氮氧化物廢氣凈化處理-稀硝酸吸收法
- 利用NO和NO2在硝酸中的溶解度比在水中大這一原理,可用稀硝酸對(duì)含NOx廢氣進(jìn)行吸收。由于吸收為物理過程,所以低溫高壓將有利于吸收。表8-9為25℃時(shí)NO在硝酸中的溶解系數(shù)與硝酸濃度的關(guān)系。
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(一)凈化原理
利用NO和NO2在硝酸中的溶解度比在水中大這一原理,可用稀硝酸對(duì)含NOx廢氣進(jìn)行吸收。由于吸收為物理過程,所以低溫高壓將有利于吸收。表8-9為25℃時(shí)NO在硝酸中的溶解系數(shù)與硝酸濃度的關(guān)系。
表8-9 NO在不同濃度硝酸中的溶解度
硝酸濃度/% | 0 | 0.5 | 1.0 | 2 | 4 | 6 | 12 | 65 | 99 |
β值 | 0.041 | 0.7 | 1.0 | 1.48 | 2.16 | 3.19 | 4.20 | 9.22 | 12.5 |
注:β為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1m3硝酸所溶解的NO的體積(m3)。
(二)工藝流程
稀硝酸吸收含NO 尾氣的工藝流程見圖8-6。吸收液采用的是“漂白硝酸”,即脫除了NO2以后的硝酸。
圖8-6 稀硝酸吸收法凈化含N )x尾氣的工藝流程
1-硝酸吸收塔;2-尾氣吸收塔;3一加熱器;4一冷卻器;5-漂白塔;6-尾氣預(yù)熱器;7-尾氣透平
從硝酸吸收塔出來的含NOx尾氣由尾氣吸收塔下部進(jìn)入,與吸收液(漂白稀硝酸,濃度為15%~30%)逆流接觸,進(jìn)行物理吸收。經(jīng)過凈化的尾氣進(jìn)入尾氣透平,回收能量后排空。吸收了NOx后的硝酸經(jīng)加熱器加熱后進(jìn)入漂白塔,利用二次空氣進(jìn)行漂白,再經(jīng)冷卻器降溫到20℃,循環(huán)使用。吹出的NOx則進(jìn)入硝酸吸收塔進(jìn)行吸收。
(三)工藝操作指標(biāo)
表8-10列出的是稀硝酸吸收法的工藝操作指標(biāo)。
表8-10 稀硝酸吸收法的工藝操作指標(biāo)
工 藝 條 件 | 凈化效率/% | |||
吸收液濃度/% | N4O2含量/% | 空塔速度/(m/s) | 溫度/℃ | |
15~30 | 0.06~0.004 | <0.2 | 20 | 67~87 |
(四)影響因素
(1)溫度 該法主要是物理吸收過程,因此降低溫度有利于吸收。溫度與凈化效率的關(guān)系見圖8-7。
(2)吸收液濃度 濃度與NO2吸收率的關(guān)系見圖8-8。吸收液濃度一般以15%~30%為宜。
圖8-7 溫度對(duì)NO2吸收率的影響 圖8-8 濃度對(duì)NOx吸收率的影響
(3)硝酸中N2O4含量N2O4含量高,吸收效率低,其影響見表8-11。因此,作為吸收劑的硝酸要盡量“漂白”,使N2O4含量盡可能低。
表8-11 硝酸中N2O4 含量對(duì)吸收率的影響
HNO3 中N2O4含量/% | HNO3溫度/℃ | 氣體中NOX濃度/(mL/m3) | 效率/% | |
人 口 | 出 口 | |||
0.004 | 13 | 1492 | 195 | 87 |
0.012 | 13 | 1576 | 215 | 86 |
0.060 | 12 | 2150 | 705 | 67 |
(4)空塔速度 當(dāng)吸收溫度和液氣比相同時(shí),增大空塔速度,吸收效率下降(見表8-12)。但空塔速度也不宜太小,否則就不經(jīng)濟(jì)。
表8-12 空塔速度對(duì)吸收效率的影響
硝酸量/(L/h) | 氣量/(m3/h) | 液氣比/(L/m3) | 空速/(m/s) | 進(jìn)口NO2濃度/(mL/m3) | 出口NOX濃度/(mL/m3) | 吸收效率/% | |
最高 | 最低 | ||||||
240 | 24 | 10 | 0.2 | 2805 | 1450 | 968 | 58.2 |
360 | 36 | 10 | 0.3 | 2876 | 1805 | 975 | 48.3 |
420 | 42 | 10 | 0.35 | 2821 | 2301 | 1155 | 39.5 |
(5)壓力 在其他條件相同時(shí),增加壓力有利于吸收,見表8-13。
表8-13 壓力對(duì)吸收效率的影響
表壓/kPa | 2000 | 1000 | 100 |
吸收率/% | 77.5 | 59.5 | 4.30 |