一种工业氮氧化物废气的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种工业氮氧化物废气的处理方法，利用尿素作为还原剂把氮氧化物转化成无害的氮气，其特征是：氮氧化物与空气的混合物通过尿素溶液浸泡的活性炭层，并保持活性炭层的温度在30~80℃，把氮氧化物转化成无害的氮气。所述的活性炭层的特征是，活性炭的比表面积为700~1500m

Process for treating industrial nitrogen oxide waste gas

The invention discloses a processing method of industrial nitrogen oxide waste gas, by using urea as reductant to nitrogen oxides into harmless nitrogen gas, which is characterized in that the nitrogen oxide and air mixture through the activated carbon layer of urea solution, and keep the temperature of the active carbon layer at 30~80 DEG C, the nitrogen oxides into harmless nitrogen. The activated carbon layer is characterized by that the specific surface area of the activated carbon is 700~1500m

【技术实现步骤摘要】
一种工业氮氧化物废气的处理方法
本专利技术公开了一种工业氮氧化物废气的处理方法，属于环境保护

技术介绍
氮氧化物(NOx)是一种毒性很大的黄烟，其中包括NO、NO2、N2O4等成份，如不经治理通过烟囱排放到大气中，形成触目的棕(红)黄色烟雾，俗称“黄龙”，在众多废气治理中NOx难度最大，是污染大气的元凶。如果得不到有效控制不仅对生产操作人员的身体健康与厂区环境危害极大，而且随风飘逸扩散对周边居民生活与生态环境造成公害。氮氧化物还广泛的存在于燃煤的废气、化工厂排放的废气以及汽车燃烧产生的废气中，是一种比较严重的大气污染物。氮氧化物的处理方法有很多，包括酸吸收法、氧化法、催化燃烧法、催化还原法等。其中还原法采用NH3或者尿素作为还原剂在高温或者常温下把氮氧化物还原成为N2和H2O，这种方法没有废液的处理问题，清洁环保。CN201180038246.2公开发动机的后处理装置，包括：尿素水溶液喷射部其向从发动机的燃烧室经过排气管而排出到外部的尾气喷射尿素水溶液；氮氧化物处理部其将与从上述尿素水溶液喷射部喷射的尿素水溶液混合的尾气中的氮氧化物转换为无害的水和氮气，其减少从上述氮氧化物处理部排出的尾气中的碳氢化合物和一氧化碳，该发动机的后处理装置的特征在于，包括：排出气体控制单元，其根据从上述发动机的燃烧室排出到外部的尾气中的氮氧化物的浓度级别，按照一定比例将从上述发动机的燃烧室排出到外部的尾气分配到第1处理路径和第2处理路径来进行供给。该方法能够确保将有害的氮氧化物转换为无害的水和氮气的SCR的效率性和耐久性。CN201410195884.0公开一种用于处理废气中氮氧化物的处理液，所述处理液由反应物、络合催化剂及脱盐水配制而成；所述反应物是选自氨水或尿素中的一种或两种的组合物；所述络合催化剂是由络合剂和过渡金属盐配制而成，其中所述络合剂选自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺或聚乙烯亚胺中的一种或几种的组合物；其中过渡金属盐选自六水合硝酸钴(II)或六水合氯化钴(II)中的一种或两种的组合；所述反应物在处理液中的浓度为：1-20％(w％)；所述络合催化剂在处理液中的浓度为：1-100mmol/L。此专利技术所述的用于处理废气中的氮氧化物的处理液及处理方法处理效率高，无废液排放，不会产生二次污染问题，是一种低投入、绿色、高效氮氧化物处理技术，具有广泛的推广应用价值。以上专利技术中公开的尿素还原法处理氮氧化物中是采用尿素溶液与氮氧化物气体反应，而氮氧化物中NO是不溶于水的，NO2溶于水还会释放出NO，因此造成处理效率的降低和氮氧化物处理的不彻底。为了解决上述问题，本专利技术改进了尿素还原法，使氮氧化物废气在活性炭中的液体/固体/气体三相界面上与尿素、氧气进行反应，其中的NO可以快速的氧化成为NO2，NO2进一步被尿素还原为N2和水。同时，反应界面扩展了几百倍，增加了反应速度，提高了废气处理的效率，特别适合场地小、投资少的废气处理需求。
技术实现思路
本专利技术公开了一种氮氧化物的处理方法，利用尿素作为还原剂把氮氧化物转化成无害的氮气，其特征是：氮氧化物与空气的混合物通过尿素溶液浸泡的活性炭层，并保持活性炭层的温度在30~80℃，把氮氧化物转化成无害的氮气。所述的活性炭层的特征是，活性炭的比表面积为700~1500m2/g，并且活性炭浸渍聚四氟乙烯乳液，然后在280℃~360℃高温处理10分钟，活性炭中聚四氟乙烯的含量在10%~15%；所述的尿素溶液的浓度为30%~50%。本方法提高了尿素还原法的处理效率，利用三维的三相界面原理扩大了反应面积，从而提高了废气处理的效率，有利于尾气处理装置的小型化，处理后的废气中氮氧化物的浓度达到国家大气排放要求。在三维界面上，NO2与尿素反应产生水和氮气，部分NO2与水反应生成HNO3和NO，NO被空气中的氧气氧化为NO2，而且由于活性炭/聚四氟乙烯的疏水透气性以及活性炭微孔的吸附和催化性，这个反应进行得很快，很彻底。附图说明图1是气体干燥塔的结构示意图1气体干燥塔2进气口3活性炭4出气口5尿素溶液具体实施方式实施例1把比表面积为700m2/g的柱状活性炭10g，与1.76g60%的聚四氟乙烯乳液混合，加入乙醇20ml在烧杯中用玻璃棒搅拌，直至活性炭变成膏状，滤掉液体，把膏状物装入一个直径为50mm高度为30mm的不锈钢杯状容器中，把膏体弄平整，填充到容器中。将不锈钢容器放入氮气保护炉中，以3℃/分钟的速度升温到280℃，保持30分钟，然后降温到50℃以下，取出容器中的黑色圆饼状物，即活性炭/聚四氟乙烯层，放入玻璃气体干燥塔1（见图1）的中部位置3，并装入30%的尿素溶液，充满气体干燥塔底部空间5，然后从底部2通入含2000ppmNOx的废气，用水浴法保持气体干燥塔的温度在30℃，气体流速为0.1L/分钟，从气体干燥塔上部出气口4取气体检测，NOx的含量降低到100ppm。实施例2把比表面积为1500m2/g的柱状活性炭10g，与2.5g60%的聚四氟乙烯乳液混合，加入乙醇80ml在烧杯中用玻璃棒搅拌，直至活性炭变成膏状，滤掉液体，把膏状物装入一个直径为50mm高度为30mm的不锈钢杯状容器中，把膏体弄平整，填充到容器中。将不锈钢容器放入氮气保护炉中，以3℃/分钟的速度升温到360℃，保持10分钟，然后降温到50℃以下，取出容器中的黑色圆饼状物，即活性炭/聚四氟乙烯层，放入玻璃气体干燥塔底部（见图1），并装入60%的尿素溶液，充满气体干燥塔20%高度，然后从底部通气孔通入通含2000ppmNOx的废气，用水浴法保持气体干燥塔的温度在50℃，气体流速为0.2L/分钟，从气体干燥塔上部出气口取气体检测，NOx的含量降低到100ppm。实施例3把比表面积为1200m2/g的柱状活性炭10g，与2.0g60%的聚四氟乙烯乳液混合，加入去离子水100ml在烧杯中用玻璃棒搅拌，并加热到95℃，直至活性炭变成膏状，滤掉液体，把膏状物装入一个直径为50mm高度为30mm的不锈钢管状容器中，把膏体弄平整，填充到容器中。将不锈钢容器放入氮气保护炉中，以3℃/分钟的速度升温到325℃，保持10分钟，然后降温到50℃以下，取出容器中的黑色圆饼状物，即活性炭/聚四氟乙烯层，放入玻璃气体干燥塔（见图1）底部，并装入60%的尿素溶液，充满气体干燥塔20%高度，然后从底部通入含2000ppmNOx的废气，用水浴法保持气体干燥塔的温度在40℃，气体流速为0.2L/分钟，从气体干燥塔上部出气口取气体检测，NOx的含量降低到100ppm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮氧化物的处理方法，利用尿素作为还原剂把氮氧化物转化成无害的氮气，其特征是：氮氧化物与空气的混合物通过尿素溶液浸泡的活性炭层，并保持活性炭层的温度在30~80℃，把氮氧化物转化成无害的氮气。

【技术特征摘要】
1.一种氮氧化物的处理方法，利用尿素作为还原剂把氮氧化物转化成无害的氮气，其特征是：氮氧化物与空气的混合物通过尿素溶液浸泡的活性炭层，并保持活性炭层的温度在30~80℃，把氮氧化物转化成无害的氮气。2.权利要求1所述的活性...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝德利，叶丽光，
申请(专利权)人：天津赫维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12