[实用新型]硝基甲苯硝酸氧化尾气中氮氧化物的处理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种硝基甲苯硝酸氧化尾气中氮氧化物的处理系统，属于化工领域。

背景技术

硝基甲苯硝酸氧化反应，反应过程中产生的尾气中的氮氧化物（NO_x）为大气的主要污染物之一，目前，氮氧化物尾气处理一般有以下几种方法：一是通过碱液或石灰石吸收后排放，一是用氨水吸收后作为氮肥，还有一种如专利号为200910131859.5的”芳香类硝基化合物氯化尾气中氮氧化物的处理方法”中采用的方法：用硫酸做为吸收液制成混酸可用于硝化反应，余下尾气用碱液吸收处理。 

目前氮氧化物尾气处理方法所采用的处理装置一般都是采用酸吸收塔和碱吸收塔，即用酸液和碱液来吸收掉氮氧化物，存在反应不充分，不能完全处理掉尾气中的氮氧化物等缺点。

有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种硝基甲苯硝酸氧化尾气中氮氧化物的处理系统，本案由此产生。

发明内容

本实用新型的目的是一种硝基甲苯硝酸氧化尾气中氮氧化物的处理系统，采用上述系统可以大幅度降低尾气中氮氧化物的排放，而且整个过程所需酸吸收液为自身反应的母液，吸收充分后所得酸液完全可以满足生产需要，大大降低了原料硝酸单耗。

硝基甲苯硝酸氧化尾气中氮氧化物的处理系统，包括若干个酸吸收塔，碱吸收塔，以及尿素吸收塔；所述酸吸收塔、碱吸收塔和尿素吸收塔上分别设有进气口和出气口，上述各个吸收塔通过连接在本级出气口和下级进气口之间的气管相互串联，所述酸吸收塔之间进一步连接有一气体混合器，每个酸吸收塔、碱吸收塔和尿素吸收塔的顶部和底部分别设有一进料口和一出料口，每个出料口均对应连接有一个储液罐，储液罐的出液口进一步连接有一进料泵，进料泵的另一端与本级吸收塔的进料口相连；与酸吸收塔相连的酸储液罐之间还连接有一酸液进料泵，所述酸储液罐上进一步设有进液口和排液口，酸液进料泵的进口与下一级储液罐的排液口相连，出口与本级的进液口相连，用于将下一级酸储液罐内的溶液泵入本级酸储液罐内，上述酸储液灌，除最后一级外，底部还设有一初始进液口；与碱吸收塔和尿素吸收塔相连的储液罐也分别设有一进液口和排液口，用于碱性溶液和尿素水溶液的输入和排出；上述各个酸储液罐的底部都设有取样口，用于检测储液罐内的溶液浓度。

上述酸吸收塔、碱吸收塔和尿素吸收塔的进气口设置在吸收塔的下端，酸吸收塔、碱吸收塔的出气口设置在吸收塔的上端。

上述尿素吸收塔的出气口设置在吸收塔的顶部，用于安全尾气的排放。

作为优选，上述硝基甲苯硝酸氧化尾气中氮氧化物的处理系统包括2-6级酸吸收塔。

上述进料口、进液口、排液口、初始进液口和取样口上均设有阀门，用于控制溶液的进入和排出。

上述硝基甲苯硝酸氧化尾气中氮氧化物的处理方法，包括如下步骤：

1）首先，在最后一级酸储液灌的进液口计量泵入初始浓度为7~10%的硝酸溶液，在上一级酸储液罐的初始进液口计量泵入初始浓度为11~16%的硝酸溶液，依次类推，每向前一级，计量泵入的初始硝酸溶液浓度提高4~6%，上述泵入各级酸储液罐的硝酸溶液为硝基甲苯氧化反应离心母液经降温冷却过滤分离得到；同时，氮氧化物尾气通过进气口进入第一级酸吸收塔，然后依次通过气体混合器、第二级酸吸收塔、气体混合器，直到最后一级酸吸收塔；在每级酸塔之间设置一气体混合器，将尾气与空气充分混合，使产生的一氧化氮及时转化为二氧化氮，这样就可以在尾气经一级母液吸收后产生的一氧化氮及时转化为二氧化氮后，进入下一级酸吸收塔吸收时可保证良好的吸收效率；

2）接着，各级酸储液罐内的硝酸溶液通过进料泵计量泵入本级酸吸收塔，循环喷淋吸收尾气中的氮氧化物，检测取样口的硝酸溶液浓度，当吸收尾气后的硝酸溶液浓度达到上一级酸储液罐内硝酸溶液的初始浓度时，打开酸储液罐的排液口阀门，通过酸液进料泵泵入上一级酸储液罐内，再通过进料泵计量泵入该级酸吸收塔，循环喷淋吸收尾气中的氮氧化物，依次逆流吸收，直至第一级酸吸收塔，最后将上述硝酸溶液通过酸储液罐排液口排出，回收利用； 

3）与碱吸收塔相连的储液罐的进液口注入碱性溶液，通过进料泵计量泵入碱吸收塔顶部的进料口，经酸液喷淋吸收后的尾气通过进气口进入碱吸收塔，碱性溶液循环喷淋吸收氮氧化物尾气；

4）与尿素吸收塔相连的储液罐的进液口注入尿素水溶液，通过进料泵计量泵入尿素吸收塔顶部的进料口，经碱液喷淋后的氮氧化物尾气通过进气口进入尿素吸收塔，尿素水溶液循环喷淋吸收氮氧化物尾气，氮氧化物尾气经尿素吸收塔喷淋，与尿素充分反应变为氮气、氧气和水蒸气后由出气口排出。