[发明专利]一种处理四氧化二氮废液的方法及系统

说明书

本发明涉及一种氮氧化物废液处理方法，尤其涉及一种处理四氧化二氮废液的方法及系统。所述方法将四氧化二氮废液与过氧化氢溶液和氢氧化钾溶液进行反应，其中，所述反应在pH为1～6的条件下进行；并且在所述反应体系中，过氧化氢溶液的浓度为0.5％～2％；该方法使四氧化二氮废液变为肥料；并且，最大程度的减少了尾气中二氧化氮含量，同时避免反应生成亚硝酸盐中间产物，使排出液中不含致癌物亚硝酸盐。本发明提供的处理四氧化二氮废液的系统，通过引射器引射式吸收和吸收填料塔吸收并联和串联使用，能够强化四氧化二氮废液的吸收，大幅度提高了吸收反应效率，将四氧化二氮废液变为绿化用的肥料。

技术领域

本发明涉及一种氮氧化物废液处理方法，尤其涉及一种处理四氧化二氮废液的方法及系统。

背景技术

四氧化二氮是一种航天发射用推进剂，常温下易挥发，具有强氧化性，其中含有约70％的活性氧。在航天发射中，会产生一定量的四氧化二氮废液，该废液主要来源于四氧化二氮质量化验剩余、任务加注剩余和泄漏收集的液体。这些收集的废液不能再用于发射火箭，但却可以用于其他化工生产的原材料。在推进剂废液管理和处置中应遵循减量化、资源化和无害化的原则。

现有技术中，常用的四氧化二氮废液处理方法采用碱性水溶液稀释调酸碱度至中性后直接排放；由于四氧化二氮挥发性极强，用碱性水溶液稀释、中和过程会产生大量的二氧化氮，操作环境红烟滚滚，不仅污染环境，甚至会导致操作者窒息死亡，具有安全隐患。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种处理四氧化二氮废液的方法及系统。

作为本发明的第一目的，提供一种处理四氧化二氮废液的方法，以明显降低尾气中二氧化氮的含量。

具体而言，本发明所述的方法将四氧化二氮废液与过氧化氢溶液和氢氧化钾溶液进行反应；其中，所述反应在pH为1～6的条件下进行；

以及，在所述反应体系中，过氧化氢溶液的浓度为0.5％～2％。

现有技术中，四氧化二氮废液多采用双氧水和氢氧化钾、利用氧化还原反应和酸碱中和原理进行处理，其化学方程式为：

N₂O₄+H₂O₂+2KOH→2KNO₃+2H₂O，ΔH＝-317.6kJ/mol；

然而，上述处理过程会产生大量的二氧化氮气体，不仅对环境产生二次污染，还会导致处理过程的安全性较差。本发明发现，将处理过程中的pH值始终保持在1～6范围内、过氧化氢溶液的浓度始终维持在0.5％～2％之间，即能够保障较好的氧化效果，避免致癌物亚硝酸盐的产生，又能及时将硝酸转化为硝酸钾，确保吸收液中二氧化氮不易挥发吹脱，进而明显降低尾气中二氧化氮的含量。

此外，本发明还进一步发现，当所述过氧化氢溶液和所述氢氧化钾溶液同时添加时，有利于硝酸及时转化为硝酸钾，从而降低二氧化氮的挥发吹脱。

作为上述技术方案的优选，所述氢氧化钾溶液的浓度为25％～40％；本发明在探究中发现，当氢氧化钾满足上述条件时，有利于避免致癌物质亚硝酸盐的产生。

本发明中，所述四氧化二氮废液为弃用的含有少量杂质的四氧化二氮纯液。

作为上述技术方案的优选，所述反应在常压条件下进行，且温度≤40℃；当所述反应在上述条件下进行时，尾气二氧化氮浓度稳定低于20mg/m³，排出液中无亚硝酸盐致癌物。

作为上述技术方案的优选，所述方法还包括后处理的步骤；所述后处理具体为：将反应后所得液体调节为中性；优选以氢氧化钾溶液为pH调节剂。