用于贵金属精炼和再循环工艺的NO制造技术

本发明专利技术涉及一种除去NO

No used in precious metal refining and recycling process

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于贵金属精炼和再循环工艺的NOx减排方法本专利技术涉及从在贵金属精炼或再循环工艺中生成的含NOx的废气中除去NOx的方法。本文所用的术语“NOx”是技术人员已知的具有+2至+4氧化态的氮的氮氧化物的总称。背景贵金属用于制造催化剂、电子器件、空间材料、生物医学器件和首饰。由于贵金属的资源有限并且它们具有高经济价值，已经开发出高效的贵金属精炼和再循环工艺(如湿法冶金法)。例如M.K.Jha等人,Hydrometallurgy,133(2013),第23–32页提供了关于湿法冶金精炼和再循环工艺的综述。在贵金属精炼和再循环工艺中，以及在以工业规模进行的其它化学工艺中，可能生成大量有毒的含NOx的废气，例如通过使贵金属如Au或Pt与王水反应生成或通过分解硝酸、亚硝酸或其盐生成。为了遵守环境法规，需要高效NOx减排技术。不同于源自燃烧工艺的NOx排放物，这些工业化学工艺，如贵金属精炼和再循环工艺生成极高NOx浓度的含NOx的废气。有益的NOx减排方法应该容易实施，但即使NOx浓度极高也高效地从废气中除去NOx。已知许多不同的NOx减排方法，如K.Skalska等人,ScienceoftheTotalEnvironment,408,2010,第3976-3989页的综述中所述。可通过在催化剂存在下(SCR:“SelectiveCatalyticReduction”)或在不存在催化剂的情况下(SNCR:“SelectiveNon-CatalyticReduction”)将NOx选择性还原成氮气(N2)来实现NOx减排。在替代性的方法中，湿式或干式洗涤器可用于NOx减排。在湿式洗涤器中，使气体料流与洗涤液接触。通常，洗涤液是碱性介质(例如由于存在氢氧化钠)，由此将吸收的NOx转化成亚硝酸盐和硝酸盐，但是这可能造成废水处置问题。此外，如果NOx以高速(例如远高于50kg/h)产生，则湿式洗涤器可能失效，除非显著扩大洗涤器尺寸，但这不利地影响成本效率。WO2016/180676A1描述了一种NOx减排方法，其中提供臭氧和含NOx的废气的气体混合物，由此将NOx氧化成更高级的氮氧化物，然后将其供入湿式洗涤器并在水性洗涤液中水解成HNO3。为了实现在该气相反应中的高氧化程度，在臭氧注入含NOx的废气和所述反应混合物进入湿式洗涤器之间的时间需要足够长，这又意味着必须仔细地选择连接臭氧注入点与湿式洗涤器的管线的适当长度。或者，也可将臭氧直接供入湿式洗涤器并在此与废气混合。如WO2016/180676A1中指出，氧化可能仍发生，但洗涤器中存在的水会减慢氧化反应。US2013/0224093A1公开了一种经由NOx脱除、SOx脱除和汞脱除集成处理烟道气的方法，其可避免由反应所需的高温造成的高能耗，及其相应的装置。该方法包括将废气分流到子料流废气线路中以作为氧化剂的载体。在子料流线路中，设置加热室以将氧化剂分解形成具有比所用原始氧化剂强的氧化能力的自由基，子料流废气中携带的这些自由基随后与未加热的主料流废气合并，并与废气中的还原性内容物如NOx、SOx和汞蒸气反应以生成具有更高氧化态的NOx、SOx和汞离子，其中在后续气体洗涤装置中除去所有酸性产物和汞离子。本专利技术的一个目的是提供即使在高速和高浓度生成NOx的情况下(如在贵金属精炼或再循环工艺中)也从含NOx的废气中高效除去NOx、成本有效并且容易实施并使化学品的消耗和不可再循环材料的形成最小化的方法。专利技术概述通过一种除去NOx的方法实现了该目的，在所述方法中将水性液体、气态氧化剂和含NOx的废气供入文丘里混合单元，由此在文丘里混合单元中获得湍流水性反应区，且富HNO3的水性液体离开文丘里混合单元，其中气态氧化剂是氧气和/或臭氧，其中含NOx的废气不是烟道气，并且其中含NOx的废气在贵金属精炼或再循环工艺中生成。如技术人员已知，可利用文丘里效应来混合气态组分和液体组分。通常，文丘里混合单元(即施加文丘里效应的混合单元)包含入口部(在此引入液体组分)、出口部和位于入口部与出口部之间的喉部(即直径低于入口部和出口部的直径的部分)。由于文丘里效应，可将气体组分吸入喉部，由此获得液体组分和气态组分的湍流混合物。该湍流混合物经由出口部离开文丘里混合单元。如上所示，在贵金属精炼和再循环工艺和以工业规模进行的类似化学工艺中，以极高速率和浓度生成含NOx的废气。但是，甚至在这些极具挑战性的条件下，在本专利技术中也令人惊讶地认识到，如果在文丘里混合单元中混合含NOx的废气和气态氧化剂由此获得湍流水性反应区，在此将NOx氧化成更高级的氮氧化物并且这些更高级的氮氧化物即刻水解成硝酸(HNO3)，可以非常高效地减少NOx。富HNO3的水性液体随后离开文丘里混合单元并可任选经过进一步加工步骤(例如在湿式洗涤器中)。因此，在所述文丘里混合单元内实现了氧化至更高级的氮氧化物以及更高级的氮氧化物水解成硝酸。如下文更详细论述，含NOx的废气的至少大约90％的NOx可在文丘里混合单元中已转化成硝酸。术语“富HNO3的水性液体”是指离开文丘里混合单元的水性液体含有与先前供入文丘里混合单元的水性液体相比较高浓度的HNO3(由于NOx氧化成更高级的氮氧化物，接着水解成硝酸)。气态氧化剂是氧气(O2)或臭氧(O3)或其混合物。气态氧化剂可任选用惰性载气稀释。如果气态氧化剂是氧气，载气的量优选为0体积％(即无载气)至10体积％。在任选实施方案中，可将过氧化氢作为附加液体氧化剂供入文丘里混合单元。通常，文丘里混合单元包含入口部、出口部和位于入口部与出口部之间的喉部，水性液体在入口部进入文丘里混合单元，含NOx的废气在喉部(例如经由结束于喉部的进料管线)进入文丘里混合单元，富HNO3的水性液体在出口部离开文丘里混合单元。当水性液体流经喉部时，产生降低的压力并将含NOx的废气吸入喉部。在(也可被吸入喉部或可在入口部引入的)气态氧化剂存在下，NOx被氧化成更高级的氮氧化物，随后即刻水解成硝酸。由于文丘里效应，在喉部自动生成反应物的湍流混合物(即湍流水性反应区)并实现NOx至HNO3的极高转化率。在所述混合过程中，文丘里混合单元中的温度可在15至60℃或优选20至30℃的范围内。可经由与含NOx的废气源连接并结束于喉部的进料管线将含NOx的废气供入喉部。由于文丘里效应，将含NOx的废气吸入喉部。气态氧化剂在喉部进入文丘里混合单元，例如经由与气态氧化剂源连接并结束于喉部的进料管线。通常，含NOx的废气和气态氧化剂经由分开的进料管线进入喉部。如果任选使用过氧化氢作为附加液体氧化剂，其优选在入口部进入文丘里混合单元。过氧化氢和水性液体可因此经由分开的进料管线进入文丘里混合单元的入口部。或者，过氧化氢可在文丘里混合单元的上游添加到水性液体中以使过氧化氢和水性液体经由同一进料管线进入文丘里混合单元。含NOx的废气不是烟道气(不是燃烧废气)。其NOx含量可在例如30至100体积％的范围内，特别是在50至100体积％的范围内。含NOx的废气通常不含汞(Hg本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种除去NO

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171103 CN PCT/CN2017/1093421.一种除去NOx的方法，其中将水性液体、气态氧化剂和含NOx的废气供入文丘里混合单元(1)，由此在文丘里混合单元(1)中获得湍流水性反应区，并且富HNO3的水性液体离开文丘里混合单元，其中气态氧化剂是氧气和/或臭氧，其中含NOx的废气不是烟道气，并且其中含NOx的废气在贵金属精炼或再循环工艺中生成。


2.根据权利要求1的方法，其中所述含NOx的废气的NOx含量在30至100体积％的范围内。


3.根据权利要求1或2的方法，其中所述文丘里混合单元包含入口部(2)、出口部(3)和位于入口部(2)与出口部(3)之间的喉部(4)，所述水性液体在入口部(2)进入文丘里混合单元(1)，所述含NOx的废气在喉部(4)进入文丘里混合单元(1)，并且所述富HNO3的水性液体在出口部(4)离开文丘里混合单元(1)。


4.根据前述权利要求之一的方法，其中气态氧化剂在喉部(4)进入文丘里混合单元(1)。


5.根据前述权利要求之一的方法，其中所述含NOx的废气由一种或多种下列反应生成：
-贵金属或其盐或络合物在酸中反应或与酸反应，
-分解硝酸盐、亚硝...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·诺沃特尼，余正刚，李文岗，
申请(专利权)人：贺利氏贵金属技术中国有限公司，贺利氏场地运营有限两合公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32