[发明专利]硝酸尾气处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种净化氮氧化物的方法，特别是硝酸尾气处理方法。它适合于对合成氨生产及硝酸生产中所产生废气的处理。

背景技术

目前，国内外净化氮氧化物的方法多种多样，主要有氨选择性催化还原法，液体吸收法，固体吸附法和化学抑制法。氨选择性催化还原法：以此法净化硝酸尾气中的NO_x的工艺流程，取决于硝酸生产工段。将含有NO_x尾气经过除尘、脱硫、干燥等预处理后，进入预热器预热。再与经过净化的氨在混合器内按规定比例混合均匀，一道进入装有催化剂的反应器内，在选定温度下进行催化还原反应。反应后的气体经分离器除去催化剂粉尘，再经过透平机回收动力后，排空。液体收收法：它是用水或酸、碱盐的水溶液作吸收剂，来吸收废气中的氮氧化物，使废气得以净化，按吸收剂的种类可分为水吸收法、酸吸收法、碱吸收法、氧化吸收法、吸收还原法及液相络合法。固体吸附法：它系用固体吸附剂吸附回收硝酸尾气中的NO_x，可以达到较高的净化程度，并将高NO_x浓度来加以回收利用。还可用热空气或蒸气进行吹脱NO_x，再生吸附剂。它虽然操作简便、易于控制，但当硝酸尾气中NO_x含量高时，吸附剂用量大、设备庞大。常用的固体吸附剂有沸石分子筛、硅胶、活性炭、风化煤等。

上述诸方法，不仅工艺步骤烦琐，而且投资较大，运行费用高，且它们只能还原处理硝酸尾气中的NO、NO₂，并不能有效地处理N₂O。目前，国际上主要是以催化法处理N₂O。据报道，Johnson-Matthey公司以Amoxid-Hybrid命名的脱除N₂O催化剂已投入使用(摘自ECN.Jue27，2005)。它也存在着上述的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硝酸尾气处理方法，它能够克服已有技术的不足，可利用合成氨生产中产生的两气及吹风气，在有效地脱除硝酸尾气中的NO_x的同时，还能有效地脱除N₂O，从而能使资源循环利用，实现清洁生产。

本发明处理方法是利用合成氨生产过程中产生的两气及吹风气废气，以及硝酸生产过程中产生的硝酸尾气，经燃烧并进行化学反应，来处理硝酸尾气中的NO_x及N₂O。该处理方法包括如下的工艺步骤：

(1)、一段反应：在一段管式反应器中加入硝酸尾气及两气，管外走热吹风气，与管内的硝酸尾气及两气混合物进行热交换，提供启动热量，管内硝酸尾气及两气充分燃烧，再加入调节空气，满足管内物质燃烧消耗总氧量不足的要求，管内物质在燃烧的同时并进行化学反应，脱除硝酸尾气中酌O₂及N₂O，其主要化学反应方程式是：

2H₂+O₂＝2H₂O      -------(1)

NO₂+CO＝NO+CO₂    -------(2)

2NO+2H₂＝N₂+2H₂O    -------(3)

2N₂O＝2N₂+O₂        -------(4)

(2)、二段反应：从一段管式反应器中排出的吹风气及一段燃烧后的反应气体混合，进入二段燃烧反应器进行二段反应燃烧，二段燃烧反应器内物质在燃烧的同时进行化学反应，能进一步脱除硝酸尾气中的N₂O以及NO_x。其主要化学反应方程式为：

6N₂O+2H₂＝2NO₂+5N₂+2H₂O   ------(5)

2NO+2H₂＝N₂+2H₂O          ------(6)

2NO₂＝2NO+O₂              ------(7)

NO₂+CO＝NO+CO₂            ------(8)