專利名稱：一種硝酸鈉、亞硝酸鈉生產(chǎn)中尾氣的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硝酸鈉、亞硝酸鈉尾氣NOx的處理方法。
背景技術(shù)：
NOx能與動物血液中血色素結(jié)合，使血液缺氧，引起中樞神經(jīng)麻痹，對心臟、肝臟、腎臟和造血組織造成損害，破壞臭氧層，并與空氣中SO2和粉塵共存形成酸雨，對人及環(huán)境造成極大的危害。目前，工業(yè)上脫除NOx的方法種類較多，凈化處理NOx的方法按治理工藝可分為濕法脫硝和干法脫硝，濕法脫硝包括吸收法(吸收法可分為水吸收法、酸吸收法、堿吸收法、氧 化吸收法、液相還原吸收法)、微生物凈化法等；干法脫硝包括催化還原法(催化還原法可分為吸收法可分為選擇性催化還原法、非選擇性催化還原法)、吸附法、等離子法(離子法可分為電子束照射法和脈沖電暈法)，但目前應用較多、發(fā)展相對成熟的技術(shù)是選擇性催化還原(SCR)、液體吸收法、吸附法，而其它方法在工業(yè)上未得到廣泛應用。選擇性催化還原(SCR)法已在國外己得到廣泛應用，該法可在較低的溫度下取得較高的NOx去除效率，去除率達到85%。此工藝可用于電廠、燃氣鍋爐、內(nèi)燃發(fā)動機、化工廠等，氨作為還原劑注入含NOx的煙道氣中，NOx在催化劑的作用下被還原為N2和H20。因此選擇性催化還原脫NOx是一個非常有效的方法，但該方法催化劑容易毒化，處理費用高，生成銨鹽可沉積在熱交換器及其它設(shè)備的表面，降低熱效率。吸收法凈化廢氣中的NOx，按吸收劑的種類叫分為水吸收法、酸吸收法、堿吸收法、氧化-還原和絡合吸收法等。由于吸收劑種類較多，來源亦廣，所以適應性強，但此法去除NOx效率較低，能耗高，容易造成二次污染。現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)硝酸鈉、亞硝酸鈉，主要采用選擇氨氧化后氧化氮氣體直接吸收(濃氣法)工藝，該工藝的優(yōu)點是生產(chǎn)中可根據(jù)市場對硝酸鈉和硝酸鈉的需求，任意調(diào)節(jié)亞硝酸鈉和硝酸鈉的比例，但缺點是氧化氮氣體即使進入五個串聯(lián)的堿吸收塔吸收后，尾氣中的NOx含量也在2000ppm以上，且尾氣中還夾帶著大量的鈉鹽(硝酸鈉、亞硝酸鈉、碳酸鈉的混合物)，若直接排放到大氣中，既浪費資源，又造成環(huán)境污染，因此如何降低NOx的含量在240ppm (國家排放標準)以下，回收尾氣中夾帶的鈉鹽己經(jīng)成為硝酸鈉、亞硝酸鈉工業(yè)生產(chǎn)、運行的關(guān)鍵問題?；谝陨戏治?，從目前國內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)，是難以達到除去硝酸鈉、亞硝酸鈉生產(chǎn)尾氣NOx的目的，因此開發(fā)高效率的廢氣脫NOx技術(shù)是繼廢氣脫硫之后所而臨的又一亟待解決的重大課題。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的選擇性催化劑催化還原法、吸收法的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種工藝先進、運行成本低的捕霧吸收-選擇性催化還原技術(shù)脫除硝酸鈉、亞硝酸鈉生產(chǎn)中尾氣NOx處理的方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種硝酸鈉、亞硝酸鈉生產(chǎn)中尾氣的處理方法，從堿吸收塔出來的廢氣經(jīng)過一個凝結(jié)絲網(wǎng)捕霧器除去鈉鹽，脫去鈉鹽的NOx氣體進入尾氣預熱器、尾氣加熱器加熱到17(T190°C后進入催化反應器即橫流反應器，尾氣加熱器的蒸汽來自網(wǎng)管，蒸汽冷凝液回鍋爐房，橫流反應器的氣氨來自合成氨裝置。在催化劑作用下，壓力為O. Γ0. llMpa，溫度為17(Tl90°C的條件與還原性氣體進行催化還原反應，將NOx還原為氮氣和水。所述的尾氣主要成份是硝酸鈉、亞硝酸鈉和碳酸鈉的液滴和N0X。所述的還原性氣體為氨氣。所述的催化劑是蜂窩狀鉬、鈀、V2O5-WVTiO2、MnOx/TiO2或Fe_ZSM_5。
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蜂窩狀催化劑放置在不銹鋼模塊中，不銹鋼模塊置于催化反應器中組成催化劑床層，催化劑床層為三層。將NOx還原為氮氣和水后的尾氣進入尾氣預熱器回收熱量后排出。本發(fā)明提供的硝酸鈉、亞硝酸鈉生產(chǎn)中尾氣的處理方法，有益效果如下
I、煙囪出口 NOx含量< 160 ppm, NOx的排放達到國家排放標準。2、減少了對催化劑的毒化，本發(fā)明除去了硝酸鈉、亞硝酸鈉和碳酸鈉的液滴，若不除去，吸附在催化劑表面，致使催化劑活性降低。3、年產(chǎn)8萬噸硝酸鈉、亞硝酸鈉的生產(chǎn)企業(yè)，采用該技術(shù)每年可多產(chǎn)硝酸鈉、亞硝酸鈉360噸,減少用氨100噸。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。圖I是本發(fā)明的流程示意圖。
具體實施例方式催化劑放置蜂窩狀催化劑放置在不銹鋼模塊中，不銹鋼模塊置于催化反應器中組成催化劑床層，催化劑床層為三層。本發(fā)明的工作原理如下堿吸收塔出來的廢氣經(jīng)過一個凝結(jié)絲網(wǎng)捕霧器，通過凝結(jié)絲網(wǎng)捕霧器中制造大量的毫米級的水滴，讓毫米級的水滴去捕捉微米級的水滴，從而分離出尾氣中含鈉鹽的液滴，剩余的氣體含有少量的亞毫米級的含鈉鹽的液滴，再經(jīng)凝結(jié)絲網(wǎng)除去，以霧化水低速通過絲網(wǎng)發(fā)生凝聚作用，小顆粒水滴變成大顆粒水滴，而后靠重力作用除去鈉鹽(硝酸鈉、亞硝酸鈉、碳酸鈉混合物)；除去鈉鹽(硝酸鈉、亞硝酸鈉、碳酸鈉混合物)的廢氣，以蜂窩狀鉬、鈀、V205-W03/Ti02、Mn0x/Ti02、Fe-ZSM-5為催化劑，在壓力為O. Γ0. llMPa，溫度為17(Tl90°C，脫去鈉鹽的NOx氣體在橫流反應器中與氨氣發(fā)生催化反應形成氮氣(N2)和水(H2O),實現(xiàn)達標排染放。實施例I
從硝酸鈉、亞硝酸鈉生產(chǎn)過程中的堿吸收塔出來廢氣(主要成份是NOx、硝鹽和碳酸鹽的液滴)經(jīng)過一個凝結(jié)絲網(wǎng)捕霧器除去鈉鹽(硝酸鈉、亞硝酸鈉、碳酸鈉液滴)，脫去鈉鹽的NOx氣體與還原性氣體NH3,以蜂窩狀平板式鉬為催化劑，在壓力為O. 1(H). llMpa，溫度為180°C的催化反應器中進行催化還原反應，將NOx還原為氮氣(N2)和水(H20)。并釋放出大量的熱，從氣體進入尾氣預熱器回收熱量后排入煙 。經(jīng)檢測，煙 的尾氣中氮氧化物含量為 156ppm。實施例2
以蜂窩鉬為催化劑，在壓力為O. 1(T0. llMpa，溫度為170°C的催化反應器中進行催化還原反應，其余同實施例I，煙囪的尾氣中氮氧化物含量為160ppm。實施例3
以蜂窩鉬為催化劑，在壓力為O. IMPa，溫度為190°C的催化反應器中進行催化還原反應，其余同實施例I，煙囪的尾氣中氮氧化物含量為145ppm。實施例4以蜂窩鈀為催化劑，在壓力為O. 1(T0. llMpa，溫度為170°C的催化反應器中進行催化還原反應，其余同實施例I，煙囪的尾氣中氮氧化物含量為170ppm。實施例5
以蜂窩鈀為催化劑，在壓力為O. IMPa，溫度為180°C的催化反應器中進行催化還原反應，其余同實施例I，煙囪的尾氣中氮氧化物含量為158ppm。實施例5
以蜂窩鈀為催化劑，在壓力為O. 1(T0. llMpa，溫度為190°C的催化反應器中進行催化還原反應，其余同實施例I，煙囪的尾氣中氮氧化物含量為160ppm。實施例6
以V205-W03/Ti02S催化劑，在壓力為O. 1(Γθ· 1現(xiàn) 8，溫度為1701的催化反應器中進行催化還原反應，其余同實施例I，煙囪的尾氣中氮氧化物含量為220ppm。實施例7
以V205-W03/Ti02為催化劑，在壓力為O. IMPa，溫度為180°C的催化反應器中進行催化還原反應，其余同實施例I，煙囪的尾氣中氮氧化物含量為192ppm。實施例8
以V205-W03/Ti02為催化劑，在壓力為O. 1(Γθ· llMpa，溫度為190°C的催化反應器中進行催化還原反應，其余同實施例I，煙囪的尾氣中氮氧化物含量為185ppm。實施例9
以Mn0x/Ti02S催化劑，在壓力為O. 1(Γθ. llMpa，溫度為170°C的催化反應器中進行催化還原反應，其余同實施例I，煙囪的尾氣中氮氧化物含量為230ppm。實施例10
以Mn0x/Ti02S催化劑，在壓力為O. 1(Γθ. llMpa，溫度為180°C的催化反應器中進行催化還原反應，其余同實施例I，煙囪的尾氣中氮氧化物含量為227ppm。實施例11
以Mn0x/Ti02S催化劑，在壓力為O. 1(Γθ. llMpa，溫度為190°C的催化反應器中進行催化還原反應，其余同實施例I，煙囪的尾氣中氮氧化物含量為200ppm。實施例12
以Fe-ZSM-5為催化劑，在壓力為O. 1(Γθ. llMpa，溫度為170°C的催化反應器中進行催化還原反應，其它同實施例I，煙囪的尾氣中氮氧化物含量為252ppm。實施例13以Fe-ZSM-5為催化劑，在壓力為O. 1(Γθ. llMpa，溫度為180°C的催化反應器中進行催化還原反應，其它同實施例I，煙囪的尾氣中氮氧化物含量為241ppm。實施例14
以Fe-ZSM-5為催化劑，在壓力為O. 1(Γθ. llMpa，溫度為190°C的催化反應器中進行催化還原反應，其它同實施例I，煙囪的尾氣中氮氧化物含量為225ppm。
權(quán)利要求
1.一種硝酸鈉、亞硝酸鈉生產(chǎn)中尾氣的處理方法，其特征在于從堿吸收塔出來的廢氣經(jīng)過一個凝結(jié)絲網(wǎng)捕霧器除去鈉鹽，脫去鈉鹽的NOx氣體進入尾氣預熱器、尾氣加熱器加熱到17(T190°C后進入催化反應器，在催化劑作用下，壓力為O. Γ0. llMpa，溫度為17(T19(TC的條件與還原性氣體進行催化還原反應，將NOx還原為氮氣和水。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硝酸鈉、亞硝酸鈉生產(chǎn)中尾氣的處理方法，其特征在于所述的尾氣主要成份是硝酸鈉、亞硝酸鈉和碳酸鈉的液滴和N0X。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硝酸鈉、亞硝酸鈉生產(chǎn)中尾氣的處理方法，其特征在于所述的還原性氣體為氨氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硝酸鈉、亞硝酸鈉生產(chǎn)中尾氣的處理方法，其特征在于所述的催化劑是蜂窩狀鉬、鈀、V205-W03/Ti02、Mn0x/Ti02 或 Fe_ZSM_5。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硝酸鈉、亞硝酸鈉生產(chǎn)中尾氣的處理方法，其特征在于蜂窩 狀催化劑放置在不銹鋼模塊中，不銹鋼模塊置于催化反應器中組成催化劑床層，催化劑床層為三層。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硝酸鈉、亞硝酸鈉生產(chǎn)中尾氣的處理方法，其特征在于將NOx還原為氮氣和水后的尾氣進入尾氣預熱器回收熱量后排出。
全文摘要
一種硝酸鈉、亞硝酸鈉生產(chǎn)中尾氣的處理方法，本發(fā)明采用捕霧吸收-選擇性催化還原技術(shù)脫除硝酸鈉、亞硝酸鈉生產(chǎn)排放的廢氣中的NOX。通過凝結(jié)絲網(wǎng)捕霧器除去鈉鹽(硝酸鈉、亞硝酸鈉、碳酸鈉混合物)；除去鈉鹽的廢氣，在催化劑作用下，在橫流反應器中與氨氣發(fā)生催化反應形成氮氣和水，實現(xiàn)達標排放。本發(fā)明適用于硝酸鈉、亞硝酸鈉生產(chǎn)企業(yè)尾氣NOX的處理，該工藝具有工藝簡單、運行成本低、無二次污染及NOx處理徹底的特點。
文檔編號C01B21/02GK102847433SQ201210359090
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者李德江, 龔大春, 張義軍, 余華強, 趙鵬程, 楊世立, 劉華 申請人:三峽大學, 華強化工集團股份有限公司