乳化黄磷法脱硫脱硝工艺
含有碱的黄磷乳浊液能够同时去除NOx 和SO2, 该工艺由美国劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence BerkeleyLaboratory) 开发, 命名为PhoSNOx 法[11]。沈迪新等在20 世纪90 年代对该法也进行了研究。
1 黄磷乳浊液去除NO 机理
含碱的黄磷乳浊液, 喷射到含NOx 和SO2 的烟气中与其逆流接触, 其中黄磷与烟气中氧气反应产生臭氧(O3 ) 和氧原子(O) , O3 和O 快速将NO 氧化为NO2 。NO2 溶解在溶液中转化成NO2 - 和NO3 - , SO2 被转化为HSO3 - /SO3 2- , 与NO2 反应产生HSO" 3 /SO" 3 自由基。这类自由基与烟气中O2 反应产生SO4 2- , 其中一些HSO3 - /SO3 2- 与NO2 反应形成N—S 中间产物, 这类中间产物水解最终产生(NH4) 2SO4 和石膏。黄磷乳浊液去除NO 的反应如下:
P4+O2→P4O+O ( 12) O+O2+M→O3+M ( 13) NO+O+M→NO2+M ( 14) NO+O3→NO2+O2 ( 15) NO+NO2+M→N2O3+M ( 16) NO2+NO2+M→N2O4+M ( 17) N2O3+H2O→2HNO2 ( 18) N2O4+H2O→HNO2+HNO3 ( 19)
碱性物质( 如CaCO3) 存在时, 产物为NO2 - 和 NO3 - 。
2 黄磷乳浊液脱除NOx 和SO2 的优点
( 1) 与氨催化还原法相比, 该方法具有流程简单、投资少、操作费用低等优点, 具有工业化的前景。
( 2) 该工艺用于火电厂烟气、硝酸厂尾气、冶金工业废气以及其他含NOx 和SO2 的废气的脱除时。对原有烟气脱硫系统进行改造, 无需增添其他设备, 可同时去除NOx。
( 3) 黄磷乳浊液脱除NOx 和SO2, 最终产物为硝酸盐、硫酸盐和磷酸盐, 可做肥料使用。控制吸收后溶液的pH 值, 可使消耗的黄磷作为副产物回收。目前, 我国关于乳化黄磷法的研究少见, 也未见相关工业化报道。此法具有较高的脱除率, 在小型实验中一般均可达到90%以上, 所以具有很高的研究和应用价值。
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