CN109908733B - 一种绿色高效氮氧化物废气处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种绿色高效氮氧化物废气处理方法，采用一步还原法对氮氧化物废气进行处理，将氮氧化物废气通入废气处理塔内，利用氮氧化物废气处理液对氮氧化物废气进行喷淋处理。所述氮氧化物废气处理液包括如下质量百分比的组份：可溶性无机碱1%‑5%，还原剂10%‑20%，稳定剂0.5%‑1%，促进剂1%‑3%，余量为水。所述促进剂包括如下重量份的原料制成：有机碱20‑30份、精氨酸5‑10份、三氯蔗糖离子化三甲基甘氨酸硼氢盐30‑40份、葡萄糖5‑10份、四乙烯五胺10‑15份。本发明公开的绿色高效氮氧化物废气处理方法可以实现氮氧化物废气安全、环保、快捷、高效地处理，降低处理成本，减少二次污染的发生，且处理工艺简单，可一步还原将氮氧化物转化为无毒无害的氮气。
Description
技术领域
本发明涉及废气处理方法技术领域，特别涉及一种采用一步还原法对氮氧化物废气进行绿色高效处理的方法。
背景技术
随着全球工业化进程的推进，环境问题日益严峻，作为主要环境问题之一的大气污染更是如此，它对人体健康和生态环境构成了巨大威胁。氮氧化物废气作为大气污染的主要来源近年来排放量逐年增加，它不但是酸雨的主要来源之一，同时还是致癌物质，会导致光化学烟雾的产生，还会对臭氧层造成破外。我国政府和地方纷纷制定和修改相应的政策和法规，对氮氧化物废气的排放总量和排放浓度都作出了越来越严格的限制，因此，对氮氧化物废气的处理成为氮氧化物废气排放企业不得不面对的难题。
目前，处理氮氧化物废气的方法主要有催化分解法、固体吸附法、微生物法、液体吸收法。催化分解法是利用催化剂直接将氮氧化物分解成氮气和氧气，但这种方法采用贵金属铂作为催化剂，价格昂贵。固体吸附法脱氮效率较高，耗资少，设备简单，但吸附剂吸附容量有限，需要定期更换，寿命较短，还会产生二次污染。微生物法对氮氧化物净化效率不高，目前该法还处于试验阶段，有待进一步发展。液体吸收法主要利用溶解吸收的原理净化氮氧化物废气，但现有技术中液体吸收法对氮氧化物的吸收效率低，处理效果不显著。
申请号为200910103402.3的中国发明专利公开了一种氮氧化物废气的处理方法，其采用特制的氧化处理液和特制的还原处理液对氮氧化物废气进行氧化和还原两步相结合处理，即氧化塔处理后的氮氧化物残余废气通过还原塔进一步处理，氧化处理液的配方及组分如下：NaClO：10％-20％；NaOH：10％-20％；NaNO3：0.01％-1％；H2O：余量。还原处理液的配方及组分如下：Na2S2O3：1％-10％；NaOH：10％-25％；H2O：余量。经处理后的废气无明显气味，无明显颜色，处理液成本低且稳定，一次配液可连续使用2个月左右。但需要经两步处理，工艺较复杂，设备成本较高，处理花销大。
因此，寻求一种绿色高效氮氧化物废气处理方法具有非常重要的意义。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种绿色高效氮氧化物废气处理方法，以实现氮氧化物废气的安全、快捷、高效地处理，降低处理成本，减少二次污染的发生，且处理工艺简单，可一步还原将氮氧化物转化为无毒无害的氮气。
本申请实施例提供一种绿色高效氮氧化物废气处理方法，是这样实现的：
一种绿色高效氮氧化物废气处理方法，采用一步还原法对氮氧化物废气进行处理，将氮氧化物废气通入废气处理塔内，利用氮氧化物废气处理液对氮氧化物废气进行喷淋处理。
进一步地，所述氮氧化物废气处理液包括如下质量百分比的组份：可溶性无机碱1％-5％，还原剂10％-20％，稳定剂0.5％-1％，促进剂1％-3％，余量为水。
进一步地，所述可溶性无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氨水的任意一种或它们以任意比例的混合。
进一步地，所述稳定剂选自硫酸钠、硼酸钠、碳酸钠、硝酸钠、碳酸氢钠、醋酸钠中的任意一种或它们以任意比例的混合。
进一步地，所述还原剂选自硫代硫酸钠、硫化钠、亚硫酸钠、硫氢化钠、碘化钠、硼氢化钠中的任意一种或它们以任意比例的混合。
进一步地，所述促进剂包括如下重量份的原料制成：有机碱20-30份、精氨酸5-10份、三氯蔗糖离子化三甲基甘氨酸硼氢盐30-40份、葡萄糖5-10份、四乙烯五胺10-15份。
较佳地，所述有机碱选自甲醇钠、乙醇钾、叔丁基醇钾、咖啡因、黄连碱中的任意一种或它们以任意比例的混合。
较佳地，所述三氯蔗糖离子化三甲基甘氨酸硼氢盐的制备方法，包括如下步骤：将三氯蔗糖、三(羟甲基)甲基甘氨酸加入到有机溶剂中，在40-60℃下搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去有机溶剂，再将其加入到质量分数为10-20％的硼氢化钠的水溶液中，在60-80℃下搅拌反应10-12小时，后旋蒸除去水，得到三氯蔗糖离子化三甲基甘氨酸硼氢盐。
较佳地，所述三氯蔗糖、三(羟甲基)甲基甘氨酸、有机溶剂、硼氢化钠的水溶液的质量比为1:1.35:(10-15):(10-30)。
较佳地，所述有机溶剂选自乙腈、氯仿、丙酮、乙醚中的至少一种。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
(1)本发明提供的绿色高效氮氧化物废气处理方法简单易行，操作方便，对设备依赖性小，成本低廉，相对比较环保，便于规模化生产，具有较好的推广应用价值。
(2)本发明提供的绿色高效氮氧化物废气处理方法，实现了氮氧化物废气的安全、快捷、高效地处理，降低处理成本，减少二次污染的发生，且处理工艺简单，可一步还原将氮氧化物转化为无毒无害的氮气，处理方法安全绿色环保。
(3)本发明提供的绿色高效氮氧化物废气处理方法，使用的氮氧化物废气处理液废气处理效果显著，各成份掺量少就可以达到高效废气处理的目的，且其性能稳定，成本低，使用时间长，避免了多次更换处理液带来的人力资源和物料成本。添加的促进剂各原料协同作用，能促进一氧化氮的吸收处理，提高氮氧化物废气净化效率。
具体实施方式
实施例1
一种绿色高效氮氧化物废气处理方法，采用一步还原法对氮氧化物废气进行处理，将氮氧化物废气通入废气处理塔内，利用氮氧化物废气处理液对氮氧化物废气进行喷淋处理。
所述氮氧化物废气处理液包括如下质量百分比的组份：氢氧化钠1％，硫代硫酸钠10％，硫酸钠0.5％，促进剂1％，余量为水。
所述促进剂包括如下重量份的原料制成：甲醇钠20份、精氨酸5份、三氯蔗糖离子化三甲基甘氨酸硼氢盐30份、葡萄糖5份、四乙烯五胺10份。
所述三氯蔗糖离子化三甲基甘氨酸硼氢盐的制备方法，包括如下步骤：将三氯蔗糖1kg、三(羟甲基)甲基甘氨酸1.35kg加入到乙腈10kg中，在40℃下搅拌反应6小时，后旋蒸除去乙腈，再将其加入到质量分数为10％的硼氢化钠的水溶液10kg中，在60℃下搅拌反应10小时，后旋蒸除去水，得到三氯蔗糖离子化三甲基甘氨酸硼氢盐。
实施例2
一种绿色高效氮氧化物废气处理方法，采用一步还原法对氮氧化物废气进行处理，将氮氧化物废气通入废气处理塔内，利用氮氧化物废气处理液对氮氧化物废气进行喷淋处理。
所述氮氧化物废气处理液包括如下质量百分比的组份：氢氧化钾2.5％，亚硫酸钠13％，硼酸钠0.7％，促进剂1.5％，余量为水。
所述促进剂包括如下重量份的原料制成：乙醇钾23份、精氨酸7份、三氯蔗糖离子化三甲基甘氨酸硼氢盐33份、葡萄糖7份、四乙烯五胺12份。
所述三氯蔗糖离子化三甲基甘氨酸硼氢盐的制备方法，包括如下步骤：将三氯蔗糖1kg、三(羟甲基)甲基甘氨酸1.35kg加入到氯仿12kg中，在45℃下搅拌反应6.5小时，后旋蒸除去氯仿，再将其加入到质量分数为13％的硼氢化钠的水溶液15kg中，在65℃下搅拌反应10.5小时，后旋蒸除去水，得到三氯蔗糖离子化三甲基甘氨酸硼氢盐。
实施例3
一种绿色高效氮氧化物废气处理方法，采用一步还原法对氮氧化物废气进行处理，将氮氧化物废气通入废气处理塔内，利用氮氧化物废气处理液对氮氧化物废气进行喷淋处理。
所述氮氧化物废气处理液包括如下质量百分比的组份：氢氧化钡3.5％，硫氢化钠15％，硝酸钠0.8％，促进剂2％，余量为水。
所述促进剂包括如下重量份的原料制成：叔丁基醇钾25份、精氨酸8份、三氯蔗糖离子化三甲基甘氨酸硼氢盐35份、葡萄糖7.5份、四乙烯五胺13份。
所述三氯蔗糖离子化三甲基甘氨酸硼氢盐的制备方法，包括如下步骤：将三氯蔗糖1kg、三(羟甲基)甲基甘氨酸1.35kg加入到丙酮13kg中，在50℃下搅拌反应7小时，后旋蒸除去丙酮，再将其加入到质量分数为15％的硼氢化钠的水溶液20kg中，在70℃下搅拌反应11小时，后旋蒸除去水，得到三氯蔗糖离子化三甲基甘氨酸硼氢盐。
实施例4
一种绿色高效氮氧化物废气处理方法，采用一步还原法对氮氧化物废气进行处理，将氮氧化物废气通入废气处理塔内，利用氮氧化物废气处理液对氮氧化物废气进行喷淋处理。
所述氮氧化物废气处理液包括如下质量百分比的组份：可溶性无机碱4％，还原剂19％，稳定剂0.9％，促进剂2.5％，余量为水。
所述可溶性无机碱是氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氨水按质量比1:2:4:3混合而成。
所述稳定剂是硫酸钠、硼酸钠、碳酸钠、硝酸钠、碳酸氢钠、醋酸钠按质量比1:1:3:2:4:2混合而成。
所述还原剂选自硫代硫酸钠、硫化钠、亚硫酸钠、硫氢化钠、碘化钠、硼氢化钠按质量比1:2:4:3:1:3混合而成。
所述促进剂包括如下重量份的原料制成：有机碱28份、精氨酸9份、三氯蔗糖离子化三甲基甘氨酸硼氢盐39份、葡萄糖9份、四乙烯五胺14份。
所述有机碱是甲醇钠、乙醇钾、叔丁基醇钾、咖啡因、黄连碱按质量比1:2:4:3:2混合而成。
所述三氯蔗糖离子化三甲基甘氨酸硼氢盐的制备方法，包括如下步骤：将三氯蔗糖1kg、三(羟甲基)甲基甘氨酸1.35kg加入到有机溶剂14.5kg中，在55℃下搅拌反应7.5小时，后旋蒸除去有机溶剂，再将其加入到质量分数为19％的硼氢化钠的水溶液25kg中，在75℃下搅拌反应11.5小时，后旋蒸除去水，得到三氯蔗糖离子化三甲基甘氨酸硼氢盐。
所述有机溶剂是乙腈、氯仿、丙酮、乙醚按质量比1:3:2:2混合而成。
实施例5
一种绿色高效氮氧化物废气处理方法，采用一步还原法对氮氧化物废气进行处理，将氮氧化物废气通入废气处理塔内，利用氮氧化物废气处理液对氮氧化物废气进行喷淋处理。
所述氮氧化物废气处理液包括如下质量百分比的组份：氢氧化钠5％，硼氢化钠20％，醋酸钠1％，促进剂3％，余量为水。
所述促进剂包括如下重量份的原料制成：咖啡因30份、精氨酸10份、三氯蔗糖离子化三甲基甘氨酸硼氢盐40份、葡萄糖10份、四乙烯五胺15份。
所述三氯蔗糖离子化三甲基甘氨酸硼氢盐的制备方法，包括如下步骤：将三氯蔗糖1kg、三(羟甲基)甲基甘氨酸1.35kg加入到乙醚15kg中，在60℃下搅拌反应8小时，后旋蒸除去乙醚，再将其加入到质量分数为20％的硼氢化钠的水溶液30kg中，在80℃下搅拌反应12小时，后旋蒸除去水，得到三氯蔗糖离子化三甲基甘氨酸硼氢盐。
对比例1
一种氮氧化物废气处理方法，按照中国发明专利200910103402.3实施例1的氮氧化物废气处理方法实施。
对比例2
一种氮氧化物废气处理方法，按照实施例1实施，不同的是使用的促进剂的种类不同。所述促进剂包括如下重量份的原料制成：甲醇钠20份、三氯蔗糖离子化三甲基甘氨酸硼氢盐30份、葡萄糖5份、四乙烯五胺10份。
对比例3
一种氮氧化物废气处理方法，按照实施例1实施，不同的是使用的促进剂的种类不同。所述促进剂包括如下重量份的原料制成：甲醇钠20份、精氨酸5份、葡萄糖5份、四乙烯五胺10份。
对比例4
一种氮氧化物废气处理方法，按照实施例1实施，不同的是使用的促进剂的种类不同。所述促进剂包括如下重量份的原料制成：甲醇钠20份、精氨酸5份、三氯蔗糖离子化三甲基甘氨酸硼氢盐30份、四乙烯五胺10份。
对比例5
一种氮氧化物废气处理方法，按照实施例1实施，不同的是使用的促进剂的种类不同。所述促进剂包括如下重量份的原料制成：甲醇钠20份、精氨酸5份、三氯蔗糖离子化三甲基甘氨酸硼氢盐30份、葡萄糖5份。
同时，为了评估本发明所述氮氧化物废气处理方法的具体技术效果，取相同的昆山某电镀企业氮氧化物废气，分别采用实施例1-5及对比例1-5所述氮氧化物废气处理方法进行处理，并分别测定氮氧化物废气处理前后氮氧化物的平均浓度，并计算出氮氧化物平均去除率，结果见表1所示。
从表1可以看出，本发明实施例提供的氮氧化物废气处理方法对氮氧化物废气处理效果更佳，促进剂各成分协同作用，加入有利于提高废气处理效果。
表1本发明实施例提供的氮氧化物废气处理方法对氮氧化物废气处理效果表
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种绿色高效氮氧化物废气处理方法，其特征在于，采用一步还原法对氮氧化物废气进行处理，将氮氧化物废气通入废气处理塔内，利用氮氧化物废气处理液对氮氧化物废气进行喷淋处理，所述氮氧化物废气处理液包括如下质量百分比的组份：可溶性无机碱1%-5%，还原剂10%-20%，稳定剂0.5%-1%，促进剂1%-3%，余量为水；所述可溶性无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氨水的任意一种或它们以任意比例的混合；所述稳定剂选自硫酸钠、硼酸钠、碳酸钠、硝酸钠、碳酸氢钠、醋酸钠中的任意一种或它们以任意比例的混合；所述还原剂选自硫代硫酸钠、硫化钠、亚硫酸钠、硫氢化钠、碘化钠、硼氢化钠中的任意一种或它们以任意比例的混合；所述促进剂包括如下重量份的原料制成：有机碱20-30份、精氨酸5-10份、三氯蔗糖离子化三甲基甘氨酸硼氢盐30-40份、葡萄糖5-10份、四乙烯五胺10-15份；所述有机碱选自甲醇钠、乙醇钾、叔丁基醇钾、咖啡因、黄连碱中的任意一种或它们以任意比例的混合。
2.如权利要求1所述的一种绿色高效氮氧化物废气处理方法，其特征在于，所述三氯蔗糖离子化三甲基甘氨酸硼氢盐的制备方法，包括如下步骤：将三氯蔗糖、三(羟甲基)甲基甘氨酸加入到有机溶剂中，在40-60℃下搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去有机溶剂，再将其加入到质量分数为10-20%的硼氢化钠的水溶液中，在60-80℃下搅拌反应10-12小时，后旋蒸除去水，得到三氯蔗糖离子化三甲基甘氨酸硼氢盐。
3.如权利要求2所述的一种绿色高效氮氧化物废气处理方法，其特征在于，所述三氯蔗糖、三(羟甲基)甲基甘氨酸、有机溶剂、硼氢化钠的水溶液的质量比为1:1.35:(10-15):(10-30)。
4.如权利要求2所述的一种绿色高效氮氧化物废气处理方法，其特征在于，所述有机溶剂选自乙腈、氯仿、丙酮、乙醚中的至少一种。
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