乳化黃磷法脫硫脫硝工藝
含有堿的黃磷乳濁液能夠同時去除NOx 和SO2, 該工藝由美國勞倫斯伯克利國家實驗室(Lawrence BerkeleyLaboratory) 開發(fā), 命名為PhoSNOx 法[11]。沈迪新等在20 世紀90 年代對該法也進行了研究。
1 黃磷乳濁液去除NO 機理
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 溶解在溶液中轉化成NO2 - 和NO3 - , SO2 被轉化為HSO3 - /SO3 2- , 與NO2 反應產(chǎn)生HSO" 3 /SO" 3 自由基。這類自由基與煙氣中O2 反應產(chǎn)生SO4 2- , 其中一些HSO3 - /SO3 2- 與NO2 反應形成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( 如CaCO3) 存在時, 產(chǎn)物為NO2 - 和 NO3 - 。
2 黃磷乳濁液脫除NOx 和SO2 的優(yōu)點
( 1) 與氨催化還原法相比, 該方法具有流程簡單、投資少、操作費用低等優(yōu)點, 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。對原有煙氣脫硫系統(tǒng)進行改造, 無需增添其他設備, 可同時去除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？刂莆蘸笕芤旱膒H 值, 可使消耗的黃磷作為副產(chǎn)物回收。目前, 我國關于乳化黃磷法的研究少見, 也未見相關工業(yè)化報道。此法具有較高的脫除率, 在小型實驗中一般均可達到90%以上, 所以具有很高的研究和應用價值。
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