吸收法：大气污染控制技术及工业锅炉中的应用

吸收法烟气脱硝技术有两大类，一种是利用燃煤锅炉已经装有的洗涤脱硫装置，只要对脱硫装置进行适当改进或调整运行条件，就可以将烟气中的NO。在洗涤过程中去除；另一种是单纯的吸收法洗涤脱硝，这种方法是将烟气中的NO氧化为NO2后用水吸收。单纯的吸收法洗涤脱硝技术最大的障碍是NO很难溶于水，为此一般先把NO通过氧化剂O3、ClO2、KMnO4等氧化成NO2，然后用水、酸或碱性溶液吸收而脱硝。

按照吸收剂的种类可分为水氧化吸收法、酸吸收法、碱吸收法、氧化吸收法、还原吸收法、络合吸收法等。几种典型的吸收法烟气脱硝技术的介绍见表8-2。

表8-2　几种典型的吸收法烟气脱硝技术

续表

（一）水氧化吸收技术

水可以与NO2反应生成HNO3，反应式如下。

但是NO不与水发生反应，它在水中的溶解度也很低，因而常压下水吸收法效率不高，不适用于烟气脱硝。增加压力虽有助于吸收过程的进行，但需增加投资和能耗，通常不专门为常压或低压的NOx烟气增设加压装置。

（二）酸吸收法技术

酸吸收法有稀硝酸吸收法和浓硫酸吸收法。

稀硝酸吸收法：由于NO在稀硝酸中的溶解度比在水中大很多，故可用硝酸吸收含NOx的烟气。该法可用于硝酸尾气的处理。在硝酸尾气处理过程中，可以通过提高吸收压力、降低温度、采用富氧氧化、控制余氧浓度等方法来提高NOx的脱除效率。(www.xing528.com)

浓硫酸吸收法：浓硫酸吸收NOx可以生成亚硝基硫酸NOHSO4和混合硫酸，反应如下：

由于生成的亚硝基硫酸可用于浓缩稀硝酸，因而在采用硫酸吸收NOx时，又提高了稀硝酸浓度，但此法应用不多。

（三）碱液吸收法技术

碱性溶液和NO2反应生成硝酸盐和亚硝酸盐，和N2 O3（NO+NO2）反应生成亚硝酸盐。碱性溶液可以使用Na、K、Mg、NH3等离子体的氢氧化物或弱酸盐溶液。当用氨水吸收NO2时，挥发的NH3在气相中还可以与NOx和水蒸气反应生成气相铵盐。这些铵盐是0.1～10μm的气溶胶微粒，不易被水或碱液捕集，逃逸的铵盐形成白烟；吸收液生成的NH4 NO2也不稳定，当浓度较高、吸收热超过一定温度或溶液pH值不合适时会发生剧烈分解甚至爆炸，因此限制了碱液吸收法的应用。

碱液吸收法是能将NOx回收为亚硝酸盐或硝酸盐产品，有一定经济效益，工艺流程和设备也比较简单。缺点是吸收率不高，对NO2/NO的比例也有一定限制。碱液吸收法广泛用于我国常压法、全低压法硝酸尾气处理和其他场合的NOx碱液吸收法废气治理。但该法在我国应用技术水平不高；吸收后尾气浓度仍然很高，常常能达到708～5 666 mg/L之多，无法达到排放要求。因此，我国碱液吸收法有待技术改造，以发挥它具有经济效益的优点，克服吸收率低的缺点。改造的途径，一是有效控制废气中NOx的氧化度，二是强化吸收操作，改进吸收设备和吸收条件。

（四）氧化吸收法技术

NO除了生成络合物外，无论在水中或碱液中都几乎不被吸收。在低浓度下，NO的氧化速度是非常缓慢的，因此NO的氧化速度是吸收法脱除NOx总速度的决定因素。为了加速NO的氧化，可以采用催化氧化或氧化剂直接氧化。而氧化剂有气相氧化剂和液相氧化剂两种。气相氧化剂有O2、O3、Cl2、ClO等；液相氧化剂有HNO3、KMnO4、NaClO2、NaClO、H2 O2、KBrO3、K2 Br2 O7、Na3 CrO4、（NH4）2CrO7等。此外，还有利用紫外线氧化的。NO的氧化常与碱液吸收法配合使用，即用催化氧化或氧化剂将废气中的NO氧化后用碱液回收NOx。它的实际应用决定于氧化剂的成本，硝酸氧化时成本较低，国内硝酸氧化-碱液吸收流程已经用于工业生产，其他氧化剂因成本高，国内很少采用。

（五）还原吸收法技术

液相还原吸收法是用液相还原剂将NOx还原为N2，即湿式分解法。常用的还原剂有亚硫酸盐、硫化物、硫代硫酸盐、尿素水溶液等。液相还原剂同NO的反应并不生成N2而是生成N2 O，而且反应速度不快。因此，液相还原法必须预先将NO氧化为NO2或N2 O3。随着NOx氧化度的提高，还原吸收率增加。由于还原吸收是将NOx还原为N2，因此，为了有效地利用NOx，对于高浓度NOx废气，一般先采用碱液或稀硝酸吸收，然后再用还原吸收作为补充净化手段。

（六）络合吸收法

络合吸收法是一种利用液相络合物洗涤脱除气相NO的方法，对于处理主要含NO的燃煤烟气具有重要意义。NO生成的络合物在加热时又重新放出NO，从而使NO能富集回收。NO络合吸收剂有FeSO4、EDTA-Fe（II）和Fe（Ⅱ）-EDTA-Na2 SO3、Fe（CyS）2等。目前，液相络合吸收法未工业化应用，主要问题是回收NOx必须选用能保证Fe（II）不氧化的惰性气体将NOx吹出，Fe（Ⅱ）总会不可避免地氧化为Fe（Ⅲ），用电解还原法和铁粉法还原再生Fe（Ⅱ）均使得工艺流程复杂和经济费用增加，而且络合反应的速度也有待进一步提高。