CN118267839A - 捕捉烟道气体中的二氧化碳及氮氧化物转化为藻类植物生长所需碳源及氮源的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种处理烟道气体的方法，包含：步骤(A)对烟道气体进行脱硫，得到经脱硫的烟道气体，该烟道气体含有氮氧化物、硫氧化物及二氧化碳；步骤(B)提供氧气进行氧化，得到经氧化的烟道气体；步骤(C)以水对经氧化的烟道气体进行淋洗，得到经淋洗的烟道气体及硝酸水溶液；及步骤(D)将经淋洗的烟道气体与碱性水溶液进行接触，使碱性水溶液吸收该经淋洗的烟道气体所含的二氧化碳，得到碱洗后的烟道气体以及弱碱水溶液。本发明的处理烟道气体的方法能大量降低烟道气体中二氧化碳、氮氧化物等的含量，且所得产物可作为培养藻类的碳源及氮源。

Description

捕捉烟道气体中的二氧化碳及氮氧化物转化为藻类植物生长 所需碳源及氮源的方法

技术领域

本发明是关于一种气体的处理方法，尤指一种处理烟气污染物循环利用的方法。

背景技术

随着工业发展，工厂锅炉、火力发电厂等排放化石燃料废气大增，空气质量已遭受严重污染。其中，大量燃烧化石燃料后会大量产生具污染性硫氧化物及氮氧化物等污染气体及大量二氧化碳温室气体，而硫氧化物及氮氧化物排放到空气中将立即产生酸雨造成土壤酸化、影响农作物生长，而二氧化碳温室气体是引起暖化的最大元凶。目前，规定烟囱所排放的烟道气体必须先经脱硫、脱硝等处理程序，使硫氧化物及氮氧化物降至一定浓度以下才能排放。目前一般去除氮氧化物的方式是将氮氧化物还原为无害的稳定氮气排放至空气中，此方法无法对所排放的废弃物善加利用，甚为可惜。

此外，排放的废气使温室气体含量增加，强化了温室效应，造成全球暖化，使极端气候增加、旱涝频繁发生，极寒酷热气候常态化，影响全球农作物收成、南北极冰原溶解、海平面上升，严重影响生态和环境。因此，减少排放占温室气体中主要成分的二氧化碳已经是全球努力达成的目标。

为了解决二氧化碳及温室效应的问题，目前已开发出相当多碳捕捉封存及应用的技术，包含：将二氧化碳转换成各种化学物质，例如醋酸或聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)等化学塑料制品，这些方法看似非常合理，亦能达到部分的工业循环应用产生部分的经济效果，但实际上人类用不了这么多的化学品，因此空气中的二氧化碳仍无法大量去除。

发明内容

目前人类所燃烧的化石燃料是由远古时代植物行光合作用所累积下来的有机物质，这些化石燃料中含有植物生长所需要的大量碳元素及氮元素，如果只截取石化燃料的能量，而任意排放这些大量碳元素及氮元素，不仅破坏自然碳循环法则，更会造成污染及暖化的负面效应，因此将这些大量碳元素及氮元素导入自然碳循环才是根本解决当前人类所面临的污染及暖化的问题；有鉴于现有技术无法大量去除燃烧化石燃料后所排放废气中的巨量二氧化碳，本发明的目的在于大量捕捉化石燃料后所排放烟道气体中的二氧化碳和氮氧化物后，还可将捕集物转化成可供后续利用的产物，例如：将产物应用于藻类培养，使得巨量二氧化碳回归自然的碳循环作用、快速转移到其他物层，进而达到大量降低废气中二氧化碳的效果，以及大量降低氮氧化物所产生的酸雨及其对环境的影响。

为达前述目的，本发明提供了一种处理烟道气体的方法，其包含以下步骤：

步骤(A)：对一烟道气体进行脱硫，得到一经脱硫的烟道气体，其中，该烟道气体含有氮氧化物、硫氧化物(SO_X)及二氧化碳，其中，该氮氧化物包含一氧化氮；

步骤(B)：提供氧气，使该氧气与该经脱硫的烟道气体中的一氧化氮作用进行氧化反应，得到一经氧化的烟道气体，其中，该经氧化的烟道气体含有二氧化氮及二氧化碳；

步骤(C)：以水对该经氧化的烟道气体进行淋洗，使该经氧化的烟道气体中的二氧化氮溶于水，得到一经淋洗的烟道气体及一硝酸水溶液；及

步骤(D)：将该经淋洗的烟道气体与一碱性水溶液进行接触，使该碱性水溶液吸收该经淋洗的烟道气体所含的二氧化碳，得到一碱洗后的烟道气体以及一弱碱水溶液；其中，该碱性水溶液的pH值为9.5至14，该弱碱水溶液的pH值为8至8.5。

目前现有气体处理方式，所采用的脱硫脱硝技术是将氮氧化物经过催化剂作用分解成氮气，然后再进行脱硫处理(有湿式脱硫及干式脱硫)，氮气是稳定气体，无法被植物吸收应用，硝酸根离子是植物能直接吸收应用的氮源形式。依据本发明，通过脱硫步骤可初步净化烟道气体降低大量硫元素阻碍后续藻类生长，接着利用分别以通入氧气及以水淋洗的步骤，能使烟道气体中的氮氧化物氧化后的二氧化氮溶于水形成硝酸水溶液，再将碱性水溶液与经淋洗的烟道气体进行接触，增加碱性水溶液与二氧化碳的接触作用时间，使酸碱中和反应能进行完全，因此本发明同时达到大幅降低烟道气体中二氧化碳和氮氧化物的效果，降低温室气体、酸性气体的排放及净化空气质量，改善生态及环境。且经本发明处理后的产物可作为后续培养藻类的碳源及氮源，因此，本发明不仅能大量去除废气中的温室气体，更能完整利用烟道气体中的废弃物，兼顾环保和商业价值。

优选地，该氮氧化物进一步包含二氧化氮。

根据本发明的具体实施方式，所述硫氧化物包含二氧化硫及三氧化硫，但不限于此。

根据本发明的具体实施方式，所述经脱硫的烟道气体含有一氧化氮、二氧化氮及二氧化碳。

根据本发明的具体实施方式，所述烟道气体的来源为火力发电厂、钢铁厂、水泥厂、石化厂、炼油厂、造纸厂、或供暖厂等燃烧煤、天然气或燃油所产生的废气，但不限于此。

优选地，所述硫氧化物(SO_X)于烟道气体中的浓度小于500ppm。

优选地，步骤(B)中，该氧气与该烟道气体中的一氧化氮的体积比为1：1.5至1：2.0。

优选地，所述步骤(B)是使用催化剂促使该氧气与该经脱硫的烟道气体中的一氧化氮作用进行氧化反应，得到经氧化的烟道气体。所述催化剂可为金属或活性碳。优选地，所述金属为金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)或钌(Ru)等。

优选地，所述步骤(C)所得的硝酸水溶液是浓度为50重量百分比至70重量百分比的硝酸水溶液。

优选地，所述步骤(C)所产生的烟道气体进行连续氧化，使其中的一氧化氮经过多次氧化循环后消失殆尽。

优选地，上述方法进一步包含步骤(E)将该硝酸水溶液的pH值调整为6.5至8，得到一调整pH值的硝酸水溶液。此pH值范围能使得该调整pH值的硝酸水溶液可在后续步骤用于调整微藻最佳生长的酸碱值，并且能提供微藻快速生长所需要的大量氮元素。

优选地，上述方法进一步包含步骤(F)：将该弱碱水溶液及该调整pH值的硝酸水溶液加入含有微藻的微藻养殖槽中。作为提供给水中微藻行光合作用的碳源，以进一步制成保健产品、动物饲料或生质柴油。此外，养殖微藻的水溶液可回收利用于二氧化碳的吸附，使得本发明的产物皆能被有效运用。优选地，该含有微藻的微藻养殖槽中含有藻水。其中，该藻水中含有0.01重量百分比至0.5重量百分比的微藻。在另一实施方式中，该弱碱水溶液或该调整pH值的硝酸水溶液在加入含有微藻的微藻养殖槽前先进行干燥，即以固态形式添加至微藻的微藻养殖槽中，前述干燥步骤便于将碳源、氮源运输至他处进行养藻。

优选地，该弱碱水溶液添加量，即碳源添加量；该调整pH值的硝酸水溶液添加量，即氮源添加量；与含有微藻的微藻养殖槽中的藻水的重量比为100至2000：10至100：8000至20000。

优选地，该步骤(E)是将氢氧化钠加入该硝酸水溶液中，以得到该调整pH值的硝酸水溶液为调整pH值的硝酸钠水溶液。为避免大量硝酸水溶液直接加入微藻养殖槽中可能会使得微藻生长环境过酸，因此可添加碱性物质至硝酸水溶液中调整pH值范围，使微藻可在适合的环境下生长。以氢氧化钠调整pH较其他碱性物质，例如：氢氧化钾、氧化镁或碳酸钙，更能促进微藻生长。以培养蓝绿菌为例，可将2kg至4kg的氢氧化钠添加至3公斤(kg)至5kg的70重量百分比的硝酸水溶液后加入1公吨的藻水中，将能使蓝绿菌有最佳生长状况，即能使生物质量快速成长。更优选地，若同时添加10公斤的NaHCO₃当碳源，在适当水流及光照充足下，可在48小时内使微藻总生物质量倍数成长。

优选地，所述步骤(D)包括：

步骤(D1)：将该经淋洗的烟道气体与该碱性水溶液进行初次接触，使该碱性水溶液吸收该经淋洗的烟道气体包含的二氧化碳，得到一初次碱洗后得烟道气体以及一第一弱碱水溶液，其中该初次碱洗后的烟道气体包含初次接触后所残余的二氧化碳；以及

步骤(D2)：将该经初次碱洗后的气体与该碱性水溶液进行再次接触，使该碱性水溶液吸收该经初次碱洗的烟道气体所包含的二氧化碳，得到该碱洗后的烟道气体以及一第二弱碱水溶液，其中，该弱碱水溶液包含第一弱碱水溶液和第二弱碱水溶液。更优选地，其中步骤(D2)可以重复进行一次以上；举例而言，当步骤(D2)重复进行一次时，则表示该经淋洗的烟道气体于步骤(D)中，依序与新鲜的碱性水溶液经过三次接触。

优选地，所述脱硫可采用干式脱硫法。相较于半干法脱硫，可降低半干式脱硫反应器中可能出现的黏壁问题。具体而言，所述干式脱硫可选用碳酸氢钠粉末为脱硫剂。因碳酸氢钠在高温烟气的作用下活化，表面可形成微孔结构，而能快速、充分与硫氧化物反应。

优选地，该步骤(D)中的碱性水溶液为氢氧化钠水溶液。因为氢氧化钠与二氧化碳反应所得到的产物－碳酸氢钠不仅不会造成环境污染，还可收集后作进一步的利用，尤其在步骤(E)中的微藻养殖槽中，可作为良好的碳源。

优选地，该微藻为葡萄藻(Botryococcus braunii)、小球藻(Chlorella sp.)、隐甲藻(Crypthecodinium cohnii)、细柱藻(Cylindrotheca sp.)、杜氏藻(Dunaliellaprimolecta)、等鞭金藻(Isochrysis sp.)、单肠藻(Monalanthus Salina)、微小绿藻(Nannochloris sp.)、拟球藻(Nannochloropsis sp.)、新绿藻(Neochlorisoleoabundans)、菱形藻(Nitzschia sp.)、三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)、裂殖壶菌(Schizochytrium sp.)、司西扁藻(Tetraselmis suecica)、极大节螺藻(Arthrospira maxima)、钝顶节螺藻(Arthrospira platensis)或蓝菌门(Cyanophyta)所属细菌或其组合。

优选地，该步骤(B)为步骤(B’)：对该经脱硫的烟道气体进行除尘，并提供该氧气，使该氧气与该经脱硫的烟道气体中的一氧化氮进行该氧化反应作用，得到该经氧化的烟道气体，其中该经氧化的烟道气体含有该二氧化氮及该二氧化碳。此步骤可进一步净化烟道气体，将该烟道气体中的粉尘颗粒及/或前述脱硫除酸产生的粉尘颗粒去除。在一些实施方式中，所述粉尘颗粒的粒径为0.1微米以上。优选地，所述除尘步骤是利用纳米纤维管滤除所述粉尘颗粒。

优选地，该步骤(D)中，该碱性水溶液与该经淋洗的烟道气体的总接触时间为5秒钟以上。更优选地，总接触时间为15秒以上，进一步优选地，总接触时间为1分钟以上。

该步骤(D)中，由于该碱性水溶液浓度越高，越容易造成该碱性水溶液中的碱性化合物部分结晶析出导致堵塞管线及提高操作上的危险度；相对的，碱性水溶液浓度越低，则越需提高碱性水溶液流量，相对耗能。优选地，该碱性水溶液的浓度为1重量百分比至50重量百分比，但不限于此。在一实施方式中，该碱性水溶液的浓度为3重量百分比至5重量百分比，具有操作上的安全性，且较为节能。在另一实施方式中，采用高浓度碱性水溶液进行喷淋，产生盐类结晶析出，例如可采用10重量百分比以上的氢氧化钠进行喷淋，产生碳酸氢钠结晶析出，后续可将碳酸氢钠以固态形式运输至他处进行养藻。

优选地，该步骤(D)是于温度为90℃以下进行。当于前述温度范围下进行该步骤(D)时，可避免温度过高造成碱性水溶液中包含的水分蒸发，使原本溶解在该碱性水溶液中的碱性化合物部分结晶析出，导致输送碱性水溶液的管线容易发生堵塞的情况；更优选地，该步骤(D)是于4℃至90℃进行，因在4℃以下时，酸碱中和反应的反应速率会降低；另外，若考虑到所述碱性水溶液和二氧化碳反应后得到的盐类的溶解度，进一步优选地，步骤(D)是于50℃至60℃进行。

本发明另外提供了一烟道气体处理系统，其包含：

一脱硫部，该脱硫部具有一烟道气体导入管、一脱硫反应单元及一经脱硫的烟道气体导出管，该脱硫反应单元分别与该烟道气体导入管及经脱硫的烟道气体导出管相连通；其中，该烟道气体导入管用以将一烟道气体导入该脱硫反应单元，该烟道气体含有一氧化氮、二氧化氮、硫氧化物及二氧化碳；该脱硫反应单元提供一脱硫剂以与该烟道气体中的硫氧化物反应，得到一脱硫的烟道气体；该经脱硫的烟道气体导出管用以将该经脱硫的烟道气体导出；

一氧化部，该氧化部具有一氧气供应单元，一氧化作用单元及一氧化的烟道气体导出管，该氧化作用单元分别与该经脱硫的烟道气体导出管、该氧气供应单元及该氧化的烟道气体导出管相连通，其中，该氧气供应单元对该氧化作用单元提供氧气，使该经脱硫的烟道气体中的一氧化氮与该氧气进行氧化反应，以得到一经氧化的烟道气体，再由该经氧化的烟道气体导出管导出该氧化的烟道气体，其中，该氧化的烟道气体含有二氧化氮及二氧化碳；

一淋洗部，该淋洗部具有一水淋塔及一经淋洗的烟道气体导出管及一硝酸水溶液导出管，其中，该水淋塔与氧化的烟道气体导出管、该经淋洗的烟道气体导出管及该硝酸水溶液导出管相连通，其中，该水淋塔提供水以淋洗该氧化的烟道气体，使该氧化的烟道气体中的二氧化氮溶于水，以得到一经淋洗的烟道气体及一硝酸水溶液，该经淋洗的烟道气体导出管用以将该经淋洗的烟道气体导出，且该硝酸水溶液导出管用以将该硝酸水溶液导出；及

一碱洗部，该碱洗部具有一碱液喷淋单元、一碱洗后的烟道气体导出管及一弱碱水溶液导出管，该碱液喷淋单元与经淋洗的烟道气体导出管、该碱洗后的烟道气体导出管及该弱碱水溶液导出管相连通，其中，该碱液喷淋单元提供一碱性水溶液以吸收该经淋洗的烟道气体中的二氧化碳，以得到一碱洗后的烟道气体以及一弱碱水溶液，该碱洗后的烟道气体导出管用以导出该碱洗后的烟道气体，且该弱碱水溶液导出管用以将该弱碱水溶液导出。

优选地，该氧化作用单元为具有一催化剂的陶瓷纤维管除尘器。优选地，所述催化剂为金属或活性碳。优选地，所述金属为金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)或钌(Ru)等。

优选地，该经淋洗的烟道气体导出管上设有一氧化氮侦测阀，该一氧化氮侦测阀以一循环管与该氧化作用单元连接，并能侦测该经淋洗的烟道气体导出管中的一氧化氮浓度，若该经淋洗的烟道气体导出管中的一氧化氮浓度高于10ppm，则将该经淋洗的烟道气体导出管重新导至前述氧化作用单元。

优选地，该硝酸水溶液导出管进一步与一pH值调整单元相连通。该pH值调整单元中提供氢氧化钠以调整硝酸水溶液的pH值，以提供藻类生长最适条件。

本发明的优点包括：先脱硫却不脱硝的处理方式，保留烟道气体中的氮氧化物，再以氧气处理及以水淋洗的步骤使二氧化氮溶于水形成硝酸水溶液，再将碱性水溶液与经淋洗的烟道气体接触，增加碱性水溶液与二氧化碳的接触作用时间，使酸碱中和反应能进行完全，因此本发明能达到大幅降低烟道气体中二氧化碳、氮氧化物的效果，降低温室气体的排放及净化空气质量，改善生态及环境。此外，经本发明处理后的产物可作为后续培养藻类的碳源及氮源，因此，本发明不仅能大量去除废气中的二氧化碳、氮氧化物，更能完整、有效利用烟道气体中的废弃物。

附图说明

图1为实施例2的处理烟道气体的系统的示意图。

附图标记说明：

处理烟道气体的系统1，脱硫部11，氧化部12，淋洗部13，碱洗部14，含有微藻的养殖槽15；

烟道气体导入管111，脱硫反应单元112，经脱硫的烟道气体导出管113；

氧气供应单元121，氧化作用单元122，氧化的烟道气体导出管123；

水淋塔131，经淋洗的烟道气体导出管132，硝酸水溶液导出管133，pH调整单元134；

碱液喷淋单元141，碱洗后的烟道气体导出管142，弱碱水溶液导出管143。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。

实施例1处理烟道气体的方法

首先，步骤(A)：对一烟道气体进行脱硫，得到一经脱硫的烟道气体。具体而言，将炼钢高温锅炉所排放的含有一氧化氮、二氧化氮、硫氧化物、二氧化碳、及粉尘颗粒的烟道废气以碳酸氢钠进行干式脱硫法后，得到一经脱硫的烟道气体，且该经脱硫的烟道气体含有粉尘颗粒、一氧化氮、二氧化氮及二氧化碳。

接着，步骤(B’)：对该经脱硫的烟道气体进行除尘，并提供该氧气，使该氧气与该经脱硫的烟道气体中的一氧化氮作用，得到经氧化的烟道气体。具体而言，将该经脱硫的烟道气体经过陶瓷纤维滤管去尘，且该陶瓷纤维滤管上具有金属催化剂－－铂，再通入氧气，使该氧气与该经脱硫的烟道气体中的一氧化氮进行氧化作用反应，得到经氧化的烟道气体，且该氧化的烟道气体含有二氧化氮及二氧化碳，其中所通入的氧气与烟道气体中的一氧化氮的体积比为1：1.5，使气体在与催化剂充分接触下反应0.04秒至1秒。

接着，进行步骤(C)：以水对该氧化的烟道气体进行淋洗，使该氧化的烟道气体中的二氧化氮溶于水，得到一经淋洗的烟道气体及一硝酸水溶液。具体而言，是以水喷淋该经氧化的烟道气体，使该经氧化的烟道气体中的二氧化氮溶于水形成70重量百分比的硝酸水溶液，并同时得到一经淋洗的烟道气体。

接着，以步骤(D1)：将流量为330m³/hr的前述经淋洗的烟道气体与流量为500公升/小时(L/hr)的2重量百分比的氢氧化钠水溶液(此时碱性水溶液的流量与气体流量比为1：660)以同向流的方式进行初次接触，亦即持续5秒钟的循环喷淋，此处所指的循环喷淋是指经淋洗的烟气体于一腔室中受到循环的氢氧化钠水溶液喷淋，使该氢氧化钠水溶液吸收该经淋洗的烟道气体包含的二氧化碳，得到一经初次碱洗的气体以及一第一碳酸氢钠水溶液，其中，该初次碱洗后的烟道气体包含初次接触后所残余的二氧化碳；以及步骤(D2)：将流量为330m³/hr的该经初次处理的气体与流量为500L/hr的2重量百分比的氢氧化钠水溶液以同向流的方式进行再次接触，且该再次接触仍为持续5秒钟的循环喷淋，得到第二碳酸氢钠水溶液以及再次碱洗的气体；其后再重复进行步骤(D2)一次，得到第三碳酸氢钠水溶液以及碱洗后的气体，并将前述三段接触所得的第一碳酸氢钠水溶液至第三碳酸氢钠水溶液统一收集至一储存池中，并测得储存池中碳酸氢钠水溶液的pH值为8至9，且储存池中的碳酸氢钠水溶液的浓度约为0.5重量百分比至2重量百分比。因此，在步骤(D)中，经淋洗的烟道气体分别以新鲜的2重量百分比的氢氧化钠水溶液依序接触三次，使得所述气体所包含的二氧化碳几乎都被该氢氧化钠水溶液吸收，最后得到一碱洗后的气体。将所得的碱洗后的气体以二氧化碳侦测仪检测所含的二氧化碳含量，可得知原烟道气体中二氧化碳含量已大幅减少。

在步骤(D)中，当氢氧化钠水溶液与二氧化碳接触时即进行酸碱中和反应，且当使用同向流的方式使经淋洗的烟道气体与氢氧化钠水溶液接触增长氢氧化钠水溶液与气体中二氧化碳接触的时间，据此，可使得酸碱中和反应能更完全地进行。

接着，进行步骤(E)：将氢氧化钠加入该硝酸水溶液中，以得到该调整pH值形成硝酸钠水溶液。具体而言，氢氧化钠添加量可视后续微藻培养的藻水量进行调整，在本实施例是将3.3kg的氢氧化钠添加至5.29kg的70重量百分比的硝酸水溶液，得到一pH值为7至7.5的调整pH值的硝酸钠水溶液。

最后，步骤(F)：将该弱碱水溶液及该调整pH值的硝酸钠水溶液加入含有微藻的微藻养殖槽中。具体而言，每7天添加步骤(E)所得的调整pH值的硝酸钠水溶液25公斤作为氮源及步骤(D)所得的0.5重量百分比至2重量百分比碳酸氢钠水溶液，干燥后而得到固态碳酸氢钠，并加入95公斤固态碳酸氢钠作为碳源加入一含有10公吨的藻水的微藻养殖槽中。而经过本实施例步骤(E)特定的氢氧化钠添加量，所产生的特定pH值的硝酸钠水溶液及步骤(F)的硝酸钠水溶液、碳酸氢钠水溶液的特定添加量可使得蓝绿菌生长状况最佳，而能使收成的藻粉最大化，能在每7天收成34.5公斤的藻粉。相较于此优选的调整pH值的硝酸钠水溶液、碳酸氢钠水溶液的添加量，若未控制氮源、碳源添加量于最佳范围，所产出的藻粉产量较低，仅约本发明产量的1/10，即10公吨藻水仅能产出约为3至3.78公斤藻粉。一般而言，干燥后的藻粉重量约为7天培养后藻水湿重的1/3500-1/2500。

实施例2处理烟道气体的系统

图1为本实施例的处理烟道气体系统的示意图。其中，双实线表示液体或气体流动的管路。

如图1所示，本发明的处理烟道气体的系统1包含：脱硫部11、氧化部12、淋洗部13及碱洗部14。其中，脱硫部11具有一烟道气体导入管111、一脱硫反应单元112及一经脱硫的烟道气体导出管113，该脱硫反应单元112分别与该烟道气体导入管111及经脱硫的烟道气体导出管113相连通；其中，该烟道气体导入管111用以将一烟道气体导入该脱硫反应单元112，该烟道气体含有一氧化氮、硫氧化物及二氧化碳；而该脱硫反应单元112提供一脱硫剂以与该烟道气体中的硫氧化物反应，得到一脱硫的烟道气体；该经脱硫的烟道气体导出管113用以将该经脱硫的烟道气体导出。

而氧化部12具有一氧气供应单元121、一氧化作用单元122及一氧化的烟道气体导出管123，该氧化作用单元122分别与该经脱硫的烟道气体导出管113、该氧气供应单元121及该氧化的烟道气体导出管123相连通，其中，该氧气供应单元121对该氧化作用单元122提供氧气，使该经脱硫的烟道气体中的一氧化氮与该氧气进行氧化反应，以得到一氧化的烟道气体。再由该经氧化的烟道气体导出管123导出该氧化的烟道气体，其中，该氧化的烟道气体含有二氧化氮及二氧化碳。

淋洗部13具有一水淋塔131及一经淋洗的烟道气体导出管132及一硝酸水溶液导出管133，其中，该水淋塔131与氧化的烟道气体导出管123、该经淋洗的烟道气体导出管132及该硝酸水溶液导出管133相连通，其中，该水淋塔131提供水以淋洗该氧化的烟道气体，使该氧化的烟道气体中的二氧化氮溶于水，以得到一经淋洗的烟道气体及一硝酸水溶液，该经淋洗的烟道气体导出管132用以将该经淋洗的烟道气体导出，且该硝酸水溶液导出管133用以将该硝酸水溶液导出。在其他实施例中，硝酸水溶液导出管133可与一pH调整单元134相连通，以调整硝酸水溶液的pH值。

碱洗部14具有一碱液喷淋单元141、一碱洗后的烟道气体导出管142及一弱碱水溶液导出管143，该碱液喷淋单元141与经淋洗的烟道气体导出管132、该碱洗后的烟道气体导出管142及该弱碱水溶液导出管143相连通，其中，该碱液喷淋单元141提供一碱性水溶液以吸收该经淋洗的烟道气体中的二氧化碳，以得到一碱洗后的烟道气体以及一弱碱水溶液，该碱洗后的烟道气体导出管142用以导出该碱洗后的烟道气体，且该弱碱水溶液导出管143用以将该弱碱水溶液导出。

本发明的使用处理烟道气体的系统的方法，如下所述：

首先，将一从将炼钢高温锅炉所排放的含有氮氧化物(例如：一氧化氮、二氧化氮)、硫氧化物及二氧化碳的烟道气体由烟道气体导入管111导入脱硫部11，以脱硫反应单元112中的脱硫剂：碳酸氢钠粉末吸收烟道气体的硫氧化物以产出一经脱硫的烟道气体。

接着，将该经脱硫的烟道气体经由经脱硫的烟道气体导出管113导入氧化部12的氧化作用单元122，该氧化作用单元122由氧气供应单元121提供氧气以与该经脱硫的烟道气体中的一氧化氮进行氧化反应，得到一经氧化的烟道气体。

再将该经氧化的烟道气体经由氧化的烟道气体导出管123导入淋洗部13的水淋塔131中，该水淋塔131提供水以淋洗该经氧化的烟道气体，使其中的二氧化氮溶于水，得到一经淋洗的烟道气体及一硝酸水溶液。可将硝酸水溶液通过硝酸水溶液导出管133导出至一含有微藻的养殖槽15中，以供藻类培养使用。在另一实施方式中，硝酸水溶液在可通过pH调整单元134提供氢氧化钠至该硝酸水溶液中以调整其pH值至6.5至8后作为氮源通过硝酸水溶液导出管133导出至一含有微藻的养殖槽15中，以供藻类培养使用。

接着，将该经淋洗的烟道气体经由该经淋洗的烟道气体导出管132导入至碱洗部14的碱液喷淋单元141进行二氧化碳吸收步骤，使碱液喷淋单元141提供的碱性水溶液吸收该经淋洗的烟道气体中的二氧化碳以产出一弱碱液及一经碱洗后的烟道气体，在本实施例中碱液喷淋单元141所使用的碱液为氢氧化钠水溶液，而所产出的弱碱水溶液为碳酸氢钠水溶液，其可作为微藻养殖的碳源，而经由弱碱水溶液导出管143导出至该含有微藻的养殖槽15中供藻类培养使用。而经碱洗后的烟道气体可通过经碱洗后的烟道气体导出管142导出，且其经过侦测仪检测测量后，所含的二氧化碳含量已大幅减少，步骤(D)进行后二氧化碳清除率可达近90％。

综上，本发明的烟道气体处理的方法及使用烟道气体处理系统的方法可有效吸收二氧化碳和氮氧化物，且所经烟道气体处理系统得到的弱碱水溶液及硝酸水溶液分别可作为碳源及氮源以供藻类培养使用。

以上所述仅是为方便说明本发明的技术方案的优选实施例，并非用于限定本发明的范围，本发明所主张的保护范围自应以权利要求书所述为主。

根据本发明可做的不同修正及变化对于本领域技术人员而言均显然不会偏离本发明的范围与精神。虽然本发明已叙述特定的优选具体实施方式，必须了解的是本发明不应被不当地限制于上述特定具体实施方式。事实上，在实施本发明的已述技术方案方面，对于本领域技术人员而言显而易见的不同修正亦被涵盖于本发明所请求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种处理烟道气体的方法，其包含以下步骤：

步骤(A)：对一烟道气体先进行脱硫，得到一经脱硫的烟道气体，其中，该烟道气体含有氮氧化物、硫氧化物及二氧化碳，其中，该氮氧化物包含一氧化氮；

步骤(B)：提供氧气，使该氧气与该经脱硫的烟道气体中的一氧化氮进行氧化反应，得到一经氧化的烟道气体，其中，该经氧化的烟道气体含有二氧化氮及二氧化碳；

步骤(C)：以水对该经氧化的烟道气体进行淋洗，使该经氧化的烟道气体中的二氧化氮溶于水，得到一经淋洗的烟道气体及一硝酸水溶液；及

步骤(D)：将该经淋洗的烟道气体与一碱性水溶液进行接触，使该碱性水溶液吸收该经淋洗的烟道气体所含的二氧化碳，得到一碱洗后的烟道气体以及一弱碱水溶液；其中，该碱性水溶液的pH值为9.5至14，该弱碱水溶液的pH值为8至9。

2.如权利要求1所述的处理烟道气体的方法，其中，该方法进一步包含步骤(E)：将该硝酸水溶液的pH值调整为6.5至8，得到一调整pH值的硝酸水溶液。

3.如权利要求2所述的处理烟道气体的方法，其中，该步骤(E)是将氢氧化钠加入该硝酸水溶液中，以得到该调整pH值的硝酸水溶液，其中该调整pH值的硝酸水溶液为调整pH值的硝酸钠水溶液。

4.如权利要求1所述的处理烟道气体的方法，其中，该步骤(D)中的碱性水溶液为氢氧化钠水溶液。

5.如权利要求2所述的处理烟道气体的方法，其中，该方法进一步包含步骤(F)：将该弱碱水溶液及该调整pH值的硝酸水溶液加入一含有微藻的微藻养殖槽中。

6.如权利要求5所述的处理烟道气体的方法，其中，该微藻为葡萄藻、小球藻、隐甲藻、细柱藻、杜氏藻、等鞭金藻、单肠藻、微小绿藻、拟球藻、新绿藻、菱形藻、三角褐指藻、裂殖壶菌、司西扁藻、极大节螺藻、钝顶节螺藻或蓝菌门所属细菌或其组合。

7.如权利要求1至6任一项所述的处理烟道气体的方法，其中，该步骤(B)为步骤(B’)：对该经脱硫的烟道气体进行除尘，并提供该氧气，使该氧气与该经脱硫的烟道气体中的一氧化氮进行该氧化反应，得到该经氧化的烟道气体，其中该经氧化的烟道气体含有该二氧化氮及该二氧化碳。

8.如权利要求1至6任一项所述的处理烟道气体的方法，其中，该步骤(D)中，该碱性水溶液与该经淋洗的烟道气体的总接触时间为5秒钟以上。

9.如权利要求1至6任一项所述的处理烟道气体的方法，其中，该步骤(D)是于温度为90℃以下进行。

10.如权利要求1至6任一项所述的处理烟道气体的方法，其中，该步骤(D)中，该碱性水溶液的浓度为1重量百分比至50重量百分比。