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4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。
4.1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 - [12]。
4.2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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