(10)申请公布号 CN 102989301 A
(43)申请公布日 2013.03.27C N 102989301 A
*CN102989301A*
(21)申请号 201210580893.2
(22)申请日 2012.12.27
201210337710.4 2012.09.12 CN
B01D 53/78(2006.01)
B01D 53/60(2006.01)
(71)申请人河南绿典环保节能科技有限公司
地址450001 河南省郑州市郑州高新区冬青
街22号2层213号
(72)发明人田文学 贾汉东 李慧 陈晨
(74)专利代理机构北京市德权律师事务所
11302
代理人
刘丽君
(54)发明名称
资源利用方法
(57)摘要
本发明公开一种烟气湿式还原一体化脱硫脱
硝及无害处理和资源利用方法，包括将含有SO 2和
混合溶液，在0-100℃的温度条件下，吸收NO X 和
二氧化硫，生成深褐的亚硝基亚铁盐、硫酸盐和
少量硝酸、亚硝酸组成的混合溶液。向该混合溶液
加入还原剂和催化剂，使被吸收的亚硝基转化成
氮气，从而实现无害化处理。最终对无害化处理后
的吸收液进行氧化、分离、结晶，可制得硫酸铁或
氯化铁产品，实现烟气的资源化利用。
(66)本国优先权数据
(51)Int.Cl.
权利要求书2页 说明书4页 附图1页
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请
权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 1 页
1.一种烟气湿式还原一体化脱硫脱硝及无害处理和资源利用方法，其特征在于，包括：
将含有SO
2和NO
X
烟气通入酸性三价铁溶液或三价和二价铁的混合溶液，在0-100℃的
温度条件下，吸收NO
X
和二氧化硫，生成深褐的亚硝基亚铁盐、硫酸盐和少量硝酸、亚硝酸组成的混合溶液，将上述混合溶液进行还原处理，使待处理烟气达到清洁化排放。
2.根据权利要求1所述的烟气湿式还原一体化脱硫脱硝及无害处理和资源利用方法，其特征在于：
将含有SO
2和NO
X
烟气通入酸性三价铁溶液或三价和二价铁的混合溶液，在一个大气
压、0-100℃的温度条件下，反应0-3h，吸收NO
X
和二氧化硫，二氧化硫先溶于水生成亚硫酸根离子，接着被三价铁氧化生成硫酸根离子，同时三价铁变成二价铁，接着二价铁与一氧化氮快速结合，生成深褐的亚硝基亚铁盐、硫酸盐和少量硝酸、亚硝酸组成的混合溶液，将上述混合溶液进行还原处理，使待处理烟气达到清洁化排放。
3.根据权利要求1所述的烟气湿式还原一体化脱硫脱硝及无害处理和资源利用方法，其特征在于：
将含有SO
2和NO
X
烟气通入酸性三价铁溶液或三价和二价铁的混合溶液，在0-100℃的
温度条件下，反应0-3h，吸收NO
X
和二氧化硫，二氧化硫先溶于水生成亚硫酸根离子，接着被三价铁氧化生成硫酸根离子，同时三价铁变成二价铁，接着二价铁与一氧化氮快速结合，生成深褐的亚硝基亚铁盐、硫酸盐和少量硝酸、亚硝酸组成的混合溶液，将上述混合溶液进行还原处理，使待处理烟气达到清洁化排放。
4.根据权利要求1-3任一项所述的烟气湿式还原脱硝及无害化处理方法，其特征在于，
所述烟气包括：所有燃料高温燃烧产生的含SO
2和NO
X
气体。
5.根据权利要求1-3任一项所述的烟气湿式还原一体化脱硫脱硝及无害处理和资源利用方法，其特征在于：
所述酸性三价铁溶液包括：氯化铁和/或硫酸铁；所述酸性二价铁溶液包括：氯化亚铁和硫酸亚铁。
6.根据权利要求1-3任一项所述烟气湿式还原一体化脱硫脱硝及无害处理和资源利用方法，其特征在于：
所述三价铁和二价铁混合的溶液中三价铁溶液与二价铁溶液的摩尔数之比为：10:1-5。
7.根据权利要求1-3任一项所述烟气湿式还原一体化脱硫脱硝及无害处理和资源利用方法，其特征在于：
所述烟气通入的三价铁溶液或三价铁和二价铁混合溶液中总铁浓度为1-3mol/L。
8.根据权利要求1-3任一项所述烟气湿式还原一体化脱硫脱硝及无害处理和资源利用方法，其特征在于：
所述酸性三价铁溶液或三价和二价铁的混合溶液中初始氢离子浓度为0.6-1mol/L。
9.根据权利要求1-3任一项所述烟气湿式还原一体化脱硫脱硝及无害处理和资源利用方法，其特征在于：
所述酸性三价铁溶液或三价和二价铁的混合溶液中氢离子浓度为0.3-2mol/L。
10.根据权利要求1-3任一项所述烟气湿式还原一体化脱硫脱硝及无害处理和资源利用方法，其特征在于：
将上述亚硝基亚铁盐、硫酸盐和少量硝酸、亚硝酸组成的混合溶液中加入还原剂和催化剂，进行还原反应，使溶液中的亚硝基变为氮气排出，实现烟气清洁化和无害化排放。
11.根据权利要求1-3任一项所述烟气湿式还原一体化脱硫脱硝及无害处理和资源利用方法，其特征在于：
所述还原反应生成的二价铁溶液可作为处理烟气的二价铁溶液循环利用。
12.根据权利要求1-3任一项所述烟气湿式还原一体化脱硫脱硝及无害处理和资源利用方法，其特征在于：
所述还原剂为：铁粉或亚硫酸钠。
13.根据权利要求10所述烟气湿式还原一体化脱硫脱硝及资源化和无害化处理方法，其特征在于：
所述催化剂为：Cu-Mn（II）或活性炭。
14.根据权利要求10所述烟气湿式还原一体化脱硫脱硝及资源化和无害化处理方法，其特征在于，还包括：
对所述多次循环利用的含硫酸盐等组分的混合溶液通入氧化剂进行氧化分离，纯化，结晶得硫酸铁或氯化铁，实现烟气脱硫脱硝混合液的无害化处理和资源化利用。
15.根据权利要求14所述烟气湿式还原一体化脱硫脱硝及资源化和无害化处理方法，其特征在于：
所述氧化剂为：氧气或臭氧。
烟气湿式还原一体化脱硫脱硝及无害处理和资源利用方法
技术领域
[0001] 本发明涉及烟气的净化技术领域，特别涉及一种烟气湿式还原一体化脱硫脱硝及无害处理和资源利用方法。
背景技术
[0002] 由于燃料成分不同，燃烧时产生的烟气中既包含氮氧化物又有二氧化硫，通常是后者的含量大于前者。脱硫脱硝技术可分为两大类：炉内燃烧过程的同时脱硫脱硝技术和燃烧后烟气中的脱硫脱硝技术，由于燃烧过程中的同时脱硫脱硝技术存在影响煤炭的燃烧程度，降低锅炉的热效率和脱硫脱硝效率受限制等问题，因而燃烧后烟气同时脱硫脱硝成了目前研究的难点和热点，也是今后可能进行大规模工
业化应用的重点。典型的工艺有湿法和干法两种。以电子束照射（ER）法、活性炭吸附脱硫脱硝、氨法等为代表的干法工艺虽有较好的脱硫、脱硝效率，但是装置能耗大及后续收集副产物等问题是困扰其发展的关键。而以碱液吸收法、氧化吸收法、铁钴的配合物络合吸收等为代表的湿法工艺，同样存在着碱液的重复利用，有机溶剂的挥发和高成本、催化剂的稳定和再生还原，副产物的有效处置等一些难题。在这种背景下，研究开发适合我国国情的无二次污染、资源消耗少、运行费用低的烟气脱硫脱硝尤其是同时脱硫脱硝一体化技术对解决我国的SO
2
、NOx污染问题具有十分重要的意义。
发明内容
[0003] 本发明目的在于提供一种烟气湿式还原一体化脱硫脱硝及无害处理和资源利用方法。
[0004] 本发明提供一种烟气湿式还原一体化脱硫脱硝及无害处理和资源利用方法，包
括：将含有SO
2和NO
X
烟气通入酸性三价铁溶液或三价和二价铁的混合溶液，在0-100℃的
温度条件下，吸收NO
X
和二氧化硫，生成深褐的亚硝基亚铁盐、硫酸盐和少量硝酸、亚硝酸组成的混合溶液，将上述混合溶液进行还原处理，使待处理烟气达到清洁化排放。[0005] 进一步地，将含有SO2和NO X烟气通入酸性三价铁溶液或三价和二价铁的混合溶
液，在一个大气压、0-100℃的温度条件下，反应0-3h，吸收NO
X
和二氧化硫，二氧化硫先溶于水生成亚硫酸根离子，接着被三价铁氧化生成硫酸根离子，同时三价铁变成二价铁，接着二价铁与一氧化氮快速结合，生成深褐的亚硝基亚铁盐、硫酸盐和少量硝酸、亚硝酸组成的混合溶液，将上述混合溶液进行还原处理，使待处理烟气达到清洁化排放。
[0006] 进一步地，将含有SO2和NO X烟气通入酸性三价铁溶液或三价和二价铁的混合溶
液，在0-100℃的温度条件下，反应0-3h，吸收NO
X
和二氧化硫，二氧化硫先溶于水生成亚硫酸根离子，接着被三价铁氧化生成硫酸根离子，同时三价铁变成二价铁，接着二价铁与一氧化氮快速结合，生成深褐的亚硝基亚铁盐、硫酸盐和少量硝酸、亚硝酸组成的混合溶液，将上述混合溶液进行还原处理，使待处理烟气达到清洁化排放。
[0007] 进一步地，所述烟气包括：所有燃料高温燃烧产生的含SO2和NO X气体。
[0008] 进一步地，所述酸性三价铁溶液包括：氯化铁和/或硫酸铁；所述酸性二价铁溶液包括：氯化亚铁和硫酸亚铁。
[0009] 进一步地，所述三价铁和二价铁混合的溶液中三价铁溶液与二价铁溶液的摩尔数之比为：10:1-5。
[0010] 进一步地，所述烟气通入的三价铁溶液或三价铁和二价铁混合溶液中总铁浓度为1-3mol/L。
[0011] 进一步地，所述酸性三价铁溶液或三价和二价铁的混合溶液中初始氢离子浓度为0.6-1mol/L。
[0012] 进一步地，所述酸性三价铁溶液或三价和二价铁的混合溶液中氢离子浓度为0.3-2mol/L。
[0013] 进一步地，将上述亚硝基亚铁盐、硫酸盐和少量硝酸、亚硝酸组成的混合溶液中加入还原剂和催化剂，进行还原反应，使溶液中的亚硝基变为氮气排出，实现烟气清洁化和无害化排放。
[0014] 进一步地，所述还原反应生成的二价铁溶液可作为处理烟气的二价铁溶液循环利用。
[0015] 进一步地，所述还原剂为：铁粉或亚硫酸钠。
[0016] 进一步地，所述催化剂为：Cu-Mn（II）或活性炭。
[0017] 进一步地，对所述多次循环利用的含硫酸盐等组分的混合溶液通入氧化剂进行氧化分离，纯化，结晶得硫酸铁或氯化铁，实现烟气脱硫脱硝混合液的无害化处理和资源化利用。
[0018] 进一步地，所述氧化剂为：氧气或臭氧。
[0019] 本发明提供的烟气湿式还原一体化脱硫脱硝及无害处理和资源利用方法，能吸收二氧化硫和氮氧化物，处理后达到烟气净化的目的，并用于烟气处理中的铁系吸收液，能够再生，可实现循环利用，从而降低系统的运行成本。
附图说明
[0020] 图1是本发明实施例提供的一种烟气湿式还原一体化脱硫脱硝及无害处理和资源利用方法的流程示意图。
具体实施方式
[0021] 参见图1，本发明采用三价铁溶液或按适当比例混合的三价铁和二价铁溶液做含二氧化硫和氮氧化物烟气的吸收液，总铁浓度控制在1-3mol/L，酸性介质中氢离子浓度为0.6-1mol/L，在0-100℃温度条件下，吸收二氧化硫和氮氧化物，处理后达到烟气净化的目的。其中三价铁溶液包括：氯化铁和/或硫酸铁等；两价铁溶液包括：氯化亚铁和/或硫酸亚铁等；混合溶液中三价铁与二价铁混合的摩尔数之比为10:1-5。具体选择需按实际烟气中硫氧化物与氮氧化物的含量比来确定；酸介质中的酸的种类包括：盐酸和/或硫酸。[0022] 含二氧化硫和氮氧化物的烟气通入吸收液后，二氧化硫会生成亚硫酸与水合二氧化硫，接着被三价铁氧化生成硫酸的水溶液，同时三价铁变成二价铁；接着二价铁会吸收烟气中的一氧化氮，生成亚硝基亚铁盐溶液，从而使混合溶液显深褐。溶液中会有亚硫酸
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