專利名稱：含NOx廢氣處理方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在低溫段(5-150°C)含NOx廢氣處理方法及使用該方法的系統(tǒng)，具體涉及ECR脫硝組硝酸銨鹽方法及用于該方法的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
氮氧化物(NOx) (5%的NO2和95%的NO)是在燃燒工藝過(guò)程中由于氮的氧化而產(chǎn)生的氣體，它不僅刺激人的呼吸系統(tǒng)，損害動(dòng)植物，破壞臭氧層，而且也是引起溫室效應(yīng)、酸雨和光化學(xué)反應(yīng)的主要物質(zhì)之一。世界各地對(duì)NOx的排放限制要求都趨于嚴(yán)格，而火電廠、垃圾焚燒廠和水泥廠等作為NOx氣體排放的最主要來(lái)源，其減排更是受到格外的重視。目前電廠、水泥窯、玻璃窯、燃煤鍋爐、發(fā)電廠等脫除NOx最常用的方法有SCR(選擇性催化還原技術(shù))、SNCR (選擇性非催化還原技術(shù))、SCR (選擇性催化還原技術(shù))+SNCR (選 擇性非催化還原技術(shù))組合工藝。SCR主要用于大型燃煤鍋爐，脫硝效率可達(dá)70-90%以上，它具有占地面積小、脫硝效率高、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)勢(shì)，但因其系統(tǒng)復(fù)雜、屬中溫脫硝工藝，對(duì)濕度、粉塵、溫度要求高，其投資和運(yùn)行成本相對(duì)較高。SCR主要是在中溫段(230-450°C)，通過(guò)添加還原劑NH3 (氨)將NOx還原為N2 (氮?dú)?和H2O (水)，從而完成脫硝，機(jī)理如下4N0+4NH3+02 — 4N2+6H202N02+4NH 3+02 — 3N 2+6H206N02+4NH3 — 7N2+12H20SNCR主要用于垃圾焚燒廠等中、小型鍋爐的NOx的排放控制。它具有占地面積小、系統(tǒng)投資小、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)勢(shì)，但其脫硝效率為25-50%，屬于高溫脫銷(xiāo)工藝，僅適用于老機(jī)組的改造或脫硝效率不高的工藝要求。SNCR主要是在高溫段(760-1060°C)，通過(guò)添加NH3 (氨)或(NH2CO) 2C0 (尿素)，將NOx還原為N2 (氮?dú)?、H2O (水)及CO2 ( 二氧化碳)，從而完成脫硝，機(jī)理如下 4N0+4NH3+02 — 4N2+6H204N02+2 (NH2CO) 2C0+02 — 2N2+2H20+C02常規(guī)的SCR、SNCR脫NOx工藝溫度通常都在150°C中高溫以上的工況條件，都是通過(guò)添加NH3 (氨)、或尿素將NOx轉(zhuǎn)化為N2 (氮?dú)?和水，屬于只在中高溫工礦下進(jìn)行的單純脫硝工藝。滲濾液是垃圾在堆放和填埋過(guò)程中由于壓實(shí)、發(fā)酵等生物化學(xué)降解作用下，產(chǎn)生的一種高濃度的有機(jī)或無(wú)機(jī)成份的液體，因含有惡臭氣體，必須對(duì)其進(jìn)行除臭治理。常規(guī)的除臭工藝主要采用生物濾池，但是生物濾池除臭效率較差，且占地面積大、建設(shè)及運(yùn)行成本較高、操作性比較復(fù)雜。如何在低溫段(5_150°C )利用NOx和NH3 (氨)、滲濾液直接合成得到高附加價(jià)值硝酸銨鹽、同時(shí)具備銨鹽捕集回收系統(tǒng)且兼?zhèn)錆B濾液的除臭、含NOx尾氣的脫硝的工藝路線，實(shí)現(xiàn)電廠、水泥窯、玻璃窯、熱電廠、燃煤鍋爐、水泥窯、玻璃窯等尾氣中實(shí)現(xiàn)低溫脫硝，直接得到銨鹽，除臭，具有很現(xiàn)實(shí)的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)意義。在低溫段(5_150°C)下，為實(shí)現(xiàn)高效脫硝、組鹽，以NOx廢氣和NH3 (氨)為原料，滲濾液作為配合劑，直接在ECRR (電化學(xué)回收反應(yīng)器)內(nèi)實(shí)施快速組鹽工藝，組鹽(硝酸銨)效率，達(dá)到95%以上，并通過(guò)組鹽捕集回收系統(tǒng)回收硝酸銨鹽，回收硝酸銨鹽率達(dá)到80%以上，成為一種備受關(guān)注的節(jié)能減排、資源回收、廢物處置的資源化回收處置技術(shù)，目前在國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有研究應(yīng)用案例。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是在低溫下(5_150°C)提供一種將含NOx廢氣、NH3(氨)在滲濾液作為配合劑的參與下，利用ECRR(電化學(xué)回收反應(yīng)器)來(lái)實(shí)現(xiàn)電廠、水泥窯、玻璃窯、熱電廠、燃煤鍋爐等焚燒含NOx廢氣低溫脫硝、組鹽、及滲濾液除臭的三重功 效，將全部廢物合成為高附加價(jià)值硝酸銨的新型脫硝、組鹽、除臭工藝路線，且該工藝不會(huì)產(chǎn)生任何環(huán)境污染因子。本發(fā)明中滲濾液作為配合劑，優(yōu)選地含有醇、醛、有機(jī)酸類(lèi)物質(zhì)，該醇類(lèi)物質(zhì)優(yōu)選為甲硫醇、二甲基醇、乙硫醇等。本發(fā)明滲濾液的主要成份為CH4S(甲硫醇)、(CH3)2S (二甲基醇)、C 2H 5HS(乙硫醇))、CH3(CH2)2CHO (正丁醛)、(CH3)2CHCHO (異丁醛)、ch3ch 2ch 2cooh(丁酸)、c4h 9cooh (戊酸)、nh3 (氨)及RX (其它或剩余)等的混合物。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的方法，在5-150°C的溫度下，利用強(qiáng)氧化活性自由基將NOx廢氣中的NOx氧化為N02、N 205、HNO2，最終通過(guò)多重反應(yīng)生成HNO3 (硝酸)，反應(yīng)機(jī)理如下 02+e — 20+eN2+e — 2N+eNO+N+e — N2+0+eH20+e — 2H+0+e02+0+e — 03+eN0+0 — NO2N0+0 3 — N02+0 22N02+03 — N205+02N0+0H — HNO2N02+N0+H20 — 2HN02
3HN02 —~- HN03+2N0+H20N205+H20 — 2 HNO3 o該強(qiáng)氧化活性自由基可以為等離子體放電裝置形成的直流高壓窄脈沖放電場(chǎng)產(chǎn)生的高能電子、等離子體和OH-活性氧化物質(zhì)等。等離子體放電類(lèi)型較多有阻擋介質(zhì)放電、輝光放電、電暈放電等多種內(nèi)容。其中，輝光放電因適用于低壓環(huán)境中，廣泛用于照明燈管行業(yè)；阻擋介質(zhì)放電，也有一定的應(yīng)用，但是因?yàn)槠渥陨淼慕Y(jié)構(gòu)原因，一旦絕緣的介質(zhì)堵塞或者污染，極易引起介質(zhì)爬電，導(dǎo)致放電回路短路，而且裝備運(yùn)行不穩(wěn)定；電暈放電有直流和交流放電類(lèi)型，但是目前諸多原因僅開(kāi)發(fā)出10KV-15KV的放電電源，難以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的窄脈沖放電，限制了工業(yè)化應(yīng)用；而交流放電，因起電壓較高，具有一定的輻射，因?yàn)榫哂袠O大的安全隱患，不能推廣應(yīng)用。本發(fā)明中的等離子體放電裝置為ECRR放電裝置(電化學(xué)回收反應(yīng)器)，其輸入電壓為標(biāo)準(zhǔn)交流電壓(220V或者380V)，放電頻率900次/秒，輸出的脈沖功率大于5MW，優(yōu)選為直流脈沖功率5-6MW，并且持續(xù)穩(wěn)定放電，具體可以參見(jiàn)申請(qǐng)?zhí)枮?01210116858. 5號(hào)中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)中的“直流高壓窄脈沖放電系統(tǒng)”。該ECRR放電裝置可以產(chǎn)生強(qiáng)氧化活性自由基，例如，高能電子、紫外光、高溫空泡和 0H、03、O、No根據(jù)本發(fā)明方法的另一方面，在5_150°C的溫度下，在ECRR(電化學(xué)回收反應(yīng)器)(直流脈沖功率5-6MW，放電頻率900次/秒)內(nèi)，連續(xù)導(dǎo)入含NOx廢氣進(jìn)行反應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明方法的一個(gè)方面，在5_150°C的溫度下，在ECRR(電化學(xué)回收反應(yīng)器)(直流脈沖功率5-6MW，放電頻率900次/秒)內(nèi)，連續(xù)導(dǎo)入含NOx廢氣和順3。優(yōu)選地，導(dǎo)入 含NOx廢氣和NH3 (氨)之間的摩爾比為0.8-1，更有優(yōu)選地為0.8-0. 9。ECRR放電場(chǎng)中產(chǎn)生高能電子、紫外光、高溫空泡及OH、O3> O、N等強(qiáng)氧化活性自由基，可將廢氣中的NOx (5%的NO2和95%的NO)中尤其是NO充分氧化為N02、N205、HN02 ;強(qiáng)氧化活性自由基對(duì)含NOx廢氣中的NOx進(jìn)行脫硝后的產(chǎn)物進(jìn)一步與NH3進(jìn)行組胺反應(yīng)生成硝酸銨。根據(jù)本發(fā)明方法的再一個(gè)方面，在5_150°C的溫度下，含NOx廢氣與氨(低濃度氨水)及滲濾液同時(shí)導(dǎo)入ECRR(電化學(xué)回收反應(yīng)器)，強(qiáng)氧化活性自由基先對(duì)含NOx廢氣中的NOx脫硝然后與NH3組胺反應(yīng)生成硝酸銨。滲濾液作為配合劑，優(yōu)選地含有醇、醛、有機(jī)酸類(lèi)物質(zhì)，該醇類(lèi)物質(zhì)優(yōu)選為甲硫醇、二甲基醇、乙硫醇等。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例使用的滲濾液，其主要成份為CH4S(甲硫醇)、(CH3)2S (二甲基醇)、C 2H 5HS(乙硫醇))、CH3(CH2)2CHO(正丁醛)、(CH3)2CHCHO (異丁醛)、CH3CH2CH2C00H (丁酸)、C4H9COOH (戊酸)、NH3 (氨)。在硝酸銨組鹽過(guò)程中，滲濾液可出人意料地提高了硝酸銨成鹽效率，提高了硝酸銨的生成速率及生成量。另外，作為配合劑的滲濾液中的有機(jī)大分子分子本身在強(qiáng)氧化活性自由基的作用下，裂解為二氧化碳和水，從而實(shí)現(xiàn)含NOx廢氣脫硝、硝酸銨組鹽、及滲濾液除臭在一個(gè)工藝中進(jìn)行，反應(yīng)機(jī)理如下N02+H20 — HNO2HN02+0 —HNO3HN02+0+e+NH3 — NH4NO3總的反應(yīng)式為4N0+4NH3+302+2H20 — 4NH4N03。CH4+0, OH+e — C02+H20H2S+0, OH+e — S0x+H20CH4S+0, OH+e — S0x+C02+H20(CH3) 2S+0, OH+e — S0x+C02+H20C2H5HS+0, OH+e — S0x+C02+H20根據(jù)本發(fā)明方法的又一個(gè)方面，在5-150°C的溫度下，在ECRR(電化學(xué)回收反應(yīng)器)(DC20-50KV、500-1000次/S電化學(xué)回收反應(yīng)器)內(nèi)，連續(xù)導(dǎo)入含NOx廢氣、NH3 (氨)、根據(jù)反應(yīng)器中所檢測(cè)的NOx和氨的比例加入作為配合劑的滲濾液，優(yōu)選地，使NOx與氨以及滲濾液中所含的氨之總和的比率為0. 8-1，該比率優(yōu)選為0. 8-0. 9。滲濾液的加入會(huì)加快硝酸銨的合成量及合成速率，在極短的時(shí)間生成可用于化工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的NH4NO3 (硝酸銨)；配合劑優(yōu)選為醇類(lèi)氣體。滲濾液本身作為有機(jī)大分子也在組鹽后經(jīng)ECRR(電化學(xué)回收反應(yīng)器)產(chǎn)生的強(qiáng)氧化活性自由基裂解為CO2 ( 二氧化碳)和H2O (水)。由于脫硝組鹽過(guò)程中，部分NOx轉(zhuǎn)化成N2逸出，因此，NOx與氨的摩爾比優(yōu)先選擇
0.8-0. 9。如滲濾液中的氨足量的話，無(wú)須再添加氨進(jìn)去，因?yàn)檫^(guò)多的氨會(huì)再度生成NOx。根據(jù)本發(fā)明方法的又一個(gè)方面，在5-150°C的溫度下，在ECRR(電化學(xué)回收反應(yīng)器)(DC20-50KV、500-1000次/S電化學(xué)回收反應(yīng)器)內(nèi)，連續(xù)導(dǎo)入含NOx廢氣、滲濾液，優(yōu)選地，調(diào)節(jié)NOx與滲濾液中所含氨的比例為0. 8-1，該比例優(yōu)選為0. 8-0. 9。本發(fā)明的方法還可以進(jìn)一步包括將硝酸銨在水中變溫析出的步驟。根據(jù)硝酸鹽在不同溫度下，在水中溶解度的差異，提高硝酸銨析出結(jié)晶量，實(shí)現(xiàn)硝酸銨的回收利用。銨鹽捕收裝置是本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，具體參見(jiàn)申請(qǐng)?zhí)枮?01210121073. 7的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)中的“組鹽捕集系統(tǒng)”。 本發(fā)明提供了一種用于根據(jù)上述方法的ECR脫硝組硝酸銨鹽系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電化學(xué)回收反應(yīng)器、銨鹽捕集裝置、控制裝置；所述電化學(xué)回收反應(yīng)器輸出的脈沖功率大于5MW，并且持續(xù)穩(wěn)定放電；所述銨鹽捕集裝置與所述電化學(xué)回收反應(yīng)器呈流體連接；所述控制裝置與電化學(xué)回收反應(yīng)器和銨鹽捕集裝置通信連接。所述控制裝置分別與所述電化學(xué)回收反應(yīng)器、銨鹽捕集裝置、循環(huán)泵相連接，從而控制整個(gè)工藝系統(tǒng)。本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選技術(shù)方案在于還包括循環(huán)泵與銨鹽捕集裝置呈流體連接，能交替控制溫度，所述控制裝置與循環(huán)泵通信連接。該循環(huán)泵與銨鹽捕集裝置呈流體連接，能交替控制溫度從而控制銨鹽在水中溶解度，來(lái)實(shí)現(xiàn)硝酸銨的回收捕集。由于含NOx廢氣、和滲濾液都屬于有害廢物，且滲濾液溢出混氣體中的醇、醛、有機(jī)酸類(lèi)物質(zhì)對(duì)NOx廢氣和氨的組鹽(硝酸銨)效率、組鹽量具有協(xié)同效應(yīng)的提高作用。所以，在ECRR(電化學(xué)回收反應(yīng)器)內(nèi)快速、高效合成高附加價(jià)值的硝酸銨產(chǎn)品的工藝，將在以往的SCR、SNCR等脫銷(xiāo)工藝以外，提供一條具有重要意義的節(jié)能減排、變廢為寶，直接合成硝酸銨的ECR資源回收處置工藝路線。本發(fā)明的ECR脫硝組硝酸銨鹽方法具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)在低溫段，脫除NOx效率高，達(dá)80%以上；在低溫段，滲濾液除臭效率高，達(dá)90%以上；硝酸銨組鹽效率高，達(dá)85%以上；系統(tǒng)無(wú)添加物，不會(huì)造成二次污染；自動(dòng)化程度高，無(wú)需專人看管；耗電量小，處理成本低；7、惡臭及廢氣處理量大；8、結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，如處理3000_1000M3/h風(fēng)量的含NOx廢氣和滲濾液裝置，占地僅3-5M2，非常適合工業(yè)化應(yīng)用。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明
圖I是本發(fā)明ECR脫硝組硝酸銨鹽工藝流程圖；圖2是本發(fā)明ECR脫硝組硝酸銨鹽工藝流程圖中結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，含NOx廢氣和滲濾液及NH3導(dǎo)入到電化學(xué)回收反應(yīng)器001完成脫硝、組鹽、及除臭過(guò)程后，進(jìn)入銨鹽捕集裝置002，回收反應(yīng)生成的硝酸銨。如圖2所示，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖主要包括電化學(xué)回收反應(yīng)器001、銨鹽捕集裝置002、控制裝置003和循環(huán)泵004組成。電化學(xué)回收反應(yīng)器001由輸入的標(biāo)準(zhǔn)交流電壓(220V或者380V)，通過(guò)電磁能和AC/DC模塊及控制系統(tǒng)等快速疊加的核心模塊多重組合，輸出大于5MW的脈沖功率，從而能 夠滿足電化學(xué)回收反應(yīng)器001的持續(xù)穩(wěn)定放電需求。電化學(xué)回收反應(yīng)器001即是，在ECRR放電場(chǎng)產(chǎn)生的高能電子的作用下，產(chǎn)生大量如 0H、 O、03、N等強(qiáng)氧化活性粒子、強(qiáng)紫外線、高溫空泡，特別是 0H、 0的強(qiáng)氧化性和化學(xué)反應(yīng)活性，可用于廢氣中有機(jī)物的瞬間氧化、NOx中NO氧化為N02、HN02、N205及導(dǎo)入滲濾液及NH 3與HNO2、HNO3的脫硝、組鹽、及除臭過(guò)程。為了將NOx中的NO轉(zhuǎn)化為N02、N2O5, HNO2，首先要利用001ECRR(電化學(xué)回收反應(yīng)器)在放電場(chǎng)產(chǎn)生的高能電子、紫外光、高溫空泡及強(qiáng)氧化活性自由基將NO充分轉(zhuǎn)化為NO2, N2O5, HNO2，最終通過(guò)多重反應(yīng)生成HNO3 (硝酸)。接下來(lái)導(dǎo)入滲濾液與NH3與硝酸反應(yīng)，生成硝酸銨，與此同時(shí)，甲硫醇、二甲基醇、乙硫醇等醇類(lèi)物質(zhì)及正丁醛、異丁醛、丁酸、戊酸等在硝酸銨組鹽過(guò)程中充當(dāng)配合劑，提高了硝酸銨的生成速率及生成量，之后經(jīng)過(guò)強(qiáng)氧化，作為配合劑的醇類(lèi)氣體的有機(jī)大分子分子裂解為二氧化碳和水。如上所述，本發(fā)明即是將NOx氣體及NH3,以滲濾液中的醇、醛、有機(jī)酸類(lèi)氣體為配合劑，從而實(shí)現(xiàn)脫硝、硝酸銨組鹽、除臭三重功效。另外，因?yàn)榇碱?lèi)氣體量極其少，在整個(gè)過(guò)程中會(huì)有少量的(NH4)2SO4(硫酸銨)生產(chǎn)，但不影響硝酸銨合成速率及合成量，在此說(shuō)明。通過(guò)銨鹽捕集裝置002捕集電化學(xué)回收反應(yīng)器001的銨鹽結(jié)晶。主要是根據(jù)不同溫度下，硝酸銨在水中溶解度的不同，利用循環(huán)泵004實(shí)現(xiàn)溫度交替，從而影響硝酸銨的溶解度，通過(guò)析出硝酸銨結(jié)晶，來(lái)實(shí)現(xiàn)硝酸銨的捕集。由控制裝置003控制整個(gè)工藝系統(tǒng)。下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體舉例說(shuō)明實(shí)施例I :在ECRR中導(dǎo)入風(fēng)量為10000m3/h，NOx入口濃度為500mg/m3，溫度為60°C的廢氣；導(dǎo)入400mg/m3的NH3 (氨)，保證NOx與NH3(氨)摩爾比在0. 8-0. 9之間。直流脈沖功率
5-6MW，放電頻率900次/秒的工況下，混合氣體通過(guò)工藝系統(tǒng)后，NOx出口濃度為110mg/m3，NOx脫除效率為78%，組鹽效率達(dá)65%以上，銨鹽捕集裝置采用二級(jí)冷卻回收系統(tǒng)，每天可回收197. 9kg的硝酸銨顆粒。實(shí)施例2 在ECRR中導(dǎo)入風(fēng)量為10000m3/h，NOx入口濃度為500mg/m3，溫度為60°C的廢氣；注入一定量的滲濾液，其成分主要有CH4S(甲硫醇)19mg/m3、(CH3)2S (二甲基醇)27mg/m3、C2H5HS (乙硫醇))27mg/m3、CH3 (CH2)2CHO (正丁醛)21mg/m3、(CH3)2CHCHO (異丁醛)27mg/m3、CH3CH2CH2CooH (丁酸)40mg/m3、C4H9COOH (戊酸)5mg/m3、NH3 (氨氣)230mg/m3，同時(shí)導(dǎo)入 170mg/m3的NH3 (氨氣)，保證NOx與NH3 (氨氣)摩爾比在0. 8-0. 9之間。直流脈沖功率5-6MW，放電頻率900次/秒的工況下，混合氣體通過(guò)工藝系統(tǒng)后，NOx出口濃度為70mg/m3，NOx脫除效率為86%，組鹽效率達(dá)85%以上，除臭效率達(dá)93. 2%以上。實(shí)施例3在ECRR中導(dǎo)入風(fēng)量為10000m3/h，NOx入口濃度為500mg/m3，溫度為60°C的廢氣；注入一定量的滲濾液溢出氣體，其成分主要有CH4S(甲硫醇)19mg/m3、(CH3)2S (二甲基醇)27mg/m3、C 2H 5HS(乙硫醇))27mg/m3、CH3 (CH2)2CHO (正丁醛)21mg/m3、(CH3)2CHCHO (異丁醛)27mg/m3、CH 3CH 2CH2C00H (丁酸)40mg/m3、C4H 9C00H (戊酸)5mg/m3、NH3 (氨氣)230mg/m3，同時(shí)導(dǎo)入170mg/m3的NH3(氨氣)，保證NOx與NH3 (氨氣)摩爾比在0. 8-0. 9之間。直流脈沖功率5-6MW，放電頻率900次/秒的工況下，混合氣體通過(guò)工藝系統(tǒng)后，NOx出口濃度為 71mg/m3, NOx脫除效率為85. 8%，組鹽效率達(dá)85. 2%以上，除臭效率達(dá)93. 2%以上。實(shí)施例4在ECRR中導(dǎo)入風(fēng)量為10000m3/h，NOx入口濃度為500mg/m3，溫度為60°C的廢氣；導(dǎo)入400mg/m3的NH3 (氨氣)，保證NOx與NH3 (氨氣)摩爾比在0. 8-0. 9之間。直流脈沖功率5-6MW，放電頻率900次/秒的工況下，混合氣體通過(guò)工藝系統(tǒng)后，NOx出口濃度為109mg/m3, NOx脫除效率為78. 2%，組鹽效率達(dá)65. 2%以上，除臭效率達(dá)93. 2%以上。實(shí)施例5在ECRR中導(dǎo)入風(fēng)量為10000m3/h，NOx入口濃度為500mg/m3，溫度為60°C的廢氣；注入一定量的滲濾液，其成分主要有CH4S(甲硫醇)19mg/m3、(CH3)2S (二甲基醇)27mg/m3、 C 2H 5HS(乙硫醇))27mg/m3、CH3(CH2)2CHO (正丁醛)21mg/m3、(CH3)2CHCHO (異丁醛)27mg/m3、CH 3CH 2CH2C00H (丁酸)40mg/m3、C 4H 9C00H (戊酸)5mg/m3、NH3 (氨氣)230mg/m3，同時(shí)導(dǎo)入170mg/m3的NH3 (氨氣)，保證NOx與NH3 (氨氣)摩爾比在0. 8-0. 9之間。直流脈沖功率5-6MW，放電頻率900次/秒的工況下，混合氣體通過(guò)工藝系統(tǒng)后，NOx出口濃度為72mg/m3, NOx脫除效率為85. 6%，組鹽效率達(dá)84. 7%以上，除臭效率達(dá)92. 4%以上。實(shí)施例6在ECRR中導(dǎo)入風(fēng)量為10000m3/h，N0x入口濃度為500mg/m3，溫度為150°C的廢氣；注入一定量的滲濾液溢出氣體，其成分主要有CH4S(甲硫醇)19mg/m3、(CH3)2S (二甲基醇)27mg/m3、C 2H 5HS(乙硫醇))27mg/m3、CH3 (CH2)2CHO (正丁醛)21mg/m3、(CH3)2CHCHO (異丁醛)27mg/m3、CH3CH2CH2C00H (丁酸)40mg/m3、C 4H 9C00H (戊酸)5mg/m3、NH3 (氨氣)230mg/m3，同時(shí)導(dǎo)入170mg/m3的NH3(氨氣)，保證NOx與NH3 (氨氣)摩爾比在0. 8-0. 9之間。直流脈沖功率5-6MW，放電頻率900次/秒的工況下，混合氣體通過(guò)工藝系統(tǒng)后，NOx出口濃度為71mg/m3, NOx脫除效率為85. 8%，組鹽效率達(dá)85. 2%以上，除臭效率達(dá)93. 2%以上。實(shí)施例7在ECRR中導(dǎo)入風(fēng)量為10000m3/h，NOx入口濃度為500mg/m3，溫度為60°C的廢氣；導(dǎo)入400mg/m3的NH3 (氨氣)，保證NOx與NH3 (氨氣)摩爾比在0. 8-1之間。直流脈沖功率
5-6MW，放電頻率900次/秒的工況下，混合氣體通過(guò)工藝系統(tǒng)后，NOx出口濃度為108mg/m3，NOx脫除效率為78. 4%，組鹽效率達(dá)65. 1%以上。實(shí)施例8在ECRR中導(dǎo)入風(fēng)量為10000m3/h，NOx入口濃度為500mg/m3，溫度為60°C的廢氣；注入一定量的滲濾液，其成分主要有CH4S(甲硫醇)19mg/m3、(CH3)2S (二甲基醇)27mg/m3、C2H5HS (乙硫醇))27mg/m3、CH3 (CH2)2CHO (正丁醛)21mg/m3、(CH3)2CHCHO (異丁醛)27mg/m3、CH3CH2CH2CooH (丁酸)40mg/m3、C 4H 9C00H (戊酸)5mg/m3、NH3 (氨氣)230mg/m3，同時(shí)導(dǎo)入170mg/m3的NH3(氨氣)，保證NOx與NH3 (氨氣)摩爾比在0. 8-1之間。直流脈沖功率5-6MW，放電頻率900次/秒的工況下，混合氣體通過(guò)工藝系統(tǒng)后，NOx出口濃度為73mg/m3，NOx脫除效率為85. 4%，組鹽效率達(dá)84. 5%以上，除臭效率達(dá)92. 7%以上。實(shí)施例9在ECRR中導(dǎo)入風(fēng)量為10000m3/h，N0x入口濃度為500mg/m3，溫度為150°C的廢氣；注入一定量的滲濾液溢出氣體，其成分主要有CH4S(甲硫醇)19mg/m3、(CH3)2S (二甲基醇) 27mg/m3、C 2H 5HS(乙硫醇))27mg/m3、CH3 (CH2)2CHO (正丁醛)21mg/m3、(CH3)2CHCHO (異丁醛)27mg/m3、CH 3CH 2CH2C00H (丁酸)40mg/m3、C4H 9C00H (戊酸)5mg/m3、NH3 (氨氣)230mg/m3，同時(shí)導(dǎo)入170mg/m3的NH3(氨)，保證NOx與NH3 (氨)摩爾比在0. 8-1之間。直流脈沖功率5-6MW，放電頻率900次/秒的工況下，混合氣體通過(guò)工藝系統(tǒng)后，NOx出口濃度為73mg/m3, NOx脫除效率為85. 4%，組鹽效率達(dá)84. 5%以上，除臭效率達(dá)93. 2%以上。實(shí)施例10在ECRR中導(dǎo)入風(fēng)量為10000m3/h，NOx入口濃度為500mg/m3，溫度為150°C的廢氣；注入一定量的滲濾液，其成分主要有CH4S(甲硫醇)19mg/m3、(CH3)2S (二甲基醇)27mg/m3、C 2H 5HS(乙硫醇))27mg/m3、CH3 (CH2)2CHO (正丁醛)21mg/m3、(CH3)2CHCHO (異丁醛)27mg/m3、CH 3CH 2CH2C00H (丁酸)40mg/m3、C4H 9C00H (戊酸)5mg/m3、NH3 (氨氣)230mg/m3，同時(shí)導(dǎo)A 370mg/m3的NH3 (氨氣)，保證NOx與NH3 (氨氣)摩爾比在I. 0-1. 3之間。直流脈沖功率
5-6MW，放電頻率900次/秒的工況下，混合氣體通過(guò)工藝系統(tǒng)后，NOx出口濃度為227mg/m3，NOx脫除效率為45. 4%，組鹽效率達(dá)84. 5%以上，除臭效率達(dá)92. 8%以上。實(shí)施例11在ECRR中導(dǎo)入風(fēng)量為10000m3/h，N0x入口濃度為500mg/m3，溫度為150°C的廢氣；注入一定量的滲濾液溢出氣體，其成分主要有CH4S(甲硫醇)19mg/m3、(CH3)2S (二甲基醇)27mg/m3、C 2H 5HS(乙硫醇))27mg/m3、CH3 (CH2)2CHO (正丁醛)21mg/m3、(CH3)2CHCHO (異丁醛)27mg/m3、CH 3CH 2CH2C00H (丁酸)40mg/m3、C4H 9C00H (戊酸)5mg/m3、NH3 (氨氣)230mg/m3，同時(shí)導(dǎo)入370mg/m3的NH3(氨氣)，保證NOx與NH3 (氨氣)摩爾比在I. 0-1. 3之間。直流脈沖功率5-6MW，放電頻率900次/秒的工況下，混合氣體通過(guò)工藝系統(tǒng)后，NOx出口濃度為225mg/m3, NOx脫除效率為45%，組鹽效率達(dá)84. 4%以上，除臭效率達(dá)92. 8%以上。實(shí)施例12在ECRR中導(dǎo)入風(fēng)量為10000m3/h，N0x入口濃度為500mg/m3，溫度為150°C的廢氣；注入一定量的滲濾液溢出氣體，其成分主要有CH4S(甲硫醇)19mg/m3、(CH3)2S (二甲基醇)27mg/m3、C2H5HS (乙硫醇))27mg/m3、CH3 (CH2) 2CH0 (正丁醛)21mg/m3、(CH3)2CHCHO (異丁醛)27mg/m3、CH3CH2CH2CooH (丁酸)40mg/m3、C4H9COOH (戊酸)5mg/m3、NH3 (氨氣)230mg/m3，同時(shí)導(dǎo)入370mg/m3的NH3 (氨氣)，保證NOx與NH3 (氨氣)摩爾比在I. 0-1. 3之間。直流脈沖功率5-6MW，放電頻率900次/秒的工況下，混合氣體通過(guò)工藝系統(tǒng)后，NOx出口濃度為228mg/m3, NOx脫除效率為45. 6%，組鹽效率達(dá)84. 7%以上，除臭效率達(dá)92. 7%以上。實(shí)施例13在ECRR中導(dǎo)入風(fēng)量為10000m3/h，N0x入口濃度為500mg/m3，溫度為150°C的廢氣。直流脈沖功率5-6MW，放電頻率900次/秒的工況下，混合氣體通過(guò)工藝系統(tǒng)后，NOx出口濃度為110mg/m3, NOx脫除效率為78%，生成70%的硝酸200. lkg/d (公斤/日)。由以上實(shí)施例可以看到，本發(fā)明中溫度對(duì)脫硝、除臭效率幾乎沒(méi)什么影響，但是對(duì)回收的硝酸銨由一定的影響，溫度越低，硝酸銨結(jié)晶越多，反之，越少。但是，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在 本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種含NOx廢氣處理方法，其包括，在5-150°C溫度下，用強(qiáng)氧化活性自由基將NOx廢氣氧化為N02、N2O5、HNO2。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的方法，其特征在于，所述強(qiáng)氧化活性自由基為高能電子、紫外光、高溫空泡及OH、O3> O、N。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，最終生成硝酸。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，所述強(qiáng)氧化活性自由基由電化學(xué)回收反應(yīng)器產(chǎn)生。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，所述含NOx廢氣與氨一起導(dǎo)入到電化學(xué)回 反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，其中，NOx與氨的摩爾比為0. 8-1. 3。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中NOx與氨的摩爾比為0.8-1。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中NOx與氨的摩爾比為0.8-0. 9。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，滲濾液導(dǎo)入到所述電化學(xué)回收反應(yīng)器中，所述滲濾液含有醇類(lèi)、醛類(lèi)和有機(jī)酸類(lèi)物質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述滲濾液的主要成份為CH4S(甲硫醇)、(CH3)2S(二甲基醇)、C2H5HS (乙硫醇))、CH3 (CH2) 2CH0 (正丁醛)、(CH3) 2CHCH0 (異丁醛)、CH3CH2CH2C00H(丁酸)、C4H9COOH (戊酸)、NH3 (氨)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述滲濾液是與NOx廢氣與氨同時(shí)導(dǎo)入的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，NOx與氨和滲濾液所含氨的總和之摩爾比為·0.8_1. 3 o
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述摩爾比為0.8-1。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述摩爾比為0.8-0. 9。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，根據(jù)反應(yīng)器后所檢測(cè)的NOx和氨的比例加入所述滲濾液，使得NOx與氨和滲濾液所含氨的總和之摩爾比為0. 8-1. 3。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述摩爾比為0.8-1。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述摩爾比為0.8-0. 9。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還進(jìn)一步包括銨鹽捕收步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述銨鹽捕收步驟是在二級(jí)冷卻回收系統(tǒng)中進(jìn)行的。
19.用于根據(jù)上述權(quán)利要求方法的系統(tǒng)，其包括電化學(xué)回收反應(yīng)器(001)、銨鹽捕集裝置(002)、控制裝置(003);所述電化學(xué)回收反應(yīng)器(001)輸出的脈沖功率大于5MW，并且持續(xù)穩(wěn)定放電；所述銨鹽捕集裝置(002)與所述電化學(xué)回收反應(yīng)器(001)呈流體連接；所述控制裝置(003 )與電化學(xué)回收反應(yīng)器(001)和銨鹽捕集裝置(002 )通信連接。
20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括循環(huán)泵(004)與銨鹽捕集裝置(002)呈流體連接，能交替控制溫度，所述控制裝置(003)與循環(huán)泵(004)通信連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了含NOx廢氣處理方法及其系統(tǒng)，其包括，在5-150℃下，用強(qiáng)氧化活性自由基含NOx廢氣，將NOx氧化為NO2、N 2O5、HNO2。根據(jù)本發(fā)明強(qiáng)氧化活性自由基先對(duì)含NOx廢氣中的NOx脫硝后與NH3組胺反應(yīng)生成硝酸銨。根據(jù)本發(fā)明可以導(dǎo)入滲濾液作為配合劑，可出人意料地提高了硝酸銨成鹽效率，提高了硝酸銨的生成速率及生成量。另外，作為配合劑的滲濾液中的有機(jī)大分子分子本身在強(qiáng)氧化活性自由基的作用下，裂解為二氧化碳和水，從而實(shí)現(xiàn)含NOx廢氣脫硝、硝酸銨組鹽、及滲濾液除臭在一個(gè)工藝中進(jìn)行。
文檔編號(hào)B01D53/74GK102716647SQ201210236829
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月9日
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