CN110772944B - 一种低温烟气的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及环境保护领域，公开了一种低温烟气的处理方法，该方法包括以下步骤：(1)将低温烟气与液体络合剂进行气液接触反应，得到失效液体络合剂以及脱除氮氧化物和硫化氢的烟气；(2)将步骤(1)所得失效液体络合剂进行调质处理，得到调质液体络合剂；(3)将步骤(2)所得调质液体络合剂进行再生处理，得到再生液体络合剂。可以同时脱除低温烟气中的氮氧化物和硫化氢，并且克服了传统的方法中需对低温烟气进行升温后处理的问题，可以直接与低温烟气进行气液接触反应；液体络合剂可以再生，实现了液体络合剂的循环使用；该方法具有绿色环保、节约资源以及循环性好的特点。

Description

一种低温烟气的处理方法
技术领域
本发明涉及环境保护领域，具体涉及一种低温烟气的处理方法。
背景技术
钢铁和焦化领域在生产、运输以及装卸过程中会产生大量烟气，烟气中含有氮氧化物(NOx)及硫化氢(H2S)，直接排放会对人类和环境造成了较大的危害。
目前对处理烟气中氮氧化物和硫化氢的的方法主要是针对温度较高的烟气进行处理，对于低温烟气的处理一直没有成熟、可行的办法。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的不能直接对低温烟气进行同时脱硫脱硝处理的问题，提供一种低温烟气的处理方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种低温烟气的处理方法，该方法包括以下步骤：
(1)将低温烟气与液体络合剂进行气液接触反应，得到失效液体络合剂以及脱除氮氧化物和硫化氢的烟气；
(2)将步骤(1)所得失效液体络合剂进行调质处理，得到调质液体络合剂；
(3)将步骤(2)所得调质液体络合剂进行再生处理，得到再生液体络合剂；
其中，所述液体络合剂含有乙二胺四乙酸二钠、甲基环戊烯醇酮、抗环血酸、对苯二酚、硫酸亚铁和水。
优选地，以所述液体络合剂的总重量为100％计，所述乙二胺四乙酸二钠的含量为0.1-0.5重量％，所述甲基环戊烯醇酮的含量为0.1-0.3重量％，所述抗环血酸的含量为0.05-0.3重量％，所述对苯二酚的含量为0.1-0.5重量％，所述硫酸亚铁的含量为0.15-0.5重量％，所述水的含量为98-99.5重量％。
优选地，所述低温烟气的温度为30-60℃。
优选地，在步骤(1)中，所述液体络合剂与所述烟气的体积比为(1-5)：1。
优选地，在步骤(1)中，所述气液接触反应的条件包括：温度为35-50℃，时间为5-10s。
优选地，在步骤(2)中，所述调质液体络合剂的浓度为0.7-0.9重量％。
优选地，在步骤(2)中，所述调质液体络合剂的pH值为6.5-7.5。
优选地，在步骤(3)中，所述再生处理的条件包括：温度为70-90℃，时间为30-60min。
优选地，在步骤(3)中，所述再生处理需进行搅拌，所述搅拌的速度为150-500rpm。
优选地，所述方法还包括将步骤(3)得到的再生液体络合剂循环用于步骤(1)中。
本发明所述的低温烟气的处理方法，可以同时脱除低温烟气中的氮氧化物和硫化氢，并且克服了传统的方法中需对低温烟气进行升温后处理的问题，可以直接与低温烟气进行气液接触反应；液体络合剂可以再生，实现了液体络合剂的循环使用；该方法具有绿色环保、节约资源以及循环性好的特点。
附图说明
图1是本发明所述的低温烟气的处理方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供一种低温烟气的处理方法，该方法包括以下步骤：
(1)将低温烟气与液体络合剂进行气液接触反应，得到失效液体络合剂以及脱除氮氧化物和硫化氢的烟气；
(2)将步骤(1)所得失效液体络合剂进行调质处理，得到调质液体络合剂；
(3)将步骤(2)所得调质液体络合剂进行再生处理，得到再生液体络合剂；
其中，所述液体络合剂含有乙二胺四乙酸二钠、甲基环戊烯醇酮、抗环血酸、对苯二酚、硫酸亚铁和水。
在优选情况下，以所述液体络合剂的总重量为100％计，所述乙二胺四乙酸二钠的含量为0.1-0.5重量％，所述甲基环戊烯醇酮的含量为0.1-0.3重量％，所述抗环血酸的含量为0.05-0.3重量％，所述对苯二酚的含量为0.1-0.5重量％，所述硫酸亚铁的含量为0.15-0.5重量％，所述水的含量为98-99.5重量％。
在本发明所述的方法中，所述液体络合剂的组分之间发生协同作用，可以达到同时脱除低温烟气中氮氧化物和硫化氢的效果。
在本发明所述的方法中，所述低温烟气的温度可以为30-60℃。具体的，例如可以为30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃或60℃。
在本发明所述的方法中，在步骤(1)中，所述液体络合剂与所述烟气的体积比可以为(1-5)：1。具体的，例如可以为1:1、2:1、3:1、4:1或5：1。
在本发明所述的方法中，在步骤(1)中，所述气液接触反应的温度可以为35-50℃。具体的，例如可以为35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃、46℃、47℃、48℃、49℃或50℃。
在本发明所述的方法中，在步骤(1)中，所述气液接触反应的时间可以为5-10s。具体的，例如可以为5s、6s、7s、8s、9s或10s。
在本发明所述的方法中，气液接触反应在35-50℃范围内进行，因此可以直接对低温烟气进行处理，不需要额外增加前处理步骤，简化了处理流程。
在本发明所述的方法中，在步骤(2)中，控制所述调质液体络合剂的浓度可以为0.7-0.9重量％。具体的，例如可以为0.7重量％、0.72重量％、0.74重量％、0.76重量％、0.78重量％、0.8重量％、0.82重量％、0.84重量％、0.86重量％、0.88重量％或0.9重量％。
在本发明所述的方法中，在步骤(2)中，控制所述调质液体络合剂的pH值可以为6.5-7.5。具体的，例如可以为6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7、7.1、7.2、7.3、7.4或7.5。
在本发明所述的方法中，在步骤(3)中，所述再生处理的温度可以为70-90℃。具体的，例如可以为70℃、75℃、80℃、85℃或90℃。
在本发明所述的方法中，在步骤(3)中，所述再生处理的时间可以为30-60min。具体的，例如可以为30min、35min、40min、45min、50min、55min或60min。
在优选情况下，在步骤(3)中，所述再生处理需进行搅拌。
进一步优选地，所述搅拌的速度为150-500rpm。具体的，所述搅拌的速度可为150rpm、200rpm、250rpm、300rpm、350rpm、400rpm、450rpm或500rpm。
在优选情况下，所述方法还包括将步骤(3)得到的再生液体络合剂循环用于步骤(1)中。
在本发明所述的方法中，在步骤(3)中，被液体络合液固定的氮氧化物和硫化氢发生氧化还原反应，使得氮氧化物和硫化氢转变成单质硫和氮气，进而使液体络合剂重新获得脱除烟气中氮氧化物和硫化氢的能力，使得液体络合剂可以循环使用。
本发明所述的低温烟气的处理方法的流程图如图1所示。
本发明所述的低温烟气的处理方法，可以在低温的条件下直接与低温烟气进行气液接触反应，同时除去氮氧化物和硫化氢；液体络合剂通过调质和再生处理，实现了液体络合剂的循环使用；并且该方法具有绿色环保、节约资源以及循环性好的特点。、
以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
实施例1-3和对比例1-5采用相同的烟气进行处理，所述烟气中氮氧化物的浓度为350-360mg/Nm3，硫化氢的浓度为500-510mg/Nm3。
实施例1-3所使用的液体络合剂的主要成分及含量如表1所示。
表1
Figure BDA0002248560300000051
实施例1
(1)将低温烟气(温度为35℃)与液体络合剂进行气液接触反应，控制液体络合剂与低温烟气的体积比为1:1，反应温度为35℃，反应时间为10s，得到失效液体络合剂和脱除氮氧化物和硫化氢的烟气；
(2)将步骤(1)所得失效液体络合剂进行调质处理，控制得到的调质液体络合剂的浓度为0.7重量％，pH值为6.5；
(3)将步骤(2)所得调质液体络合剂在搅拌下进行再生处理，控制反应温度为70℃，反应时间为60min，搅拌速度为500rpm，得到再生液体络合剂，并且循环用于步骤(1)中。
实施例2
(1)将低温烟气(温度为45℃)与液体络合剂进行气液接触反应，控制液体络合剂与低温烟气的体积比为3:1，反应温度为45℃，反应时间为7s，得到失效液体络合剂和脱除氮氧化物和硫化氢的烟气；
(2)将步骤(1)所得失效液体络合剂进行调质处理，控制得到的调质液体络合剂的浓度为0.8重量％，pH值为7；
(3)将步骤(2)所得调质液体络合剂在搅拌下进行再生反应，控制反应温度为80℃，反应时间为45min，搅拌速度为350rpm，得到再生液体络合剂，并且循环用于步骤(1)中。
实施例3
(1)将低温烟气(温度为50℃)与液体络合剂进行气液接触反应，控制液体络合剂与低温烟气的体积比为5:1，反应温度为50℃，反应时间为5s，得到失效液体络合剂和脱除氮氧化物和硫化氢的烟气；
(2)将步骤(1)所得失效液体络合剂进行调质处理，控制得到的调质液体络合剂的浓度为0.9重量％，pH值为7.5；
(3)将步骤(2)所得调质液体络合剂在搅拌下进行再生反应，控制反应温度为90℃，反应时间为30min，搅拌速度为150rpm。
对比例1
按照实施例1的方法进行实施，与之不同的是，液体络合剂中不含有乙二胺四乙酸二钠。
对比例2
按照实施例1的方法进行实施，与之不同的是，液体络合剂中不含有甲基环戊烯醇酮。
对比例3
按照实施例1的方法进行实施，与之不同的是，液体络合剂中不含有抗环血酸。
对比例4
按照实施例1的方法进行实施，与之不同的是，液体络合剂中不含有对苯二酚。
对比例5
按照实施例1的方法进行实施，与之不同的是，液体络合剂中不含有硫酸亚铁。
测试例
对实施例1-3和对比例1-5中得到的脱除氮氧化物和硫化氢的烟气中氮氧化物和硫化氢的浓度进行检测，结果如表2所示。
表2
实施例编号 NO<sub>x</sub>浓度(mg/Nm<sup>3</sup>) H<sub>2</sub>S浓度(mg/Nm<sup>3</sup>)
实施例1 40-43 30-32
实施例2 33-35 33-35
实施例3 38-40 25-28
对比例1 135-137 120-122
对比例2 108-111 142-144
对比例3 115-118 136-139
对比例4 126-128 144-146
对比例5 108-110 127-130
通过表2的结果可以看出，实施例中的氮氧化物和硫化氢的浓度明显低于对比例，说明采用本发明所述的方法可以同时脱除烟气中的氮氧化物和硫化氢，使其达到超低排放标准。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种低温烟气的处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）将低温烟气与液体络合剂进行气液接触反应，得到失效液体络合剂以及脱除氮氧化物和硫化氢的烟气；
（2）将步骤（1）所得失效液体络合剂进行调质处理，得到调质液体络合剂；
（3）将步骤（2）所得调质液体络合剂进行再生处理，得到再生液体络合剂；
其中，所述液体络合剂含有乙二胺四乙酸二钠、甲基环戊烯醇酮、抗环血酸、对苯二酚、硫酸亚铁和水；
以所述液体络合剂的总重量为100%计，所述乙二胺四乙酸二钠的含量为0.1-0.5重量%，所述甲基环戊烯醇酮的含量为0.1-0.3重量%，所述抗环血酸的含量为0.05-0.3重量%，所述对苯二酚的含量为0.1-0.5重量%，所述硫酸亚铁的含量为0.15-0.5重量%，所述水的含量为98-99.5重量%；
在步骤（2）中，所述调质液体络合剂的浓度为0.7-0.9重量%，所述调质液体络合剂的pH值为6.5-7.5；
在步骤（3）中，所述再生处理的条件包括：温度为70-90℃，时间为30-60min。
2.根据权利要求1所述的低温烟气的处理方法，其特征在于，所述低温烟气的温度为30-60℃。
3.根据权利要求1所述的低温烟气的处理方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述液体络合剂与所述烟气的体积比为（1-5）：1。
4.根据权利要求1所述的低温烟气的处理方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述气液接触反应的条件包括：温度为35-50℃，时间为5-10s。
5.根据权利要求1所述的低温烟气的处理方法，其特征在于，在步骤（3）中，所述再生处理需进行搅拌，所述搅拌的速度为150-500rpm。
6.根据权利要求1所述的低温烟气的处理方法，其特征在于，所述方法还包括将步骤（3）得到的再生液体络合剂循环用于步骤（1）中。
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