭氧氧化脱硝技术研究进展CIESCJournal 2018年第69卷第6期
[7]路平.王玉爽.黄志伟.仇汝臣臭氧法脱硫脱硝工艺设计.Modern ChemicalIndustryApr.2017第37卷第4期
[8]吴忠标，盛重义，郭森，李赵华，周剑锋.有机废气的多级催化氧化处理装置 [P].CN107281918A.申请日2017-08-22.
[9]黄敏,柏威廉.有机废气光催化装置[P].CN206604381U.申请日2017-03-10.申 请日2017-03010
[10]韩方亮,韩小亮,韩东州,刘峰丽,韩东利,周建英.UV光解氧化除臭设备[P] .CN206688527U.申请日2017-04-27.
[11]周红伟.一种光氧化催化净化处理有机废气系统[P].CN206715686U.申请日 2017-05-17.
[12]刘杨先,张军,盛昌栋,张永春,赵亮,丁启忠.一种基于光化学高级氧化的同 时脱硫脱硝系统[P].CN201807286U.申请日2010-09-29.
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种利用UV催化氧化脱除烟道气中NOx的方法。该方法包括以下步骤：
1)将过氧化氢通过管道混合器和烟道气混合，然后进入氧化反应器；
2)在氧化反应器内，UV光催化过氧化氢与烟道气中的NO，反应生成易溶于水的高价态氮氧化物，然后送入吸收器；
3)在吸收器内，高价态氮氧化物通过碱液吸收步骤2)所得反应物，生成硝酸盐。
进一步，步骤1)中所述烟道气的温度为180℃-200℃，压力为1atm，流量为1500-1800m3/h。
进一步，步骤2)中所述氧化反应器内的温度为110-130℃。
进一步，步骤3)中所述碱液是10％NH3水溶液。
上述方法采用模块化氧化反应器，由功能化反应模块自由组合形成，可实现烟气量由小到大处理能力的自由变化；在功能化反应模块中，采用导流板进行烟道气流程优化，使烟道气流动状态良好，避免死区；在功能化反应模块中，采用多组UV管优化排列，使UV辐照更加均匀，催化反应效果更佳；且每根UV管的开关独立，可以自由调节UV辐照的大小。
附图说明
图1为本发明利用UV催化氧化脱除烟道气中NOx的方法中模块化反应器的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1、
NO含量为512mg/m3(工况)的混合气体(其他为N2)，温度为190℃，压力为1atm，流量为1800m3/h，加入27.5％H2O2水溶液30L/h，在UV辐照反应器中在130℃反应、经10％NH3水溶液20℃吸收后，排出气体中NO含量为5mg/m3，NO2为140mg/m3。
实施例2、
NO含量为468mg/m3(工况)的混合气体(其他为N2)，温度为185℃，压力为1atm，流量为1500m3/h，加入27.5％H2O2水溶液25L/h，在UV辐照反应器中在111℃反应、经10％NH3水溶液15℃吸收后，排出气体中NO含量为7mg/m3，NO2为132mg/m3。
上述实施例对本发明的技术方案进行了详细说明。显然，本发明并不局限于所描述的实施例。基于本发明中的实施例，熟悉本技术领域的人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或相类似的变化都属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种利用UV催化氧化脱除烟道气中NOx的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将过氧化氢通过管道混合器和烟道气混合，然后进入氧化反应器；
2)在氧化反应器内，UV光催化过氧化氢与烟道气中的NO，反应生成易溶于水的高价态氮氧化物，然后送入吸收器；
3)在吸收器内，高价态氮氧化物通过碱液吸收步骤2)所得反应物，生成硝酸盐。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)中所述的氧化反应器是模块式反应器，由功能化反应模块自由组合，实现烟气量由小到大处理能力的自由变化。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述功能化反应模块中，采用导流板进行烟道气流程优化，使烟道气流动状态良好，避免死区。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述功能化反应模块中，采用多组UV管优化排列，使UV辐照更加均匀，催化反应效果更佳。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，每根UV管的开关独立控制，可自由调节UV辐照的大小。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述烟道气的温度为180℃-200℃，压力为1atm，流量为1500-1800m3/h。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中所述氧化反应器内的温度为110-130℃。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)中所述碱液是10％NH3水溶液。
CN201811590760.7A 2018-12-25 2018-12-25 一种利用UV催化氧化脱除烟道气中NOx的方法 Pending CN109603523A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811590760.7A CN109603523A (zh) 2018-12-25 2018-12-25 一种利用UV催化氧化脱除烟道气中NOx的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811590760.7A CN109603523A (zh) 2018-12-25 2018-12-25 一种利用UV催化氧化脱除烟道气中NOx的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109603523A true CN109603523A (zh) 2019-04-12

Family

ID=66012255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811590760.7A Pending CN109603523A (zh) 2018-12-25 2018-12-25 一种利用UV催化氧化脱除烟道气中NOx的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109603523A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110465190A (zh) * 2019-08-13 2019-11-19 华北电力大学（保定） 一种光热耦合激发h2o2烟气脱硫脱硝方法及产物利用

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7198698B1 (en) * 2001-05-02 2007-04-03 Air Control Techniques, P.C. Method of photochemically removing ammonia from gas streams
CN101352646A (zh) * 2008-08-29 2009-01-28 浙江大学 一种利用紫外光双重作用的烟气脱硝方法
US20100239480A1 (en) * 2009-03-17 2010-09-23 Korea Institute Of Science And Technology Method And Apparatus For The Treatment Of Nitrogen Oxides Using An Ozone And Catalyst Hybrid System
CN104923049A (zh) * 2015-04-21 2015-09-23 江苏大学 一种光辐射臭氧/双氧水同时脱硫脱硝脱汞方法
CN106215653A (zh) * 2016-09-09 2016-12-14 北京交通大学 等离子体烟气脱硫脱硝的装置
CN106621799A (zh) * 2016-12-21 2017-05-10 中国海洋大学 一种烟气光催化氧化同时脱硫脱硝的方法及装置
CN108187474A (zh) * 2017-12-29 2018-06-22 新疆天之蓝环境工程有限公司 脱硫脱硝的方法和脱硫脱硝装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7198698B1 (en) * 2001-05-02 2007-04-03 Air Control Techniques, P.C. Method of photochemically removing ammonia from gas streams
CN101352646A (zh) * 2008-08-29 2009-01-28 浙江大学 一种利用紫外光双重作用的烟气脱硝方法
US20100239480A1 (en) * 2009-03-17 2010-09-23 Korea Institute Of Science And Technology Method And Apparatus For The Treatment Of Nitrogen Oxides Using An Ozone And Catalyst Hybrid System
CN104923049A (zh) * 2015-04-21 2015-09-23 江苏大学 一种光辐射臭氧/双氧水同时脱硫脱硝脱汞方法
CN106215653A (zh) * 2016-09-09 2016-12-14 北京交通大学 等离子体烟气脱硫脱硝的装置
CN106621799A (zh) * 2016-12-21 2017-05-10 中国海洋大学 一种烟气光催化氧化同时脱硫脱硝的方法及装置
CN108187474A (zh) * 2017-12-29 2018-06-22 新疆天之蓝环境工程有限公司 脱硫脱硝的方法和脱硫脱硝装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110465190A (zh) * 2019-08-13 2019-11-19 华北电力大学（保定） 一种光热耦合激发h2o2烟气脱硫脱硝方法及产物利用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Si et al. Review on the NO removal from flue gas by oxidation methods
CA2990085C (en) Method and apparatus for removing nitrogen oxide and sulfur dioxide from gas streams
CN106943871B (zh) 一种低温类气相催化氧化脱除烟气多污染物的方法
CN102343212B (zh) 臭氧和过氧化氢协同氧化结合湿法吸收的脱硝工艺
CN103463978B (zh) 基于过氧化氢催化氧化烟气同时脱硫脱硝的装置及方法
CN203507793U (zh) 一种同时从焦炉烟道废气中脱除二氧化硫和氮氧化物的装置
CN106853327B (zh) 一种低温烟气脱硫脱硝一体化的方法及装置
CN102658013A (zh) 燃煤锅炉低温scr固定床烟气脱硝装置及方法
CN103977681A (zh) 一种高浓度氮氧化物烟气的脱硝方法
CN107376930A (zh) 一种硫中毒scr脱硝催化剂原位再生方法及装置
CN107551799B (zh) 一种干法水泥窑烟气脱硫脱硝一体化的方法
CN105148701A (zh) 气相氧化系统、应用该系统的烟气净化设备及其净化方法
CN106989407A (zh) 一种烟气中NOx消除装置及方法
Guo et al. Simultaneous removal of SO2 and NOx with ammonia combined with gas-phase oxidation of NO using ozone
CN104437037A (zh) 一种低温烟气氧化脱硝方法及系统
CN204034565U (zh) 一种烟气脱硝装置
CN102794098A (zh) 烟气湿式氧化脱硝及资源化利用方法
CN108654363B (zh) 耦合焦炉烟气余热及硫污染物制酸工艺
CN109603523A (zh) 一种利用UV催化氧化脱除烟道气中NOx的方法
CN106853329B (zh) 用于低温烟气脱硝的臭氧生成羟基自由基的方法及装置
CN202590630U (zh) 燃煤锅炉低温scr固定床烟气脱硝装置
CN204952626U (zh) 气相氧化系统以及应用该系统的烟气净化设备
Liu et al. A composite absorption liquid for simultaneous desulfurization and denitrification in flue gas
CN215276565U (zh) 一种用于含氨废气的等离子体系统
Xiaowen Progress of desulfurization and denitration technology of flue gas in China

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190412