[发明专利]从生产肥料的废气中除去氮氧化物的方法

说明书

本发明涉及从废气中除去氮氧化物（NO_x）的方法，这种废气是用硝酸或硝酸与硫酸的混合物分解磷酸盐矿物来生产肥料的过程中产生的。

在用硝酸或硝酸/硫酸混合物（混酸法）分解磷酸盐矿时，尤其是在分解工段产生的含有各种浓度和数量氮氧化物的废气不能直接排放到环境中，并且，如果在酸性条件下处理所得的分解液，那么在后续的各工段中也产生这种不允许排放的废气。

从原理上说，下述方法可用于从废气中除去NO_x（参见progress Report of the VDJ Journals，Series 3，Verfahrenstechnik，NO.88，1984，papes 61-68）：

（1）催化还原法，例如加入氨，

（2）还原焚烧法，以及

（3）溶剂吸收法。

（1）中所述的方法不适合于处理讨论中的废气因为这种废气含有氟化物，它们会不可逆地破坏催化剂。

还原焚烧法也不适合，因为氟化合物不能分离掉。况且，消耗了大量能量而所需的物质NO_x还被破坏掉。因此吸收法是较为可取的，这种方法能回收部分或全部的NO_x并可将其加以利用。最简单并易于得到的吸收介质是水，它能使NO_x以硝酸和亚硝酸的形式被洗出。亚硝酸必须被氧化为硝酸，例如加入HzO₂或Cr（Vl）化合物就可以实现。在这类方法中，要想得到浓度可供使用的硝酸，必须利用很复杂的设备和付出高昂的操作费用。这种情况既存在于需加氧化剂的常压吸收法，也存在于高压吸收法。

德国公开专利申请DOS    2，513，619描述了一种从气流中除去氮氧化物的方法，此方法是用循环的40-65%（重量）的硝酸铵溶液来吸收。此方法包括三级或更多级。第一级，是先用pH为0.1-5（最好0.5-2.0）的硝酸铵水溶液来处理含氮氧化物的气流。在气体与液相分离后，第二级再用同样浓度但pH为7.5-8.5的硝酸铵溶液来洗涤此气体。在气体与洗液分离后，第三级再用水洗此气体。但是在一个优选的实施例中，是用四级或更多级来实施此方法的，即在此方法中的第一级又分为两级。为此，在前一级先用pH为0.5-2.0的硝酸铵溶液来处理该气体，而在后一级所用的溶液的pH为0.1-1.5。但是，由于对不同的洗涤级要使用不同的洗涤液，因而对于每个洗涤级必须计量加入硝酸或氨来调节硝酸铵循环溶液的pH值，因此这种方法是昂贵的。况且，在每两个洗涤级之间必须设置旋流器，以使气体与洗涤液相分离和避免液滴从上一级夹带入下一级。用空气处理使存在于洗涤溶液中的亚硝酸盐氧化为硝酸盐。

本发明的目的是提供一种从废气中除去NO_x的方法，此废气是在用硝酸来分解磷酸盐矿以制造肥料的过程中产生的，该方法是用循环的硝酸铵溶液来吸收NO_x。此方法克服了已知方法的缺点，特别 是能得到可加以利用的洗涤溶液。

我们发现采用本发明方法只需使用一个单级工序的流程即可以实现上述目的，此方法是：在此单级工序中，进行吸收，循环的硝酸铵溶液的浓度保持在5-30%（重量），温度不高于40℃，其pH值靠加入氨来调节，使之保持在3-7;在吸收段的后边是再生段，在再生段，硝酸铵溶液的温度增加至55℃或更高，此溶液离开再生段之后再冷却至吸收段的温度，然后将此溶液的一部分或全部再循环至吸收段中。

在本方法的洗涤段，除生成硝酸铵外，还生成亚硝酸铵，反应式如下：

在洗涤段后边的再生段中升温时，亚硝酸铵就分解为氮和水。

根据本发明，采用5-30%（重量）的硝酸铵溶液来吸收在废气中的氮氧化物。较好是选用15-25%（重量）的硝酸铵溶液，因为在此浓度范围内吸收效果最好，而且在其他条件相同时，有可能用最小的柱子操作。循环的硝酸铵溶液的pH值借加入氨来保持在3-7之间，即在吸收段的pH值不应低于3。当pH超过7时有形成硝酸铵气溶胶的危险，这种气溶胶不能洗掉而且也不能直接排放到环境中。

优选的pH范围是5-7。在洗涤段中硝酸铵溶液的温度不应超过40℃。