乳化黃磷法脫硫脫硝工藝
含有堿的黃磷乳濁液能夠同時(shí)去除NOx 和SO2, 該工藝由美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(Lawrence BerkeleyLaboratory) 開(kāi)發(fā), 命名為PhoSNOx 法[11]。沈迪新等在20 世紀(jì)90 年代對(duì)該法也進(jìn)行了研究。
1 黃磷乳濁液去除NO 機(jī)理
含堿的黃磷乳濁液, 噴射到含NOx 和SO2 的煙氣中與其逆流接觸, 其中黃磷與煙氣中氧氣反應(yīng)產(chǎn)生臭氧(O3 ) 和氧原子(O) , O3 和O 快速將NO 氧化為NO2 。NO2 溶解在溶液中轉(zhuǎn)化成NO2 - 和NO3 - , SO2 被轉(zhuǎn)化為HSO3 - /SO3 2- , 與NO2 反應(yīng)產(chǎn)生HSO" 3 /SO" 3 自由基。這類自由基與煙氣中O2 反應(yīng)產(chǎn)生SO4 2- , 其中一些HSO3 - /SO3 2- 與NO2 反應(yīng)形成N—S 中間產(chǎn)物, 這類中間產(chǎn)物水解最終產(chǎn)生(NH4) 2SO4 和石膏。黃磷乳濁液去除NO 的反應(yīng)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)
堿性物質(zhì)( 如CaCO3) 存在時(shí), 產(chǎn)物為NO2 - 和 NO3 - 。
2 黃磷乳濁液脫除NOx 和SO2 的優(yōu)點(diǎn)
( 1) 與氨催化還原法相比, 該方法具有流程簡(jiǎn)單、投資少、操作費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn), 具有工業(yè)化的前景。
( 2) 該工藝用于火電廠煙氣、硝酸廠尾氣、冶金工業(yè)廢氣以及其他含NOx 和SO2 的廢氣的脫除時(shí)。對(duì)原有煙氣脫硫系統(tǒng)進(jìn)行改造, 無(wú)需增添其他設(shè)備, 可同時(shí)去除NOx。
( 3) 黃磷乳濁液脫除NOx 和SO2, 最終產(chǎn)物為硝酸鹽、硫酸鹽和磷酸鹽, 可做肥料使用。控制吸收后溶液的pH 值, 可使消耗的黃磷作為副產(chǎn)物回收。目前, 我國(guó)關(guān)于乳化黃磷法的研究少見(jiàn), 也未見(jiàn)相關(guān)工業(yè)化報(bào)道。此法具有較高的脫除率, 在小型實(shí)驗(yàn)中一般均可達(dá)到90%以上, 所以具有很高的研究和應(yīng)用價(jià)值。
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