一种烟气中氮氧化物制硝酸系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种烟气中氮氧化物制硝酸系统。
【背景技术】
[0002] 氮氧化物（NOx)是大气中主要污染物之一，其中燃煤电厂烟气是NOx的主要排放 源。电厂烟气具有体积大、啤浓度低、NO x总量大的特点，因此烟气脱硝是一个棘手的难 题。为了降低烟气净化的成本、提高脱硝效率、实现NO x资源化，国内外在烟气脱硝方面进 行了广泛研究。其中，ZL200810120645. 3对烟气直接氧化并以碱液吸收氧化后的勵^丨^成 亚硝酸盐，该方法虽然可实现资源化，但以臭氧或双氧水对大流量烟气直接氧化，氧 化剂耗量大且效率低。ZL200810120647. 2以紫外光活化后的臭氧03或双氧水H2O2等氧化 剂将烟气中的一氧化氮NO氧化成NO 2，而后使用碱液水洗烟气脱除NOx，该方法虽然提高了 氧化剂的氧化效率但氧化对象仍为大流量烟气，因此运行能耗过高。ZL200610039814. 1将 含NOx的废气与空气混合后，通过多级串联吸收制硝酸，实现了工业过程NOx废气的治理及 资源化，该技术虽然工艺简单，但吸收设备过于庞大，对低浓度大流量的电厂烟气不适用。
[0003] 综上所述，困扰烟气中NOx资源化的最主要原因是其浓度过低，为解决烟气中NO x 浓度过低问题，对烟气中NOx进行吸附富集，而后将浓缩后的行脱附并氧化，氧化后以 水溶液吸收制硝酸。该工艺简单、运行成本低，且能够实现烟气中NO x的资源化利用，具有 良好的应用前景。
【发明内容】
[0004] 为了克服烟气中氮氧化物资源化利用途径少的问题，本实用新型提供一种烟气中 NOJWg酸系统。本实用新型的总体构思为：为了克服烟气中NO x浓度低的问题，本发明使 用杂多酸对烟气中NOxK附富集，而后对吸附的NO ,进行脱附以实现NO ,的浓缩；为了解决 NOx中NO 2含量过低影响后续制硝酸效率的问题，采用臭氧氧化的方式对NO ,进行氧化，以提 高勵2在NO x中的比重；针对水溶液吸收NO x制硝酸会产生NO这一实事，制硝酸尾气再返回 至杂多酸吸附器进口，使尾气循环进行吸附-脱附-氧化-制硝酸工序，以实现制酸尾气的 零排放。
[0005] 本实用新型是通过以下技术方案实现的：
[0006] -种烟气中氮氧化物制硝酸系统，由NOxK附床、NO』兑附系统、NO x氧化系统和NO x 吸收系统组成；^.氧化系统由氧化反应器和臭氧发生器通过管道串联组成，NOxK附床由 两组或两组以上并列组成，吸附床内填充杂多酸吸附剂，每组吸附床的入口经三通阀连接 至NOJ兑附系统和烟气输入管道，出口经三通阀连接至烟气排放口和氧化反应器入口，氧化 反应器出口通过管道与NO x吸收系统入口连接，NO x吸收过程所产生的含NO尾气经管道输 送至烟气输入管道；NOJ兑附系统所用的脱附剂为水蒸气；NO x氧化系统所用的氧化剂为臭 氧，由臭氧发生器产生；NOx吸收系统为鼓泡塔，所用的吸收剂为稀硝酸。
[0007] 前述的烟气中氮氧化物制硝酸系统，所述的杂多酸吸附剂包括磷钨酸H3PW 12O4。、锗 钨酸H4GeW12O4。、硅钨酸H 3SiW12O4。、磷钼酸H3PMo12O 4。，吸附温度为105~200°C，烟气空速为 500 ~1000 Oh1O
[0008] 前述的烟气中氮氧化物制硝酸系统，所述的水蒸汽由蒸气发生器产生，水蒸汽含 量为3. 1~83. 4vol. %，脱附温度为25~95°C，空速为50~1000 h i。
[0009] 前述的烟气中氮氧化物制硝酸系统，所述的臭氧浓度为10~120mg/L。
[0010] 前述的烟气中氮氧化物制硝酸系统，所述的稀硝酸浓度为2~10%。
[0011] 本实用新型工艺设备简单易操作，所用各种原料价格低廉，烟气脱硝成本低并可 以实现废气资源化，便于推广使用。
【附图说明】
[0012] 附图1是本实用新型的结构示意图。
[0013] 其中，1、烟气输入管道；2-1、三通阀；2-2、三通阀；2-3、三通阀；2-4、三通阀；2-5、 三通阀；2-6、三通阀；3-1、吸附床；3-2、吸附床；4、水蒸汽发生器；5、氧化反应器；6、臭氧 发生器；7、吸收塔；8、制酸尾气管道；9、单向阀；10、烟气排放口。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合【具体实施方式】对本发明做进一步的详细说明。
[0015] 实施例1 :
[0016] 图1是本实用新型的结构示意图，如图1所示，脱硫除尘后的烟气经入口管道1通 过三通阀2-1进入吸附床3-1，净化后的烟气经三通阀2-4通过排放口 10排出。^^^穿透 吸附床3-1时，切换三通阀2-1使烟气进入吸附床3-2进行吸附净化，净化后的烟气经三通 阀2-5通过排放口 10排出。启动蒸气发生器4,使水蒸气通过三通阀2-2进入吸附床3-1 脱附NOx。脱附后的NO x混合气通过三通阀2-4、2-6进入氧化反应器5，N0 x被臭氧发生器6 产生的臭氧氧化。氧化后的NOx混合气进入吸附塔7, NO x被稀硝酸吸收并产生硝酸，同时产 生的含NO尾气经过管道8通过单向阀9返回烟气入口管道1。所产生的硝酸经排放口 11 排出。
[0017] 在该实施例中，烟气量为500ml/min，NOx浓度为lOOOppm，吸附床3-1中所用的吸 附剂为磷钨杂多酸H 3PW12O4。，吸附温度为150°C、空速为5000h i。蒸气发生器4产生的水蒸 气含量为8%，脱附温度为50°C、空速为SOOh1。臭氧发生器6产生臭氧浓度为60mg/L。吸 收塔7所用的吸收液为5%稀硝酸100ml，运行2h后，硝酸浓度变为6. 2%。
[0018] 实施例2-6区别于实施例1所采用的吸附剂及各步骤的工艺参数，其余条件同实 施例1。实施例2-6工艺参数与性能考核见表1 :
[0019] 其中，所采用吸附剂的中文表述如下=H4GeW12O 4。:锗钨酸；H3SiW12040 :硅钨酸； H3PMo12O4q:磷钼酸；H 3PW1204。:磷钨酸。
[0020] 表 1
[0021]
【主权项】
1. 一种烟气中氮氧化物制硝酸系统，其特征在于由NO，及附床、NO』兑附系统、NO ,氧化 系统和NOxK收系统组成；NO ,氧化系统由氧化反应器和臭氧发生器通过管道串联组成，NOx 吸附床由两组或两组以上并列组成，吸附床内填充杂多酸吸附剂，每组吸附床的入口经三 通阀连接至NOJ兑附系统和烟气输入管道，出口经三通阀连接至烟气排放口和氧化反应器 入口，氧化反应器出口通过管道与NO x吸收系统入口连接，NO x吸收过程所产生的含NO尾气 经管道输送至烟气输入管道；NOJ^附系统所用的脱附剂为水蒸气；NO x氧化系统所用的氧 化剂为臭氧，由臭氧发生器产生；NOx吸收系统为鼓泡塔，所用的吸收剂为稀硝酸。
【专利摘要】本实用新型涉及一种烟气中氮氧化物制硝酸系统，由NOx吸附床、NOx脱附系统、NOx氧化系统和NOx吸收系统组成；NOx氧化系统由氧化反应器和臭氧发生器通过管道串联组成，NOx吸附床由两组或两组以上并列组成，吸附床内填充杂多酸吸附剂，每组吸附床的入口经三通阀连接至NOx脱附系统和烟气输入管道，出口经三通阀连接至烟气排放口和氧化反应器入口，氧化反应器出口通过管道与NOx吸收系统入口连接，NOx吸收过程所产生的含NO尾气经管道输送至烟气输入管道。本实用新型所用各种原料价格低廉，烟气脱硝成本低并可以实现废气资源化，工艺设备简单，易操作便于推广使用。
【IPC分类】C01B21/40, B01D53/02
【公开号】CN204824173
【申请号】CN201520343475
【发明人】张学杨, 张茹, 刘天翔, 倪振威, 周世杰, 袁胜, 杨宇轩
【申请人】徐州工程学院
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年5月26日