在各种硝酸工业中会产生大量的含NOX工艺尾气,NOX的排空即引起了严重的环境污染又造成了NOX资源的浪费。 当前对含NOX废气的处理方法主要有干法和湿法两大类,干法由于不能有效回收氮氧化物资源,多用于汽车尾气处理,而很少用于硝酸工业尾气治理;湿法一般是将尾气中的NO首先氧化成活性更高的NO2,然后通过水、或稀酸、碱溶液吸收NOX。由于氮氧化物的吸收过程,在气相和液相中都存在着数种可逆与不可逆反应,使得处理难度较大,目前国外一般采用中压或高压吸收来实现,但加压处理除了必然要对设备提出更高的要求外,操作费用也会随着压力的提高而直线上升。本技术采用填料塔技术在常压下实现对硝酸酸工业含NOX尾气处理,处理结果完全达到国家环保要求。
当前对含NOX废气的处理方法主要有干法和湿法两大类,干法由于不能有效回收氮氧化物资源,多用于汽车尾气处理,而很少用于硝酸工业尾气治理;湿法一般是将尾气中的NO首先氧化成活性更高的NO2,然后通过水、或稀酸、碱溶液吸收NOX。由于氮氧化物的吸收过程,在气相和液相中都存在着数种可逆与不可逆反应,使得处理难度较大,目前国外一般采用中压或高压吸收来实现,但加压处理除了必然要对设备提出更高的要求外,操作费用也会随着压力的提高而直线上升。本技术采用填料塔技术在常压下实现对硝酸酸工业含NOX尾气处理,处理结果完全达到国家环保要求。
本技术采用多塔串联处理含氮氧化物硝酸工业工艺尾气,其中前部分为水吸收,后部分采用碱吸收。从硝酸工业生产工段出来的工艺尾气,混入一定量的富氧空气后,首先进入水吸收塔,一方面氮氧化物迅速被液相吸收形成稀酸,另一方面吸收过程生成的稀硝酸会对氮氧化物起到氧化作用,提高氮氧化物的氧化度,使其更加利于吸收。从水洗塔出来的尾气依次进入碱吸收塔,此时由于氧化度已经很低,有利于价值较高的亚硝盐生成。当尾气从系统出来后,已经达到了国家排放标准的净化气体经过引风机排空。在整个过程中,可以从水洗塔得到稀硝酸,经混入一定比例的浓硝酸后,可返回生产工段继续使用;从碱吸收塔可以得到硝酸盐和亚硝酸盐母液,去结晶工段经结晶分离最终得到硝酸盐、和亚硝酸盐副产品。既避免了氮氧化物资源的损失,又减少了氮氧化物对大气的污染。
工业塔的流程简图见图1,填料塔内充高效规整填料,型号为250Y波纹板聚丙烯塑料填料。由图可知,由草酸反应釜出来的氮氧化物,通入足量空气经缓冲罐后,由不锈钢风机塔底引入塔内。塔顶的吸收剂自上而下流动,逐步与气体接触,进行气液反应吸收。在塔底产生的稀硝酸溶液由硝酸循环泵运送到换热器中进行换热,降温后的硝酸溶液重新被打入塔顶,在塔底累计达到设计浓度后再进行出料,这样共经历四个类似过程的吸收塔。在进入第五个塔前,需要用捕沫器将雾沫夹带或是气流中的酸雾捕集下来,将这部分液体返回到酸塔底部。穿过捕沫器的气体再次由底部进入碱吸收塔内,此时塔顶下降的是循环的碱液,经过三个碱吸收后,气体由60米的烟囱排出。
根据国家最新标准,60米烟囱的氮氧化物的排放浓度为≤240ppm,而本装置的尾气为178ppm,已完全符合国家规定。根据厂方反馈的信息表明在正常操作条件下,不会出现所谓的“黄龙”现象,而且尾气达标,吸收塔设备运行可靠,此外每小时可以副产硝酸钠0.5吨,亚硝酸钠1.5吨。所有这些指标均显示本技术已可作为一项成熟技术向外推广。该项目所实施的研究开发圆满地完成了各项指标。经过生产运行实践考核,系统性能稳定,特别是大幅度地削减氮氧化物排放量,社会效益和经济效益突出。