[发明专利]文丘里氧化器和利用该文丘里氧化器的非催化直接氧化处理含氮氧化物气体的方法

说明书

(一)技术领域

本发明属于氮氧化物的处理领域，特别涉及一种文丘里氧化器和使用该文丘里氧化器的非催化直接氧化处理含氮氧化物气体的方法。 

(二)背景技术

烟道气中含有一定量的氮氧化物，某些化工生产过程中例如硝酸生产、采用硝酸氧化法的生产如己酸、己二酸等的制备，以及硫酸二甲酯法生产硝基甲烷等也会产生大量的氮氧化物。这些氮氧化物排入大气后，给生态环境造成极大破坏。 

由于氮氧化物中的一氧化氮极难吸收(10％的NaOH溶液仍不能完全吸收)，因此需要用比较复杂的处理方法才能治理。常用的方法有还原法和氧化法。 

还原法：较成熟的有SCR法和SNCR法，基本操作都是把尿素、氨或者甲烷等直接喷入尾气中，在催化剂和一定温度(至少＞120℃)下，氮氧化物被还原为氮气等后排空。该方法的主要缺点是：1、使用尿素或氨等作还原剂(常需要催化剂)，而最终产物是回收价值较低的氮气，运行成本较高；2、还原在一定温度下才能进行，不适于化工过程的尾气处理；3、操作不当还会造成新的污染(氨污染)。 

氧化法：虽然NO难吸收，但氧化为NO₂后则易吸收。NO是极易氧化的，实际操作时由于其很难和空气或氧气充分均匀混合，因此无法全部氧化，而部分未氧化的一氧化氮等由于不能被吸收，仍会造成污染。 

目前尚无不使用催化剂，用空气或氧气直接氧化达标处理含氮氧化物尾气的方法。例如有人曾向硝酸氧化制己酸的尾气中通氧，仍消除不了黄烟。现有空气或氧气直接氧化法或者使用催化剂，或者需要和还原法组合使用。如催化氧化法是在贵金属催化剂作用下，用空气或氧气氧化氮氧化物为NO₂，然后吸 收。但贵金属催化剂价格较高，会毒化失效，须经常再生，操作复杂，运行成本高，目前基本停留在研究阶段。氧化还原组合法是把氧化法和还原法组合，主要用于硝酸尾气的处理。在第一吸收塔中通入空气，空气在吸收液喷淋下下行，尾气在塔板间与其接触被氧化。但因混合不充分，氧化不彻底，净化效率低；第一吸收塔尾气中氮氧化物的含量在3000mg/Nm³以上；第二吸收塔尾气中氮氧化物的含量在1500mg/Nm³左右，无法直接排放，不得不在第二吸收塔后增加催化燃烧器及废热锅炉，并喷入甲烷或氢气还原。该方法设备投资及运行成本偏高，尾气中氮氧化物含量仍高达700-800mg/Nm³。 

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种文丘里氧化器和使用该文丘里氧化器的非催化直接氧化处理含氮氧化物气体的方法，该方法简单且处理效果好。 

本发明采用的技术方案如下： 

文丘里氧化器，包括带进气孔的文丘里管，文丘里管外同轴套设有与其密闭连接的套筒，套筒上设有进气口和进气调节机构。 

进气调节机构为设于套筒上的滑动气罩。 

氧化器两端设有连接法兰，进气口与文丘里管上的进气孔对应并均布于套筒上，进气调节机构为套设于套筒外壁的滑动气罩。 

利用所述的文丘里氧化器的非催化直接氧化处理含氮氧化物气体的方法，使含有氮氧化物的气体射流进入文丘里氧化器，与从文丘里氧化器侧壁进入的空气或氧气充分混合氧化，之后用吸收液吸收反应后的气体。 

所述的文丘里氧化器为单管结构形式(如附图1所示)或者多管并列结构形式(如附图2所示)。 

空气或氧气的流量可调节。具体可通过调节文丘里氧化器上的滑动气罩来进行。 

氧化和吸收步骤采用多级串联；前级吸收的吸收液为水或者重量百分比浓度0.1％以上的碱水溶液，末级吸收的吸收液为重量百分比浓度0.1％以上的碱水溶液。 

所述的含氮氧化物气体为化工生产尾气或者烟道气。 

本发明中文丘里氧化器和吸收装置为相对独立单元，可以自由组合。组合后可采用一级或者多级串联。 

文丘里氧化器的特点是能通过套筒上的进气口和文丘里管上的进气孔自吸空气或氧气，套筒起封闭文丘里进气孔部分作用，空气或氧气流量大小可通过文丘里管外所设套筒上的滑动气罩调整。进气口可沿套筒圆周设置两个或者多个，滑动气罩套于其外。根据处理气体量的大小，可选用单管结构形式或多管并列结构。文丘里氧化器结构简单，价格低廉，设备投资小；若一级氧化不彻底还可多级组合使用。另外文丘里氧化器可直接作为烟道的一部分以节约空间。 

含氮氧化物的尾气在文丘里氧化器中与空气或氧气充分混合，接触氧化。这种方法处理量可达数万甚至数百万立方/小时以上流量的气体。