一种处理废气中氮氧化物的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种含氮氧化物废气的处理装置，该装置利用Ｆｅ２＋易于与ＮＯ形成较稳定的Л－酸位配合物，以及Ｆｅ２＋易于被ＮＯ２氧化的性质，采用亚铁盐溶液作为吸收剂，通过吸收－氧气氧化的二段循环方法，对氮氧化物进行净化处理，经处理后废气中氮氧化物达到排放标准，且处理过程中得到混凝剂三价铁盐或聚合铁盐产品，可用于水的混凝净化处理，真正实现了“以废治废、变废为宝”的目的。本实用新型专利技术包括通过管道在流程上依次连接的吸收塔、第一循环泵、氧化反应塔和第二循环泵，形成循环，该装置中亚铁溶液对氮氧化物进行二次吸收处理，且亚铁溶液也得到了两次氧化，从而保证了好的吸收效果。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及大气环境污染治理领域，具体涉及一种处理废气中氮氧化物的装置。
技术介绍
氮氧化物(NOx)污染物主要是指NO和NO2的混合物，其来源广泛煤炭、重油和柴 油等化石染料的燃烧，是大气中氮氧化物污染物的最大来源，硝酸、氮肥、火药等工业中排 放的废气也是大气氮氧化物污染物的重要来源之一。此外，在金属表面氧化处理及有机物 硝化过程中，也排放浓度不等的含氮氧化物的废气。由于NOx特殊的化学特性，采用一般的 吸收法对其处理，往往不能将其完全吸收，效果不佳，总存在一定浓度的NOx随尾气排放。不 同过程中排放的氮氧化物废气中，其浓度相差较大，从几百 几千mg/m3不等，这些含氮氧 化物的废气排放到大气中，对大气环境的污染和对人体健康的危害很大。目前，我国对于大气中氮氧化物NOx污染物的排放标准已经定位于200 300mg/ m3，因此对于含氮氧化物废气的处理问题，是企业必须解决的重要问题。目前，国内外对氮氧化物的治理方法，主要有吸收法(包括化学吸收和延长吸收 等)、吸附法和催化法(包括选择性催化、非选择性催化等)。化学吸收法有碱吸收法、氧化吸收法和还原吸收法三种，其中，碱吸收法存在吸收 不完全的问题，其排放尾气中的氮氧化物浓度仍然较高，一般维持在800 1500mg/m3，甚至 更高；氧化吸收法是用浓硫酸、H2O2、重铬酸钾、高锰酸钾等具有强氧化性的溶液将NOx中的 NO氧化为NO2或顯03而被进一步吸收，但因H2O2、高锰酸钾等价格昂贵以及需要加设回收设 备等，运行费用高，难以在工业上得到广泛应用；还原吸收法主要采用尿素吸收硝酸尾气中 的N0X，生成N2直接排放。延长吸收法利用NO2与H2O反应生成硝酸的原理，在原吸收塔的 后面增加一个吸收塔，增大尾气的氧化空间，延长NO的氧化时间和NO2的吸收时间，从而达 到消除尾气中NOx的目的，但是该方法的吸收效果不明显，无法达到排放要求。常规吸附法利用多孔吸附剂吸附硝酸尾气中的N0X，以达到净化的目的，具有净化 效率高、资源回收利用、设备简单、操作方便等特点，但是所需吸附剂量多，设备庞大，要进 行连续操作则要至少两套以上的吸附设备，增加了投资费用和运行费用。变压吸附法具有 工艺简单，操作方便，整个装置的运行可实现自动控制等优点，但是变压吸附工艺的广适性 较差，受硝酸生产工艺的影响较大，不同的硝酸生产尾气需要采用不同的变压吸附工艺。选择性催化还原法能够使废气中的NOx含量降至600mg/m3以下，但也存在操作条 件严格，需要消耗大量的氨气，需要严格控制尾气中氨气的含量等问题。非选择性催化还原 法对还原剂的选择范围较宽，反应温度较高(一般为550 850°C )，可回收余热，但是对废 气的组成较为敏感，消除NOx效果不好，且需要催化剂的量很大，容易生成氰化物等二次污 染物。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种对氮氧化物吸收速率快、吸收量大、工艺简单、操作要求低、运行费用低、不会产生二次污染，且可得到高附加值的化 工产品的，针对大气中氮氧化物进行处理的装置。本技术的上述目的是通过如下方法予以实现的一种处理废气中氮氧化物的装备，该装置包括通过管道在流程上依次连接的吸收 塔、第一循环泵、氧化反应塔和第二循环泵，其中，吸收塔底部的排液口与第一循环泵的输 入端连接，第一循环泵的输出端与氧化反应塔上部的进液口连接，氧化反应塔底部的排液 口与第二循环泵的输入端连接，第二循环泵的输出端与吸收塔上部的进液口连接。此外，吸 收塔的下部和上部分别设有用于输入含氮氧化物废气的进气口和排气口，氧化反应塔的上 部和下部分别设有用于输入氧气的氧气进气口和排气口。上述吸收塔采用逆流操作，气体从塔体下方进入吸收塔，向上流动从塔顶排出。上述吸收塔的中部设有填料或塔板，填料或塔板的下部设有用于储存吸收液(亚 铁溶液)的吸收室，含氮氧化物废气的进气口设置在塔体的吸收室部位，当含氮氧化物的 废气从进气口进入时，就进入到吸收室中，吸收室中的亚铁溶液和氮氧化物迅速发生吸收 反应，然后含氮氧化物的废气向上运动进入填料或塔板中，与来自塔顶的吸收液继续反应， 使废气中那些在吸收室未被完全吸收的氮氧化物继续被吸收，而吸收室中的吸收有氮氧化 物的液体，则从吸收塔排液口流出由第一循环泵引入氧化反应塔。上述氧化反应塔的中部设有填料或塔板，塔体上部设有氧气进气口，当吸收液从 氧化反应塔上部的进液口进入时，氧气也从进气口进入，在填料或塔板处就发生气-液的 氧化反应，通过填料或塔板的氧化反应液从塔底的排液口排出，由第二循环泵引入吸收塔， 从吸收塔上部的进液口进入，然后通过吸收塔的填料或塔板，与经过吸收液净化的含氮氧 化物废气相遇，此时氧化反应液中依然含有大量的亚铁离子，于是和氮氧化物发生第二次 吸收反应。当含氮氧化物的废气达到塔顶的时候，已经经过了两次吸收反应，其中的氮氧化 物的浓度已经小于50mg/m3，完全达到排放标准，从排气口排向外界。上述吸收塔的进气口处还可以设置一个布气器，从而使得含氮氧化物废气在吸收 液中分布更加均勻，吸收效果更好。上述吸收塔的进液口处可以设置一个淋洒喷头，从而使得氧化反应液在填料或塔 板中分布的更加均勻，与含氮氧化物废气接触面更广。为了使得氧化反应更加充分，还可以在第一循环泵的输出端和氧化反应塔的进液 口之间串联一个文丘里喷射器，文丘里喷射器上端的进液口与第一循环泵通过管道连接， 文丘里喷射器下端的出液口与氧化反应塔塔顶的进液口通过管道连接，文丘里喷射器的上 部设置有进气口，氧气可以从这里进入喷射器中，当吸收塔排出的吸收液由第一循环泵引 入文丘里喷射器时，氧气也从进气口进入，吸收液和氧气发生第一次气一液的氧化反应，氧 化反应液从排液口排出由氧化反应塔的进液口进入，从上往下通过填料或塔板，此时氧化 反应塔的进气口也有氧气进入，氧气也从上往下通过填料或塔板，此时在填料或塔板中发 生第二次气_液氧化反应，通过填料或塔板的氧化反应液从塔底排液口排出。由于两次氧 化反应，吸收液中的2+在氧化剂的作用下生成了三价铁盐，反应中新产生的NO也 在氧化剂的作用下逐渐转化为NO”同时吸收液中的亚铁离子也会被氧化成三价铁离子。上述氧化反应塔的填料或塔板的下部塔体处还可以设有一个出气口，该出气口与 文丘里喷射器的进气口连接，因为氧化反应塔的氧气必须是足量的从而保证氧化反应的完 全，因此氧气在通过填料或塔板后，还有大量的剩余，再次进入文丘里喷射器中形成循环利用。上述氧化反应塔的填料或塔板的上方，还可以设置一个筛板，从塔顶进入的氧化 反应液和从进气口进入的氧气先在筛板中接触进行氧化反应，由于筛板的特殊构造，从而 能使气_液接触反应更加充分。定期对吸收塔吸收室中的吸收液进行检测，若吸收液中亚铁离子浓度低于0. 5% 时，需更换新鲜吸收液或投加固体亚铁盐，提高吸收液中的亚铁含量，增强吸收效果；而更 换出来的吸收液富含三价铁离子，则可作为净水剂用于污水的混凝净化处理。上述吸收塔的吸收室处还可以设置一个便于观察的自动检测装置，无需人工定期 从吸收室中提取吸收液进行检测，直接通过自动检测装置的外置观测窗口，就可以直观地 获知吸收液中亚铁离子的浓度状况，从而更加便于吸收液的更换。上述装置中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含氮氧化物废气的处理装置，其特征在于，该装置包括通过管道在流程上依次连接的吸收塔、第一循环泵、氧化反应塔和第二循环泵，形成循环。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李明玉，唐启红，陆哲维，钟少芬，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]