[发明专利]一种硝酸尾气的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及硝酸生产尾气中氮氧化物的处理方法。

背景技术

硝酸生产过程中要排放大量的硝酸尾气，其中含有氮氧化物。氮氧化物不仅对人类、 生物有剧毒，而且导致光化学烟雾的生成，其危害极大。造成大气污染的氮氧化物主要是 一氧化氮和二氧化氮，氮氧化物的危害性如下：①形成光化学烟雾；②易与动物血液中血 色素结合；③破坏平流层(同温层)中的臭氧层；④可生成毒性更大的硝酸或硝酸盐气溶胶， 形成酸雨。我国现有硝酸生产工厂50多家，硝酸尾气中氮氧化物的浓度一般为500～5000 ppm，每年排入大气的氮氧化物(以NO₂计)约为6万吨，目前，硝酸生产中尾气排放经 常超标。氮氧化物的排放量和大气中含量急剧上升，给大气环境和人类健康带来了隐患。 因此，对氮氧化物污染的治理，已成为环境保护工作中的一项非常紧迫的任务。

硝酸尾气的处理方法主要有化学吸收法、变压吸附法和催化还原法等。

中国专利申请92101018.4公开了氨化硝铵吸收法处理硝酸尾气的工艺，尾气经氧化 冷却除酸雾后，用含氨的硝铵溶液为吸收介质，在用花岗石或耐酸砖制成的三环吸收塔内 吸收氮氧化物，吸收率可以达到90％以上。《对采用碱吸收法处理综合法硝酸尾气的探 讨》(《中氮肥》1993年第2期中)对碱吸收法进行了论述，主要是利用碳酸钠溶液吸收 氮氧化物，副产硝酸钠、亚硝酸钠，经过碱吸收硝酸尾气中氮氧化物的含量小于1000ppm。

《变压吸附法处理硝酸尾气的研究》(《化肥工业》第24卷第4期)对变压吸附法进 行了论述。变压吸附法是根据尾气中的氮氧化物在专用吸附剂上的吸附能力与其它组份的 差异来实现氮氧化物的分离。在常温下，尾气中的氮氧化物被吸附剂吸附，净化后的尾气 (N₂和O₂)直接放空。被吸附的氮氧化物通过升温再生，从吸附剂上解吸出来，返回到吸收 塔用于增产硝酸，硝酸尾气中氮氧化物含量小于200ppm。

《硝酸尾气中氮氧化物净化技术研究》(《渝州大学学报：自然科学版》2002年19 卷3期)介绍了用酸性尿素溶液作吸收剂，吸收硝酸尾气中氮氧化物的净化方法。

催化还原法主要包括选择性还原法和非选择性催化还原法。《硝酸尾气治理方法探 讨》(《陕西化工》1997年9月)中以NH₃为还原剂，在催化剂作用下使氮氧化物还原为 氮气和水，排放尾气中氮氧化物含量小于600ppm。非选择性还原法是以H₂、CH₄为还原 剂，在铂或钯等催化剂作用下，使尾气中的氮氧化物还原为氮气，同时回收能量。《硝酸 尾气治理的工业化应用》(《煤化工》2000年2月)论述了以非选择性还原法治理硝酸尾 气，利用加入超过与尾气中的O₂、氮氧化物进行反应的化学计量比的氢，在较高的温度 下操作(600℃-800℃之间)，进行非选择性还原氮氧化物，使H₂与尾气中的O₂、氮氧化 物完全反应，氮氧化物脱除率高达98％以上，同时回收能量，其主要工艺为：来自尾气再 热器出来的尾气(温度高达537℃)，经新增废热锅炉换热产生0.70MPa的蒸汽，供两钠 装置蒸发器用汽，尾气温度降到200℃左右进入混合器与来自苯胺界区提氢装置的一二级 膜尾气或来自合成氨界区的精炼气等充分混合，然后进入催化反应器中反应；反应后的净 化气体温度高达750℃左右，进入反应热量回收锅炉产生1.4MPa的蒸汽，供稀硝机组蒸 汽透平用汽，尾气温度降到480℃以下(450℃左右)进入尾气膨胀机做功，回收部分热能后 尾气温度降到230℃左右，自膨胀机低压端排出，进入废热锅炉供水加热器回收尾气中剩 余的热量，经此换热器后尾气温度降到100℃左右送排气筒排放，尾气中氮氧化物含量小 于300ppm。

发明内容

本发明的目的是提供一种硝酸生产尾气的处理方法，以降低硝酸尾气中的氮氧化物的 含量，满足环境保护要求。

本发明提供的硝酸尾气的处理方法如下：