[发明专利]用硫酸循环吸收硝化尾气中的NOX和SO3的方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种用硫酸循环吸收硝化尾气中的NO_X和SO₃的方法。

背景技术

众所周知，本身带有致钝基团的芳环进行二硝化时，常使用发烟硫酸和浓硝酸配制成混酸进行高温硝化。在混酸配制与硝化过程，会产生氮氧化物、三氧化硫的尾气。目前，一般采用碱循环吸收的方式来消除尾气，但存在吸收率不高、耗碱量大、废水多，产生的废水处理困难等问题。

中国发明专利ZL02138494.0公开了一种用稀硝酸单级循环吸收尾气中氮氧化物的方法，该方法采用硝酸作吸收液，水作补充的溶剂，常压操作，用鼓风机向塔内鼓入空气，处理的气态污染物为NO_X。该法仅适用于硝酸作催化剂、氧化剂时，因硝酸分解、反应产生的尾气治理。与本发明相比，本发明适用于用发烟硫酸、浓硝酸配制混酸、硝化反应、原料贮槽呼吸气等产生的尾气治理，将尾气进行综合治理，回收利用，解决了硝化尾气治理难，采用碱液吸收时用量大，吸收率不高，产生的废水易造成二次污染的问题。

发明内容

本发明主要是针对现有用碱吸收技术所存在的吸收率不高、耗碱量多、废水多、产生的废水治理难等的技术问题，提供一种用硫酸循环吸收硝化尾气中的NO_X、SO₃的方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种用硫酸循环吸收硝化尾气中的NO_X和SO₃的方法，该方法是在硝化尾气中混入空气，混合后的气体分别经一级吸收、二级吸收和三级吸收后排放，一级吸收和二级吸收均采用质量浓度为90～98%的硫酸作吸收液，一级吸收后的硫酸回收再利用，二级吸收后的硫酸回流至一级吸收，三级吸收采用碱液。采用发烟硫酸、浓硝酸配制的混酸硝化时，发烟硫酸和浓硝酸由槽车送至生产单位，各放至原料贮槽，因发烟硫酸中含20%的游离SO₃， SO₃易挥发跑逸，浓硝酸易分解产生NO_X，这些易挥发气体均为酸性气体应进行吸收消除。硝化反应前一般先投入发烟硫酸，再滴加浓硝酸进行混酸配制，配制完成后再滴加硝化原料，然后在一定的温度下进行硝化反应，反应结束加水稀释反应硫酸的浓度，使产品与反应硫酸分离。发烟硫酸和浓硝酸配制混酸时，因是强放热，硝酸会局部过热分解产生NO_X，硝化反应时，因反应温度高，发生部分硝酸分解而产生NO_X，发烟硫酸游离SO₃易挥发由此产生硝化放空尾气，即为本发明所述的硝化尾气。本发明是一种循环吸收综合利用来治理硝化产生的尾气方法，具体是用浓硫酸作为吸收介质，用装有四氟或塑料材质的鲍尔环的填料塔循环吸收尾气，利用NO_X、SO₃在浓硫酸中有一定溶解度的特性，进行二级硫酸循环吸收，二级吸收采用新硫酸，二级吸收后的硫酸回流至一级吸收，一级吸收后的硫酸可回收作为硝化反应的硫酸，经二级硫酸吸收后已基本消除90%以上的尾气，最后经碱液吸收后排放。

作为优选方案，所述的硝化尾气来自采用发烟硫酸和浓硝酸配制的混酸硝化时的硝化尾气。作为优选方案，所述的吸收液：前二级为质量浓度90～98%硫酸作循环吸收液，第三级碱液为质量浓度是10%的氢氧化钠水溶液。

作为优选方案，一级吸收和二级吸收过程中保持硫酸的温度在10～60℃范围内，最优为20～40℃。因NO_X、SO₃的吸收反应是强放热反应，如果在各阶段不及时进行热量转移，操作温度就会升高，温度过高会不利于NO_X的吸收，降低了吸收率。另外各阶段吸收液循环量也是重要的操作参数，喷淋量少，气体和吸收液接触面积就少，吸收效果就会下降。各级液体在吸收塔中循环量，控制喷淋密度在30～100m³/m²h，可根据吸收效果作适当调整。