一种高浓度NOx工艺尾气的净化处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高浓度NOx工艺尾气的净化处理工艺，包括如下内容：（1）高浓度NOx的工艺尾气经氧化处理，与来自一级储罐的吸收液混合反应，出一级反应器的吸收液分成两路，第一路循环回一级储罐，第二路进入二级储罐；（2）处理后的工艺尾气进行氧化处理，二级储罐内的吸收液经二级循环泵后分三路，第一路和氧化后的尾气分别引入二级反应器，经吸收处理，吸收液返回二级储罐，第二路进入一级储罐，第三路进入三级储罐；（3）处理后的工艺尾气进行氧化处理，在三级反应器内被吸收液吸收，出三级反应器的吸收液分成两路，第一路循环回三级储罐，第二路进入二级储罐，处理后的尾气经除雾后达标排放。该方法吸收效果好，经处理后的高浓度NOx工艺尾气满足达标排放要求，高效且无“三废”排放。

Purification process for tail gas of high concentration NOx process

The invention discloses a purification process of a high concentration of NOx process gas, including the following contents: (1) process gas of high concentration of NOx after oxidation, and the absorption liquid mixed reaction from a storage tank, a liquid level absorption reactor is divided into two parts, the first road recycling a tank, second the way into the two level storage tank; (2) process gas treated by oxidation treatment, the absorption liquid in the tank two through two stage circulating pump after the three road, the first road and tail gas after oxidation were introduced in two stage reactor, the absorption, the absorption liquid return two storage tanks, Second Road into a level third level three tanks, the way into the storage tank; (3) process gas treated by oxidation treatment, in the three stage reactor was absorbed, the absorption liquid level three reactor is divided into two parts, the first road cycling back to three level storage Tank, second way into the two tank, after treatment of exhaust gas after the removal of fog discharge standards. The method has good absorption effect, and the treated tail gas of the high concentration NOx process meets the requirements of the standard discharge, and has the advantages of high efficiency and no \three wastes\ emission.

【技术实现步骤摘要】
一种高浓度NOx工艺尾气的净化处理工艺
本专利技术涉及大气污染控制
，具体涉及一种含NOx工艺尾气的净化处理工艺，特别适用于NOx浓度高且含量易波动的工艺尾气处理。
技术介绍
硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造化肥、炸药、染料、制药、合成纤维、无机盐等化工产品。在硝酸生产和涉及以硝酸为原料或经过硝基反应制取的化产品生产过程中，一般均会有NOx工艺尾气产生，如氮肥厂、火炸药厂、催化剂制备厂、有机化工厂等某些生产工艺过程。此种尾气的特点是NOx浓度高、且含量易受原料及操作条件影响，波动范围很大，尾气中NOx的浓度一般为1000～50000mg/m3，有的高达80000mg/m3以上，而火力发电厂不同锅炉排放烟气中NOx含量一般仅为400～1500mg/m3。因此，工艺尾气的这些特点对其达标治理造成诸多麻烦，较难进行治理。《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）要求NOx排放浓度限值为240mg/m3，《硝酸工业污染物排放标准》（GB26131-2010）要求现有企业自2013年4月1日起、新建企业自2011年3月1日起，大气污染物中氮氧化物排放限值为300mg/m3，特别地区限值为200mg/m3，这就对企业的NOx工艺尾气排放提出了更高的要求，必须采取有效的方法处理。目前常用的NOx尾气处理技术总体上可分为干法和湿法两类。干法包括吸附法、氨选择性催化还原法（SCR）、氨选择性非催化还原法（SNCR）等。湿法包括水吸收法、碱液吸收法、氧化吸收法、还原吸收法及络合吸收法等。尽管NOx的处理技术手段较多，但针对温度低、且NOx浓度高、含量波动范围大的工艺尾气，很多处理方法在一定程度上受到限制。如吸附法吸附剂容量较小、用量大，并且对于高浓度NOx处理时，存在吸附热效应等问题；SCR及SNCR技术需要较高的温度窗口（SCR和SNCR一般分别为200～400℃和800～1250℃左右），且对于高浓度、易波动的NOx硝酸尾气，投氨量难控制，造成能耗高、运行费用大等问题；传统吸收法（采用NaOH、Na2CO3等）则受到液相副产物难处理，易产生二次污染等问题的限制。尿素吸收法是利用尿素作为吸收剂，NOx经处理后生成N2和CO2，可直接排放，其主要的反应为：NO+NO2+(NH2)2CO=2N2+CO2+2H2O该法的优点是原料和运行费用低，且不产生二次污染。但该技术由于受到反应或传质方面的限制，导致传统吸收工艺很难保证大气量、高浓度NOx工艺尾气经处理后一次达标排放。目前很多研究采用尿素配合添加剂技术进行脱硝处理，来提高NOx的脱除效果，虽然提高了NOx脱除效果，但是由于添加剂的组分复杂，所以必须配合液相副产物加工或废液处理装置，增加了尾气处理装置的复杂程度和投资运行费用。CN1986033A公开了一种用含氯强氧化及增强尿素的湿法联合脱硫脱硝工艺，该工艺NOx脱除率较高，但同时会有废吸收液产生，需要再处理。CN101352647A、CN1986032A等专利同样面临废液处理的问题。CN1830526A中采用了旋转填料床作为吸收设备以提高传质，但在一级吸收中添加其他酸性或碱性物质促进吸收效果，导致副产硝酸或亚硝酸盐产生。
技术实现思路
针对现有技术处理温度低、NOx浓度高且含量易波动工艺尾气上的不足，本专利技术提出了一种高浓度NOx工艺尾气的净化处理工艺，该方法吸收效果好，经处理后的高浓度NOx工艺尾气满足达标排放要求，高效且无“三废”排放。本专利技术的高浓度NOx工艺尾气的净化处理工艺，包括如下内容：（1）高浓度NOx的工艺尾气进入一级氧化器，经氧化处理的尾气进入一级反应器，NOx在反应器内与来自一级储罐的吸收液混合反应，工艺尾气中部分NOx被吸收液吸收，出一级反应器的吸收液分成两路，第一路循环回一级储罐，第二路进入二级储罐，与二级储罐内吸收液混合反应；（2）经步骤（1）处理后的工艺尾气进入二级氧化器进行氧化处理，二级储罐内的吸收液经二级循环泵后分三路，第一路和二级氧化后的尾气分别引入二级反应器，尾气经吸收液吸收处理，吸收液返回二级储罐，第二路进入一级储罐，与一级储罐内吸收液混合反应，第三路进入三级储罐，与三级储罐内吸收液混合反应；（3）经步骤（2）处理后的工艺尾气进入三级氧化器进行氧化处理，经氧化处理的尾气进入三级反应器，NOx在反应器内被吸收液吸收，出三级反应器的吸收液分成两路，第一路循环回三级储罐，第二路进入二级储罐，与二级储罐内吸收液混合反应，处理后的尾气经除雾后达标排放。本专利技术工艺中，所述的一级氧化器、二级氧化器和三级氧化器可以是管道形式或独立罐体或塔形式，所用氧化剂为O2或O3，由氧气或臭氧发生器提供，其中氧化剂的加入量根据尾气中NO浓度进行调整。本专利技术工艺中，所述一级反应器、二级反应器和三级反应器为气液传质反应设备，可以选自鼓泡塔反应器、填料塔反应器、撞击流反应器、旋转床反应器和文丘里反应器中的一种或几种，优选至少其中一级的反应器为旋转床反应器，更优选为逆流式填料旋转床反应器，旋转床反应器床层转速调节范围为50～5000rpm，优选200～3000rpm。本专利技术工艺中，步骤（1）所述的一级氧化处理条件为：温度10～200℃，优选20～100℃，停留氧化时间1～100秒，优选5～25秒。氧化剂的加入量以O元素计与NO的摩尔比为0.5：1～5：1，优选1：1～3.5：1。本专利技术工艺中，步骤（1）所述吸收液为质量浓度为5%～35%的尿素溶液。本专利技术工艺中，步骤（1）所述一级反应器吸收处理条件为：温度0～50℃，优选5～25℃，液气比2～50L/m3，优选5～20L/m3，反应物料在反应器内停留时间为1～500秒，优选5～100秒。本专利技术工艺中，步骤（1）所述第二路的体积流量为出一级反应器吸收液总流量的1/10～2/3，优选1/5～1/2。本专利技术工艺中，步骤（2）所述的二级氧化处理条件为：温度10～200℃，优选20～100℃，停留氧化时间1～100秒，优选10～30秒。氧化剂的加入量以O元素计与NO的摩尔比为0.5：1～5：1，优选1：1～3.5：1。本专利技术方法中，步骤（2）所述的吸收液为酸性尿素溶液，质量浓度为5%～30%，pH值为1～6，优选2～5。本专利技术工艺中，步骤（2）所述二级反应器吸收处理条件为：温度50～100℃，优选65～80℃，液气比为2～50L/m3，优选7～30L/m3，反应物料在反应器内停留时间为1～500秒，优选5～100秒。本专利技术工艺中，步骤（2）所述第二路的体积流量为二级循环泵总流量1/20～2/3，优选1/10～1/2；所述第三路的体积流量为二级循环泵总流量1/20～1/2，优选1/10～1/3；更优选第二路和第三路的体积流量采用调节阀根据一级储罐和三级储罐的液位自动调节，一级储罐和三级储罐内吸收液的液位一般维持在罐高度的1/2～5/6，优选2/3～4/5。本专利技术工艺中，步骤（3）所述的三级氧化处理条件为：温度20～200℃，优选30～110℃，停留氧化时间1～100秒，优选10～35秒。氧化剂的加入量以O元素计与NO的摩尔比为0.5：1～5：1，优选1：1～4：1。本专利技术工艺中，步骤（3）所述吸收液为质量浓度为5%～35%的尿素溶液。本专利技术工艺中，步骤（3）所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高浓度NOx工艺尾气的净化处理工艺，其特征在于包括如下内容：（1）高浓度NOx的工艺尾气进入一级氧化器，经氧化处理的尾气进入一级反应器，NOx在反应器内与来自一级储罐的吸收液混合反应，工艺尾气中部分NOx被吸收液吸收，出一级反应器的吸收液分成两路，第一路循环回一级储罐，第二路进入二级储罐，与二级储罐内吸收液混合反应；（2）经步骤（1）处理后的工艺尾气进入二级氧化器进行氧化处理，二级储罐内的吸收液经二级循环泵后分三路，第一路和二级氧化后的尾气分别引入二级反应器，尾气经吸收液吸收处理，吸收液返回二级储罐，第二路进入一级储罐，与一级储罐内吸收液混合反应，第三路进入三级储罐，与三级储罐内吸收液混合反应；（3）经步骤（2）处理后的工艺尾气进入三级氧化器进行氧化处理，经氧化处理的尾气进入三级反应器，NOx在反应器内被吸收液吸收，出三级反应器的吸收液分成两路，第一路循环回三级储罐，第二路进入二级储罐，与二级储罐内吸收液混合反应，处理后的尾气经除雾后达标排放。

【技术特征摘要】
1.一种高浓度NOx工艺尾气的净化处理工艺，其特征在于包括如下内容：（1）高浓度NOx的工艺尾气进入一级氧化器，经氧化处理的尾气进入一级反应器，NOx在反应器内与来自一级储罐的吸收液混合反应，工艺尾气中部分NOx被吸收液吸收，出一级反应器的吸收液分成两路，第一路循环回一级储罐，第二路进入二级储罐，与二级储罐内吸收液混合反应；（2）经步骤（1）处理后的工艺尾气进入二级氧化器进行氧化处理，二级储罐内的吸收液经二级循环泵后分三路，第一路和二级氧化后的尾气分别引入二级反应器，尾气经吸收液吸收处理，吸收液返回二级储罐，第二路进入一级储罐，与一级储罐内吸收液混合反应，第三路进入三级储罐，与三级储罐内吸收液混合反应；（3）经步骤（2）处理后的工艺尾气进入三级氧化器进行氧化处理，经氧化处理的尾气进入三级反应器，NOx在反应器内被吸收液吸收，出三级反应器的吸收液分成两路，第一路循环回三级储罐，第二路进入二级储罐，与二级储罐内吸收液混合反应，处理后的尾气经除雾后达标排放。2.按照权利要求1所述的净化处理工艺，其特征在于：所述的一级氧化器、二级氧化器和三级氧化器选自管道形式或独立罐体或塔形式，所用氧化剂为O2或O3，由氧气或臭氧发生器提供。3.按照权利要求1所述的净化处理工艺，其特征在于：所述一级反应器、二级反应器和三级反应器为气液传质反应设备，选自鼓泡塔反应器、填料塔反应器、撞击流反应器、旋转床反应器和文丘里反应器中的一种或几种。4.按照权利要求1所述的净化处理工艺，其特征在于：所述一级反应器、二级反应器和三级反应器至少其中一级的反应器为旋转床反应器，旋转床反应器床层转速调节范围为50～5000rpm。5.按照权利要求1所述的净化处理工艺，其特征在于：步骤（1）所述的一级氧化处理条件为：温度10～200℃，停留氧化时间1～100秒，优选5～25秒；氧化剂的加入量以O元素计与NO的摩尔比为0.5：1～5：1。6.按照权利要求1所述的净化处理工艺，其特征在于：步骤（1）所述吸收液为质量浓度为5%～35%的尿素溶液。7.按照权利要求1所述的净化处理工艺，其特征在于：步骤（1）所述一级反应器吸收处理条件为：温度0～50℃，液气比2～50L/m3，反应物料在反应器内停留时间为1～500秒。8.按照权利要求1所述的净化处理工艺，其特征在于：步骤（1）所述第二路的体积流量为出一级反应器吸收液总流量的1/10～2/3。9.按照权利要求1所述的净化处理工艺，其特征在于：步骤（2）所述的二级氧化处理条件为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雁玲，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21