专利名称：一种用于吸收NO<sub>x</sub>的酸性水溶液及应用其净化含NO<sub>x</sub>废气的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于吸收NOx的酸性水溶液以及应用此溶液净化含NOx废气的方法，特别涉及生产硝酸钠、亚硝酸钠等硝酸盐部门中所产生的含NOx工艺尾气的净化方法。
背景技术：
NOx是队0、NO、NO2 J2O3 J2O4A2O5等多种氮的氧化物的合成，其中污染大气的主要是no、NO2 ；作为几种量大面广的大气污染物之一，其危害日益严重，日前随着新的环保政策的出台和环保治理力度的不断加大，含NOx废气治理已经成为环境保护的重要组成部分， 也是相关工业投产运行的首要条件。硝酸钠和亚硝酸钠做为重要的化工原料在搪瓷、玻璃、染料、医药、食品、农业等多行业都应用广泛，目前主要的生产方法为氨气氧化生成氮氧化物气体，然后用碳酸钠或氢氧化钠吸收生成亚硝酸钠，然后利用硝酸跟亚硝酸钠反应生成硝酸钠。在生产中转化岗位的原因排出的尾气中含有一定量的NOx，其中95%以上为NO。目前NOx的控制方法主要包括催化还原法、催化等离子体活化法、生化法、吸附法、液体吸收法。在上述各方法中，工业上应用较多的有催化还原法和液体吸收法。催化还原法对NOx的净化率较高，但是操作费用较高，气源还需加热到催化剂适宜的温度才能得以净化，同时排放气容易造成二次污染； 液体吸收法由于工艺流程和设备比较简单，技术路线成熟，目前应用广泛，但是这种方法对于以NO2为主的NOx废气处理效果较好，对于主要含NO的废气净化效率不高，因此需要寻求一种合适的吸收剂来提高处理效率。
发明内容
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种用于吸收NOx的酸性水溶液，采用此溶液吸收NOx不但能提高吸收效率，还能产生硝酸供生产所用，不会造成二次污染。本发明要解决的第二个技术问题是应用本发明的酸性水溶液处理含NOx废气的方法，该方法设备投资省、运行费用低、去除效率明显、工艺简单可靠。为解决上述第一个技术问题，本发明的酸性水溶液由以下质量百分比的物质组成 为 3% -15%, HNO3 为 10% _；35%，余量为水。优选的方式为，所述的H2O2质量百分含量为5% -15%, HNO3的质量百分含量为 10% -30%。为解决上述第二个技术问题，本发明包括以下步骤(1)、将含NOx废气从塔底送入酸性吸收塔，所述的含NOx废气与从塔顶喷淋的酸性水溶液逆向接触处理；(2)、将从酸性吸收塔内排出的含NOx废气送入碱性吸收塔，所述含NOx废气与从塔顶喷淋的NaCO3或NaOH水溶液逆向接触处理后从塔顶排出，所述的NaCO3或NaOH水溶液浓度为15% -25%。
所述含NOx废气在酸性吸收塔内的停留时间为；所述的含NOx废气在碱性吸收塔内的停留时间为3s-10s;所述的步骤(1)、(2)中的每个塔顶喷淋液的喷淋密度为 8-22m3/m2. h。所述的酸性吸收塔分为前后两级，两级酸性吸收塔由管道串联连接，所述的含NOx 废气从前级酸性吸收塔塔顶排出后进入后级酸性吸收塔塔底，所述的含NOx废气在每一酸性吸收塔内的停留时间为5s-20s。与其他液体吸收法治理含NOx废气的技术相比，本发明具有以下优点1、吸收液中添加了 H2O2试剂，从而提高了脱出效率，操作方便且操作弹性大，常温操作即可取得较好的净化效果，尤其适用于氧化度低的含NOx废气(即NO占比例大的NOx 废气)；2、酸液吸收塔的喷淋吸收液反应完全后为变为高浓度的硝酸溶液可供硝酸钠转化岗位使用；碱液吸收塔的最终产品为亚硝酸钠和硝酸钠可送车间生成产品；整个工艺将废气中的NOx吸收利用、变废为宝，无二次污染，从而避免了传统水洗法、碱吸收法、酸吸收法等工艺存在的酸性废水难以回收利用，副反应多、存在二次污染等问题。同时，该方法设备投资省、运行费用低、去除效率明显、工艺简单可靠。
图1为本发明的闭路循环工艺流程图。
具体实施例方式本发明的用于吸收NOx的酸性水溶液包括以下组分=H2O2和HNO3，其质量百分比含量为 为3% -15%, HNO3为10% -35%、余量为水。前述酸性水溶液按如下方法配制 取H202、HNO3和水按所述比例在储液槽中搅拌均勻；亦可将H2A溶液与稀HNO3水溶液分别置于储液槽中，利用管道混合器混合均勻。下面根据工艺流程来说明应用所酸性水溶液净化氨气氧化法生产硝酸钠和亚硝酸钠工艺中含NOx尾气的方法。将含NOx废气自塔底进入第一级酸液吸收塔1，与从塔顶喷淋下来的酸性水溶液逆向接触，利用酸性水溶液对废气中的NOx进行净化；为确保处理效果，常串联两级酸液吸收塔(1、幻来对废气进行处理，两级酸性吸收塔(1、2)由管道串联连接，含NOx废气从前级酸性吸收塔1塔顶排出后进入后级酸性吸收塔2塔底，再次利用酸性水溶液对废气中的NOx 进行净化，以达到较好的处理效果。废气经酸性吸收塔处理后，从塔底进入碱性吸收塔3， 从塔顶喷淋下来的NaCO3或NaOH水溶液与废气中的NOx废气进行反应，以消除废气中的酸性物质，消除酸雨的危害，处理后的NOx废气从碱性吸收塔3塔顶排出。在酸性吸收塔和碱性吸收塔底部设置有喷淋液(酸性水溶液与减性水溶液)储槽，利用循环泵将喷淋液提升至塔顶进行喷淋。酸性吸收塔(1、2)中酸性水溶液的H2O2含量会随反应进行而逐步消耗， 为维持酸性水溶液中H2A的百分含量用泵从H2A储槽5中将H2A泵入管道混合器7，与循环喷淋液充分混合达到规定浓度，以保证净化效率。酸性吸收塔(1、幻和碱性吸收塔3吸收液到达设定浓度后，酸性喷淋液泵至转化岗位或者酸储槽以便于浓硝酸定期回收利用， 碱性喷淋液泵至两钠岗位回用。喷淋液转出后由稀硝酸储槽6向酸性吸收塔(1、2)中补充新鲜稀硝酸，由碱液储槽4向碱性吸收塔3中补充新鲜碱吸收液，继续进行喷淋吸收。图示流程中的废气在每一酸性吸收塔中的停留时间为5s_20s，在碱性吸收塔中的停留时间为 ^-10s，停留时间过长将增加设备投资费用，停留时间过短将导致脱除效率降低。各塔吸收液的喷淋密度为8-22m3/m2. h，如果喷淋密度过小，则NOx不能在吸收塔内进行充分的吸收； 如果喷淋密度过大，不仅操作费用增加，也容易造成液泛。本发明采用塔设备、塔内件及附属设备等均采用耐腐蚀的塑料、陶瓷或不锈钢等。实施例1某两钠(硝酸钠、亚硝酸钠)车间尾气含NOx量为3850ppm，其中NO含量为 3600ppm，从两钠尾气排放管取样口用蛇皮管以3m3/h的流量从塔底引入第一酸性吸收塔， 与从塔顶喷淋下来的酸性水溶液逆向接触处理后再引入一级碱性吸收塔，与从塔顶喷淋的碱性吸收液逆向接触处理。酸性水溶液的喷淋密度为18m3/m2. h，含NOx废气在酸性吸收塔中的停留时间为20s;酸性水溶液的质量百分比组分为H2023%，HNO3 30%，其余为水。碱性吸收液的喷淋密度为15m3/m2.h，含NOx废气在碱性吸收塔中的停留时间为10s，碱性水溶液的浓度为=NaCO3 15%，其余为水。各塔的吸收温为常温，吸收后废气中NOx的浓度为 360ppm，其中NO的浓度为!350ppm。
权利要求
1.一种用于吸收NOx的酸性水溶液，其特征是由以下质量百分比的物质组成 为 3% -15%, HNO3 为 10% _；35%，余量为水。
2.根据权利要求1所述的用于吸收NOx的酸性水溶液，其特征是所述的H2O2质量百分含量为5% -15%, HNO3的质量百分含量为10% -30%。
3.应用权利要求1或2所述的酸性水溶液净化含NOx废气的方法，其特征是包括以下步骤(1)、将含NOx废气从塔底送入酸性吸收塔，所述的含NOx废气与从塔顶喷淋的酸性水溶液逆向接触处理；(2)、将从酸性吸收塔内排出的含NOx废气送入碱性吸收塔，所述含NOx废气与从塔顶喷淋的NaCO3或NaOH水溶液逆向接触处理后从塔顶排出，所述的NaCO3或NaOH水溶液浓度为 15% -25%。
4.根据权利要求3所述的酸性水溶液净化含NOx废气的方法，其特征是所述含NOx废气在酸性吸收塔内的停留时间为^_20s。
5.根据权利要求3所述的酸性水溶液净化含NOx废气的方法，其特征是所述的含NOx 废气在碱性吸收塔内的停留时间为3s-10s。
6.根据权利要求3所述的酸性水溶液净化含NOx废气的方法，其特征是所述的步骤 ⑴、⑵中的每个塔顶喷淋液的喷淋密度为8-22m3/m2. h。
7.根据权利要求3所述的酸性水溶液净化含NOx废气的方法，其特征是所述的酸性吸收塔分为前后两级，两级酸性吸收塔由管道串联连接，所述的含NOx废气从前级酸性吸收塔塔顶排出后进入后级酸性吸收塔塔底，所述的含NOx废气在每一酸性吸收塔内的停留时间为 5s-20s。
全文摘要
本发明公开了一种用于吸收NOx的酸性水溶液及应用其净化含NOx废气的方法，酸性水溶液由以下质量百分比的物质组成H2O2为3％-15％，HNO3为10％-35％，余量为水。将含NOx废气从塔底送入酸性吸收塔，所述的含NOx废气与从塔顶喷淋的酸性水溶液逆向接触处理；将从酸性吸收塔内排出的含NOx废气送入碱性吸收塔，所述含NOx废气与从塔顶喷淋的NaCO3或NaOH水溶液逆向接触处理后从塔顶排出，所述的NaCO3或NaOH水溶液浓度为15％-25％。本发明吸收效率高，将废气中的NOx吸收利用、变废为宝，不会造成二次污染，工艺简单可靠。
文档编号B01D53/78GK102407068SQ201010293658
公开日2012年4月11日 申请日期2010年9月25日 优先权日2010年9月25日
发明者孙汉军, 曹希金, 范之亮 申请人:潍坊信誉环境工程有限公司