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亚铁氨羧螯合剂法烟气同时脱硫脱氮【摘要】我国大部分工业能源以燃煤为主燃煤产生的SO2、NOX和颗粒物是大气的主要污染物。随着大气污染排放标准的提高需要研究适合我国国情的燃煤烟气脱硫脱硝新技术。本文主要概括了我国大气污染现状及主要的控制方法介绍了亚铁氨羧螯合剂法烟气同时脱硫脱氮技术及影响因素。【关键词】亚铁螯合剂；氨基三乙酸；脱硫脱氮0概述随着我国经济的发展能源消耗带来的环境污染也越来越严重大气烟尘、酸雨、温室效应和臭氧层的破坏已成为危害人类生存的四大杀手。当前我国大气污染主要是以SO2、NOX和颗粒物为主要污染物的传统煤烟型污染特征尤其在经济发展领先的城市群区域污染现状尤为严重[1]。烟气同时脱硫脱氮技术是20世纪80年代为降低现有的烟气脱硫、烟气脱氮技术过高的烟气净化费用。适应现有电厂的需要在烟气脱硫和烟气脱氮技术的基础上发展起来的新型技术。1我国大气污染控制现状目前我国燃煤烟气脱硫技术主要有石灰石-石膏湿法、氨法、氧化镁法、半干法、海水脱硫、双碱法等。脱硝技术主要分为燃烧前、燃烧中和燃烧后的脱硝。燃烧前的脱硝技术包括加氢脱硝和洗选；燃烧中的脱硝技术主要是低氮燃烧技术；燃烧后的脱硝技术主要包括选择性非催化还原脱硝（SNCR）、选择性催化还原脱硝（SCR）、活性炭吸附、电子束脱硝等[2-4]。烟气同时脱硫脱氮技术主要可分为两大类：炉内燃烧过程的同时脱除技术和燃烧后烟气中SO2和NOX的同时脱除技术[5]。其中燃烧后烟气脱硫脱氮是今后进行大规模工业应用的重点。燃料燃烧产生的硫氧化物和氮氧化物浓度虽然不是很高但是总量却很多。燃烧后烟气脱硫脱氮典型工艺有干法和湿法：干式工艺包括碱性喷雾干燥法、固相吸收和再生法已经吸收剂喷射法等；湿式工艺主要是氧化/吸收法和铁的螯合剂吸收法等[6]。2亚铁螯合剂络合吸收工艺因为NO在水中的溶解度相当低因此用普通的湿式洗涤法几乎不能去除烟气中的NO。研究表明铁、钴、镍等过渡金属可与NO形成∏-配位体的络合物亚铁的氨羧螯合剂可与水溶液中的NO形成亚硝酰络合物而且所形成的络合物可与SO2溶于水而形成的SO2-3/HSO-3进一步反应而使亚铁螯合剂再生。这些发现使液相络合法同时脱除烟气中的SO2和NO成为可能。用于烟气脱硫脱硝的亚铁螯合剂主要有两类：第一类是亚铁氨羧螯合剂包括FeII（EDTA）、FeII（NTA）第二类是巯基亚铁螯合剂包括半胱氨酸合铁（II）、FeII（DMPS）等。2.1FeII（EDTA）烟气脱硫脱硝早在20世纪80年代人们就发现亚铁螯合剂溶液可以吸收烟气中NOSada[7]Tsai[8]、Chang[9]等人对FeII（EDTA）溶液吸收烟气中的SO2和NOX进行了较深入的研究。但由于溶液中的Fe2+容易被氧化而且吸收液难以再生为了克服此缺点研究人员对含-SH基的亚铁螯合剂进行了研究。亚铁螯合剂是一种可以再生的试剂并且大多数亚铁螯合剂在pH值为5～7之间的效率最高这与现有FGD系统的运行条件是一致的。所以只需对现有系统稍加改造就可用于湿式FGD系统中节省投资费用。FeII（EDTA）溶液同时脱硫脱硝虽然有很多优点但也存在一些问题：在反应过程中亚铁易被氧化为三价铁而FeIII（EDTA）不能结合NO所以NO的吸收率在短时间内迅速下降；形成难以处理的FeII（EDTA）SO2-3（NO）；吸收液再生成本高技术复杂；产生新的污染物N2O等。这些缺点限制了FeII（EDTA）的应用。2.2FeII（NTA）烟气脱硫脱硝NTA是一种比EDTA廉价的试剂其与NO的反应机理与FeII（EDTA）相似并且FeII（NTA）与NO结合速度很快可以快速脱除烟气中的NO但同时FeII（NTA）氧化速度也很快而且是不可逆反应。1987年Sada等[10]进行了在Na2SO3溶液中加入FeII（NTA）络合吸收低浓度NO的实验研究了通过Na2SO3溶液FeII（NTA）的还原动力学结果表明其反应机理与FeII（EDTA）相似脱除NO的程度主要取决于Fe2+的浓度。周作明[11]等人考察分析了烟气脱氮体系FeII（NTA）的氧化并且与FeII（EDTA）的氧化做了对比。研究表明同一条件下的氧化速率常数比FeII（EDTA）大10倍以上。2.3亚铁氨羧螯合剂脱硫脱硝的影响因素不同配位体的亚铁螯合剂与NO络合的反应速率和吸收容量不同。在已研究的SO42-、Cl-、Citrate、EDTA、NTA、DTPA等配位体中EDTA和NTA的反应速率和吸收容量最大。pH值对吸收过程的影响很大。亚铁螯合剂