CN104258705A - 一种氮氧化物废气治理工艺方法以及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种氮氧化物废气治理工艺方法以及设备，包括一级逆洗工艺、二级逆洗工艺和三级逆洗工艺，废气依次通过一级逆洗工艺、二级逆洗工艺和三级逆洗工艺水洗，逆洗工艺可以回收稀硝酸，经过三级逆洗后的废气进行干法吸收处理。本发明以回收硝酸再利用为前提大幅度降低废气中氮氧化物的浓度。废气中氮氧化物浓度降低后，再采用干法吸收剂吸收处理，确保氮氧化物达标排放。本发明克服了公知的现有碱吸收工艺法的不足与缺欠：实现了硝酸回收再利用，免除了碱及添加剂的用量，降低了废气处理运行费用。降低了高浓度氮氧化物治理的难度。保证了废气治理达标率。

Description

一种氮氧化物废气治理工艺方法以及设备

技术领域

本发明属于环境保护治理设备技术领域，特别是涉及一种氮氧化物废气治理工艺方法以及设备。 

背景技术

目前，氮氧化物废气治理工艺中，无论浓度高低，一般都是采用碱吸收工艺。特别是高浓度氮氧化物采用碱吸收工艺，不但碱(一般是氢氧化钠)消耗量大，运行成本高，而且吸收净化效率不高，吸收液处理困难。 

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的氮氧化物治理中硝酸回收的技术问题而设计一种硝酸回收再利用，可以免用碱及添加剂，降低废气处理运行费用，降低高浓度氮氧化物治理的难度，保证废气治理达标率的氮氧化物废气治理工艺方法以及设备。 

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种氮氧化物废气治理工艺方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤： 

a.以水作为吸收液对废气进行两层循环喷淋，本步骤会产生第一次喷淋回收液；对本步骤喷淋后的废气进行脱水处理； 

b.以水作为吸收液对步骤a中所产生的废气进行两层循环喷淋，本步骤会产生第二次喷淋回收液；对本步骤喷淋后的废气进行脱水处理；将第二次喷淋回收液向步骤a中第一次喷淋回收液中导入； 

c.以水作为吸收液对步骤b中所产生的废气进行两层循环喷淋，本步骤会产生第三次喷淋回收液；对本步骤喷淋后的废气进行脱水处理；将第三次喷淋回收液向步骤b中第二次喷淋回收液中导入； 

d.向第三次喷淋回收液中补入水，回收第一次喷淋回收液； 

e.将步骤c产生的废气进行干法吸收处理。 

一种氮氧化物三级逆洗回收稀硝酸设备，其特征在于：包括一级逆洗部、二级逆洗部和三级逆洗部，所述一级逆洗部、二级逆洗部和三级逆洗部均包括循环水箱和逆洗塔； 所述逆洗塔包括逆洗壳体，所述逆洗壳体的下端与所述同级逆洗部的循环水箱相通，所述逆洗壳体的下部一侧具有废气进口，所述逆洗壳体的上部设有废气出口，所述逆洗壳体的内侧、位于所述废气进口与所述废气出口之间、自废气出口至废气进口依次设有脱水层和两层传质填料层，所述逆洗壳体内部、位于所述脱水层和传质填料层以及两层传质填料层之间分别设有喷嘴，所述喷嘴通过水管与同级逆洗部的循环水箱相通；所述水管上串装有循环水泵；所述一级逆洗部的循环水箱与所述二级逆洗部的循环水箱之间设有第一流道，所述二级逆洗部的循环水箱与所述三级逆洗部的循环水箱之间设有第二流道，所述第一流道将所述一级逆洗部的循环水箱上部与所述二级逆洗部的循环水箱下部连通，所述第二流道将所述二级逆洗部的循环水箱上部与所述三级逆洗部的循环水箱下部连通；所述一级逆洗部的废气出口与所述二级逆洗部的废气进口通过气管连通，所述二级逆洗部的废气出口与所述三级逆洗部的废气进口的废气进口通过气管连通；所述三级逆洗部的循环水箱上设有补水口，所述一级逆洗部的循环水箱上具有放酸口。 

本发明还可以采用如下技术措施： 

所述一级逆洗部的循环水箱、二级逆洗部的循环水箱和三级逆洗部的循环水箱为一体式构造。 

所述逆洗壳体为圆柱形的轴线竖直设置的壳体，所述一级逆洗部的逆洗壳体、二级逆洗部的逆洗壳体和三级逆洗部的逆洗壳体轴线相互平行设置于所述循环水箱之上。 

本发明具有的优点和积极效果是： 

本发明以回收硝酸再利用为前提大幅度降低废气中氮氧化物的浓度。废气中氮氧化物浓度降低后，再采用干法吸收剂吸收处理，确保氮氧化物达标排放。本发明克服了公知的现有碱吸收工艺法的不足与缺欠：实现了硝酸回收再利用，免除了碱及添加剂的用量，降低了废气处理运行费用。降低了高浓度氮氧化物治理的难度。保证了废气治理达标率。 

本发明所述设备即可实现稀硝酸回收利用，又填补了一项高浓度氮氧化物废气治理回收的技术空白，克服了公知的现有常规治理设备碱消耗量大、运行成本高、净化效率低等技术不足，提高了高浓度氮氧化物废气治理效率，同时有利于节能减排，特别是减少了二次污染。 

附图说明

图1是本发明的工艺框图； 

图2是本发明所用氮氧化物三级逆洗回收稀硝酸设备的结构示意图。 

图中：1、一级逆洗部；2、二级逆洗部；3、三级逆洗部；4、循环水箱；4-1、第一流道；4-2、第二流道；4-3、补水口；4-4、放酸口；5、逆洗塔；5-1、逆洗壳体；5-2、废气进口；5-3、废气出口；5-4、脱水层；5-5、传质填料层；5-6、喷嘴；6、水管；7、循环水泵；8、气管。 

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下： 

请参阅图1，氮氧化物废气治理工艺方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤： 

a.以水作为吸收液对废气进行两层循环喷淋，本步骤会产生第一次喷淋回收液；对本步骤喷淋后的废气进行脱水处理； 

b.以水作为吸收液对步骤a中所产生的废气进行两层循环喷淋，本步骤会产生第二次喷淋回收液；对本步骤喷淋后的废气进行脱水处理；将第二次喷淋回收液向步骤a中第一次喷淋回收液中导入； 

c.以水作为吸收液对步骤b中所产生的废气进行两层循环喷淋，本步骤会产生第三次喷淋回收液；对本步骤喷淋后的废气进行脱水处理；将第三次喷淋回收液向步骤b中第二次喷淋回收液中导入； 

d.向第三次喷淋回收液中补入水，回收第一次喷淋回收液； 

e.将步骤c产生的废气进行干法吸收处理。 

f.水吸收氮氧化物产生稀硝酸的化学反应是： 

2N0+O₂→2N0₂

2N0₂→N₂0₄

N₂0₄+H₂O→HNO₃+HNO₂

3HNO₂→HNO₃+2NO+2N0₂

总反应式： 

3NO₂+H₂O→2HNO₃+NO 

上述工艺方法在常温常压下进行，废气依次通过步骤a、b、c进行处理。本实施例中， 步骤a、b、c同时进行。 

请参阅图2，用于完成本发明步骤a、b、c的氮氧化物三级逆洗回收稀硝酸设备，包括一级逆洗部1、二级逆洗部2和三级逆洗部3。高浓度的氮氧化物废气依次通过一级逆洗部1、二级逆洗部2和三级逆洗部3进行废气治理和稀硝酸回收。 

所述一级逆洗部1、二级逆洗部2和三级逆洗部3均包括循环水箱4和逆洗塔5。其中逆洗塔5包括逆洗壳体5-1。本实施例中，逆洗壳体5-1为PP或PVC材质的圆柱形壳体。所述逆洗壳体5-1的下端与同级逆洗部的循环水箱4相通。逆洗壳体5-1的下部一侧具有废气进口5-2。逆洗壳体5-1的上部设有废气出口5-3。氮氧化物废气从废气进口5-2进入，通过逆洗壳体5-1内部后从废气出口5-3出。所述逆洗壳体5-1的内部设有脱水层5-4和两层传质填料层5-5，脱水层5-4和传质填料层5-5位于废气进口5-2与废气出口5-3之间，脱水层5-4和两层传质填料层5-5自废气出口5-3至废气进口5-2依次排布，且脱水层5-4和传质填料层5-5之间、两层传质填料层5-5之间为安设喷嘴5-6的喷淋层。所述喷嘴5-6通过水管6与同级逆洗部的循环水箱4相通。所述水管6上串装有循环水泵7。本实施例中，传质填料层5-5和脱水层5-4的填料为PP空心多面球体环保填料。循环水箱4内的吸收液为水。 

上述一级逆洗部1的循环水箱与二级逆洗部2的循环水箱之间设有第一流道4-1，二级逆洗部2的循环水箱与三级逆洗部3的循环水箱之间设有第二流道4-2。第一流道4-1将一级逆洗部1的循环水箱上部与二级逆洗部2的循环水箱下部连通，第二流道4-2将二级逆洗部2的循环水箱上部与三级逆洗部3的循环水箱下部连通，以令三级逆洗部3的循环水箱的硝酸液可以通过二级逆洗部2的循环水箱自流入一级逆洗部1的循环水箱中，而同时防止硝酸液由一级逆洗部1的循环水箱至三级逆洗部3的循环水箱逆流。一级逆洗部1的废气出口与二级逆洗部2的废气进口通过气管8连通，二级逆洗部2的废气出口与三级逆洗部3的废气进口的废气进口通过气管连通，保证氮氧化物废气依次通过一级逆洗部1、二级逆洗部2和三级逆洗部3的逆洗壳体。三级逆洗部3的循环水箱上设有补水口4-3，一级逆洗部1的循环水箱上具有放酸口4-4。水从补水口4-3进入，而稀硝酸液从放酸口4-4流出，依次实现稀硝酸的回收。 

本实施例中，一级逆洗部1的循环水箱、二级逆洗部2的循环水箱和三级逆洗部3的循环水箱为一体式构造。第一流道4-1和第二流道4-2通过循环水箱内部自带隔板构成。 

逆洗塔内的吸收液自上而下喷淋并向下流动，含氮氧化物的废气，自下而上流动。 吸收液与氮氧化物废气逆向流动接触，并在填料表面进行传质吸收，使水变成硝酸。这样每级逆洗部中逆洗塔所吸收的硝酸浓度是上低下高的，而三级逆洗部的逆洗塔的硝酸浓度是逐级增高的。设备运行时，需向三级逆洗部的循环水箱内补水，三级逆洗部的循环水箱内的稀硝酸自流进入二级逆洗部的循环水箱，二级逆洗部的循环水箱的稀硝酸自流进入三级逆洗部的循环水箱。通过控制三级逆洗部的循环水箱的补水量，可以从一级逆洗部的循环水箱内定量回收一定浓度的稀硝酸。 

虽然本发明是结合上述实施例进行描述的，但本发明并不限定于上述实施例，本领域普通技术人员能够容易地对本实施例进行等效替换或者变型，如将三级逆洗部变为四级或五级逆洗部等，但并不离开本发明的实质构思和范围。 

Claims (4)

1.一种氮氧化物废气治理工艺方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

a.以水作为吸收液对废气进行两层循环喷淋，本步骤会产生第一次喷淋回收液；对本步骤喷淋后的废气进行脱水处理；

b.以水作为吸收液对步骤a中所产生的废气进行两层循环喷淋，本步骤会产生第二次喷淋回收液；对本步骤喷淋后的废气进行脱水处理；将第二次喷淋回收液向步骤a中第一次喷淋回收液中导入；

c.以水作为吸收液对步骤b中所产生的废气进行两层循环喷淋，本步骤会产生第三次喷淋回收液；对本步骤喷淋后的废气进行脱水处理；将第三次喷淋回收液向步骤b中第二次喷淋回收液中导入；

d.向第三次喷淋回收液中补入水，回收第一次喷淋回收液；

e.将步骤c产生的废气进行干法吸收处理。

2.一种权利要求1所用的氮氧化物三级逆洗回收稀硝酸设备，其特征在于：包括一级逆洗部(1)、二级逆洗部(2)和三级逆洗部(3)，所述一级逆洗部(1)、二级逆洗部(2)和三级逆洗部(3)均包括循环水箱(4)和逆洗塔(5)；

所述逆洗塔(5)包括逆洗壳体(5-1)，所述逆洗壳体(5-1)的下端与所述同级逆洗部的循环水箱(4)相通，所述逆洗壳体(5-1)的下部一侧具有废气进口(5-2)，所述逆洗壳体(5-1)的上部设有废气出口(5-3)，所述逆洗壳体(5-1)的内侧、位于所述废气进口(5-2)与所述废气出口(5-3)之间、自废气出口(5-3)至废气进口(5-2)依次设有脱水层(5-4)和两层传质填料层(5-5)，所述逆洗壳体(5-1)内部、位于所述脱水层(5-4)和传质填料层(5-5)以及两层传质填料层(5-5)之间分别设有喷嘴(5-6)，所述喷嘴(5-6)通过水管(6)与同级逆洗部的循环水箱(4)相通；所述水管(6)上串装有循环水泵(7)；

所述一级逆洗部(1)的循环水箱与所述二级逆洗部(2)的循环水箱之间设有第一流道(4-1)，所述二级逆洗部(2)的循环水箱与所述三级逆洗部(3)的循环水箱之间设有第二流道(4-2)，所述第一流道(4-1)将所述一级逆洗部(1)的循环水箱上部与所述二级逆洗部(2)的循环水箱下部连通，所述第二流道(4-2)将所述二级逆洗部(2)的循环水箱上部与所述三级逆洗部(3)的循环水箱下部连通；

所述一级逆洗部(1)的废气出口与所述二级逆洗部(2)的废气进口通过气管(8)连通，所述二级逆洗部(2)的废气出口与所述三级逆洗部(3)的废气进口的废气进口通过气管连通；

所述三级逆洗部(3)的循环水箱上设有补水口(4-3)，所述一级逆洗部(1)的循环水箱上具有放酸口(4-4)。

3.根据权利要求2所述的氮氧化物三级逆洗回收稀硝酸设备，其特征在于：所述一级逆洗部(1)的循环水箱、二级逆洗部(2)的循环水箱和三级逆洗部(3)的循环水箱为一体式构造。

4.根据权利要求2所述的氮氧化物三级逆洗回收稀硝酸设备，其特征在于：所述逆洗壳体(5-1)为圆柱形的轴线竖直设置的壳体，所述一级逆洗部(1)的逆洗壳体、二级逆洗部(2)的逆洗壳体和三级逆洗部(3)的逆洗壳体轴线相互平行设置于所述循环水箱之上。