堿溶液吸收法脫硝
堿溶(rong)液吸收法(fa)的(de)優點是能(neng)回收硝酸鹽和(he)亞(ya)硝酸鹽產品,具(ju)有一定的(de)經濟效益,工藝流程和(he)設(she)備也比較簡(jian)單。缺點是在一般情況下吸收效率不高(gao)。
(1)凈化原理
用堿溶(rong)液(NaOH、Na2CO3、NH3·H2O等(deng))與NOx反(fan)應,生成硝酸鹽和亞(ya)硝酸鹽,反(fan)應如下。
2Na0H+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O
2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O
Na2CO3+2NO2=NaNO3+NaNO2+CO2
Na2CO3+NO+NO2=2NaNO2+CO2
當(dang)用氨(an)水吸收(shou)NOx時,揮發(fa)性的NH3在氣(qi)相與NOx和(he)水蒸氣(qi)反應生成NH4NO3和(he)NH4NO3。
2NH3+NO+NO2+H2O=2NH4NO2
2NH3+2NO2+H2O=NH4NO2+NH4NO2
由(you)于NH4NO2不(bu)穩定,當(dang)濃度較(jiao)高(gao)、溫(wen)度較(jiao)高(gao)或溶(rong)液pH值(zhi)不(bu)合適(shi)時會發(fa)生劇(ju)烈反應(ying)甚至(zhi)爆炸,再加上按鹽不(bu)易(yi)被水或堿液捕集(ji),因(yin)而限(xian)制了(le)氨水吸(xi)收(shou)法的應(ying)用(yong)。考慮(lv)到價(jia)格(ge)、來(lai)源、操作難易(yi)及吸(xi)收(shou)效率(lv)等因(yin)素(su),工業上應(ying)用(yong)較(jiao)多的吸(xi)收(shou)液是NaOH和Na2CO3,盡管Na2CO3的吸(xi)收(shou)效果比NaOH差(cha)一(yi)些,但由(you)于其(qi)廉價(jia)易(yi)得,應(ying)用(yong)更加普遍。
在(zai)實際應用(yong)中,一(yi)般用(yong)低(di)于30%的NaOH或(huo)10%~15%的Na2CO3溶液(ye)作吸收劑(ji),在(zai)2~3個填料塔或(huo)篩板(ban)塔串聯吸收,吸收效率(lv)隨尾(wei)氣的氧(yang)化度(du)、設備及操作條件的不同而有差別,一(yi)般在(zai)60%~90%的范圍內。在(zai)吸收過程中,如果控制好NO和NOx為等分子吸收,吸收液(ye)中NaNO2濃度(du)可達35%以上,NaNO3濃度(du)小于3%。這種吸收液(ye)可直接(jie)用(yong)于染料等生產過程,也可以將(jiang)其進行蒸發、結晶、分離制取亞硝酸鈉產品。若在(zai)吸收液(ye)中加人HNO3,可使(shi) NaNO2氧(yang)化成NaNO3,制得(de)硝酸鈉產品。
(2)影響吸收的因素
①廢氣(qi)中的氧(yang)(yang)化度(du)NO2與NOx的體積之比(bi)稱(cheng)為氧(yang)(yang)化度(du),當氧(yang)(yang)化度(du)為54%~60%時,吸收速率最(zui)大(da),吸收效率最(zui)高。這是由于(yu)NO與NO2反(fan)應生(sheng)成N2O3的緣故。由于(yu)NO不能單獨被堿(jian)液(ye)(ye)吸收,所有(you)堿(jian)液(ye)(ye)吸收法不宜(yi)直接用于(yu)處理燃燒煙氣(qi)中NO比(bi)例很大(da)的廢氣(qi)。
控制NOx廢(fei)氣中氧化度的方法有三種,一是對(dui)廢(fei)氣中的NO進行氧化;二(er)是采(cai)用高濃(nong)度的NO2氣體進行調節;三是先用稀(xi)硝(xiao)酸(suan)吸收尾氣中的部(bu)分NO。
②吸(xi)(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)設(she)備和(he)操作條件(jian)除了尾氣(qi)中的(de)氧化度對吸(xi)(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)效(xiao)率(lv)(lv)有(you)較大影(ying)響外,吸(xi)(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)設(she)備、氣(qi)速、液氣(qi)比和(he)噴淋密度等操作條件(jian)對堿液吸(xi)(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)效(xiao)果也有(you)一(yi)定的(de)影(ying)響。一(yi)般來說,增(zeng)大噴淋密度有(you)利于吸(xi)(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)反(fan)應,選(xuan)擇適當(dang)的(de)空塔(ta)速度可(ke)以(yi)適當(dang)提高(gao)吸(xi)(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)效(xiao)率(lv)(lv),最好是通(tong)過改(gai)進吸(xi)(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)設(she)備來提高(gao)吸(xi)(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)效(xiao)率(lv)(lv)。如采用特(te)殊(shu)分散板吸(xi)(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)塔(ta),操作條件(jian)可(ke)以(yi)控(kong)制為(wei):尾氣(qi)在塔(ta)內流速0.05~0.5m/s,液氣(qi)比0.2~15L/m3,可(ke)以(yi)將(jiang)NOx濃度從10-3g/m3吸(xi)(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)至10-4 g/m3,吸(xi)(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)效(xiao)率(lv)(lv)達90%。

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