范文一:硝酸尾气处理方法
硝酸尾气处理方法
王效英 山东省化工规划设计院 济南 3唐文骞 250013
摘要 介绍我国硝酸工业生产 5种实用的尾气处理方法 : 氨选择性催化还原法 、非选择性催化还原 法 、低温延长吸收法配氨催化还原法 、碱吸收配氨催化还原法和碱吸收配气调优法等 , 并做技术经济比较 。
关键词 硝酸尾气 催化 碱吸收 处理方法
的抑制作用 。我 国 现 有 大 气 污 染 物 主 要 是 二 氧 化 硫
- 1 ( ) ( ) SO, 其次是 氮 氧 化 物 NO。 2005 年 NO主要工艺条件 : 空速 10000 ,14000 h ; 燃 2 x x
料比 111 ,112 , 最 高 不 能 超 过 114; 反 应 温 度 排放总量达 19950 k t, 预计到 2010 年后的 5 ,10
260 ,300 ?。 年 , NO排放总量将会超过 SO, 成为第一大酸 x 2
112 非选择性催化还原法 性气体污染 排放 物 。如 今 , 国 家对 NO排放 量 x
十分重视 , 拟制 定新 的 硝酸 工业 污 染 物 排 放 标 采用以氢气和天然气为还原剂的非选择性催
准 , 要求 硝 酸 尾 气 NO排 放 浓 度 的 限 定 值 为 化还原法 。 x
3 2NO+ 4H= N+ 4HO + Q 2 2 2 2 400m g /Nm, 针对此情况 , 介绍硝酸工业生产实
2NO + 2H= N+ 2HO + Q 2 2 2 用的几种尾气处理方法 , 以供参考 。
O+ 2H= 2HO + Q 2 2 2
)(CH+ 4NO= 4NO + CO+ 2HO + Q 脱色反应 1 处理方法 4 2 2 2
CH+ 2O= CO+ 2HO + Q (燃烧反应 ) 4 2 2 2
111 氨选择性催化还原法 CH+ 4NO = CO+ 2HO + 2N+ Q (消除反应 ) 4 2 2 2
非选择性催化还原过程的特点是在反应过程 以氨做还原剂 , 在铜 - 铬触媒催化作用下 ,
中 , 先用燃料直接燃烧将尾气加热至 400 ?, 尾 氨与 NO气体进行选择性主反 应 , 在 适 当温 度 x 气中的 NO与燃料进行催 化 反应 , 而且 尾气 中 x 下 , 氨基本上不与氧气发生反应 。 的 O也与燃料发生催化反应 , 反应器出口温度 2 )( 4NH+ 6NO = 5N+ 6HO + Q 150 ?时开始反应 3 2 2 670 ?。这一过程所用的催化剂就是加在氧化铝 ( 8NH+ 6NO= 7N+ 12HO + Q 150 ?时 开 始 反 3 2 2 2
载体 上 的 钯 或 铂 等 贵 金 属 , 钯 含 量 011 % , )应
(() 015 % w t。所使 用 的 燃 料 气 是 天 然 气 主 要 当反应温度较高时 , 由于尾气里有 3 %左右
) 成分为甲烷 、氢气 , 亦可以使用烃类 、一氧化 的氧 , 因此还有下列副反应 :
碳 、合成氨弛放气 、铂重整尾气等 。 )( 4NH+ 3O= 2N+ 6HO + Q 250?时开始反应 3 2 2 2
对于甲 烷 催 化 燃 烧 , 贵 金 属 触 媒 活 性 顺 序 4NH+ 5O= 4NO + 6HO + Q ( 400 ?时开始反应 ) 3 2 2
2NH= N+ 3H- Q ( 400 ?时开始反应 ) Pd > P t。由于钯比铂便宜 , 故催化剂活性组份选 3 2 2
在一定 温度 范 围内 , 氨与 NO的反 应 速 度 用钯 。催化剂主要质量指标和工艺条件 : x
远大于氨氧化速度 , 因此可控制反应 , 使之具有
钯含量选择 性 。试 验 证 明 , 使 用 组 份 为 25 % CuC rO/ 012 % ,014 % 2
甲烷转化率> 95 % A lO的铜 - 铬触媒对上述第一个副反应有较好 2 3
3 唐文骞 : 高级工程师 , 副总工程师 。1963 年毕业于福州大学化学工程系 。曾获山东省 、原化工部优秀工程设计一 、二 、三等
奖 , 任全国化工硝酸硝盐技 术协 作网专 家委 员会副 主任 委 员 , 享 受 国 务 院 政 府 特 殊 津 贴 。发 表 论 文 60 多 篇 。联 系 电 话 :
( ) 0531 83195224。
C HEM ICAL ENG INEER ING D ES IGN 化工设计 2008, 18 ( 5 )14
- 13 3 空速20000,40000 h 浓度从 5000 ,6000m g /Nm, 降至 1600m g /Nm,
操作压力虽然尚未达到新排放标准的要求 , 但仍可以取得 014,0172M Pa
一定节能减排的效果 。 燃烧室入口温度400,480 ?
燃烧室出口温度 650,675 ? 2 技术经济比较 燃烧室入 口 气 体 浓 度210 % ,212 % ; O 2
企业可根据自身的情况选择硝酸尾气处理方 H1 % ,114 % ; CH018 % 2 4
- 6 法 , 选择的依据是酸尾的压力 、浓度及处理后气 ?180 ×10燃烧室出口 NO x
体的利用等技术经济比较的结果 。 113 低温延长吸收法配氨催化还原法 ()211 选择性催化还原法 中压法 广西某厂有三套综合法硝酸生产装置 , 原采
( ) 1 采用气氨做还 原剂 , 在铜 - 铬 触媒 催 用碱吸收处理尾气 , 虽然尾气 中 NO的 含量 能 x
化作用下氨与 NO气体进行选择性还原反应 。 达到 GB 16297 - 1996 标准 的 要 求 , 但 所 排 放 的 x
尾气颜色仍呈淡黄色 。采用在原酸吸收塔后增加 3 ( ( ) 2 尾气入口 NO浓度为 3000m g /Nm 酸 x 一个低温酸吸收塔 , 再接氨催化还原法进行尾气 ) 水作 为 吸 收 用 水 , 反 应 出 口 浓 度 为 400m g / 处理 , 其反应式如下 : 3 Nm , 出口温度 250,300 ?。 2NO + O= 2NO(氧化反应 ) 2 2 (( 3 ) 吨酸 耗 NH7 ,10 kg, 氨 的 价 格 按 3 3NO+ HO = 2HNO+ NO (吸收反应 ) 2 2 3 2600元 / t计 , 下同 ) 。 4NO + 4NH+ O= 4N+ 6HO 3 2 2 2
( ) 4 硝 酸 尾 气 经 处 理 后 可 返 回 “三 合 一 ” 6NO+ 8NH= 7N+ 12HO 2 3 2 2
机组回收能量之后排放 。 氨催化还原使用壳牌 D eNO x系统 , 运行 中
( 5 ) 成本为 20 ,27元 / t。 NH/NO的比率控制在 111 ,113 , 经处理后排 3 2
()212 非选择性催化还原法 高压法
3 ( ) 1 采用天 然 气氢 气 做 还 原 剂 、钯 触 媒 催 放尾气中 NO浓度 < 400m="" g="" m="" 。经测定="" ,="" 低温="" x="">
化作用下将 NO还原 , 载体利用 A lO。 酸 吸 收 塔 投 用 后 , 酸 吸 收 率 由 96 % 提 高 到 x 2 3
3 9815 % , 酸产量提高约 215 % , 3 个系统按年产 ( ) 2 尾气入口 NO浓度 3000m g /Nm , 反应 x
3 152 k t计 , 相当于年多产硝酸 3800 t。 器出口为 400m g /Nm, 出口温度 670 ?。
114 碱吸收法配氨催化还原法 3 3 ( 3 ) 吨酸耗天然气 50m, 氢气 26m。
( ) 4 硝 酸 尾 气 经 处 理 后 可 返 回 “三 合 一 ” ,冬季尾气排中压法硝酸尾气经碱吸收之后
3 机组回收能量之后排放 。 放 NO浓度 < 400m="" g="" m="" 。其他季节尾气经碱吸="" x="">
3 ( 5 ) 成本约为 80元 / t。 收之后 的 浓 度 在 600 ,1000m g /Nm, 需 再 经 氨 ()213 低温延长吸收配氨催化还原法 综合法 3 催化还原处理至 < 400m="" g="" nm排放="" 。="" (="" )="" 1="" 增设低温酸吸收塔="" ,="" 其出口的="" no气="" x="" 以="" 50="" k="" t="" a中="" 压法="" 硝酸="" 为="" 例="" ,="" 采="" 用碱="" 吸="" 收="" 处="" 体用壳牌="" d="" eno="" x催化还原="" 。="" 理硝酸尾气="" ,="" 可副产硝酸钠和亚硝="" 酸="" 钠="" 1600="" ,="" (="" )="" 2="" 低温酸吸收塔的吸收率由原来="" 96="" %提="" 2000="" t="" a,="" 同时降低氨催化还原处理尾气的费用="" 。="" 高到="" 9815="" %="" ,="" 用="" 壳="" 牌="" d="" eno="" x="" 催="" 化="" 还="" 原="" ,="" 出="" 口="" 115="" 碱吸收配气调优法="">
3 因系统压力低 , 常压法硝酸不能采用氨催化 NO为 400m g /Nm 。 x 还原法处理酸尾气时 , 可采用配气法 , 即从氧化 ( )3 吨酸副产 25 kg酸 。 () 吸收段引出高浓度的 NO含有 NO 气体至硝 2 ( ) 4 尾气经处理后直接排放 。 (酸尾 气 碱 吸 收 塔 , 配 成 NO ?NO= 1 ?1 分 子 2 ( )5 成本为 20 ,25元 / t。 ) 比 , 此时碱吸收速度最快 。据石家庄某技术开
()发公司的经验 , 使用该法可将 硝酸 尾 气 NO的 214 碱吸收配氨催化还原法 中压法 x
( ) 1 采用 碱吸 收 硝酸 尾气 中 的 NO, 副 产 x
( )唐文骞等硝酸尾气处理方法2008 , 18 5 15
出 碱塔 气体 再 经 氨 催 化 还硝酸钠和 亚硝 酸 钠 , 3 结语 原 。
( ) ( ) 到 2007年我国硝酸生产能力达 7050 k t / 1 ,3000 2 进 碱 吸 收 塔 尾 气 NO浓 度 x
3 3 其中先进的双加压法有 2560 k t / a, 占 3614 % , a, 4000m g /Nm, 出口 600 ,1000m g /Nm,氨 催 化
3 其硝酸尾气不需另行处理 , 基本可以做到达标排 还原出口 NO为 400m g /Nm 。 x
放 。其余常压法 、综合法 、中压法和高压法总生 ( ) (3 吨酸耗纯碱 32 kg, NH116 ,2151 g 尾 3
产能力 为 4490 k t / a, 占 总 产 能 的 6316 % , 尾 气 ) 气催 化 还 原 用 NH量 制 “二 钠 ”用 氨 量 3
3 需经处理方可排放 。 916 kg、蒸汽用量 100 kg、电 1014 kW h、水 5m。
( ) 2 企业可 根 据具 体 情 况 , 结 合 国 家 即 将 ( 4 ) 吨酸副产硝酸钠和亚硝酸钠约 40 kg。
颁布新的氮氧化物排放标准对硝酸尾气 5 种处理 ( 5 ) 成本为 315 元 / t。
方法加以选用 , 选用时应注意到减排达标和经济 ()215 碱吸收配气调优法 常压法
费用的关系 : ?如企业原有硝盐装置 , 可采用硝 ( ) 1 采用碱 吸收 硝酸 尾 气 , 另 外 引 进 高 浓
酸尾气先经碱吸收 , 后去氨催化还原处理 ; ?如 度的 NO, 使尾气中 NO ?NO= 1 ?1 时吸收速度 2 2
企业无硝盐装置 , 可考虑采用先经延长吸收 , 后 最快 。
去氨催化还原法处理 , 这两种方法相对处理费用 3 ( ) 2 硝酸尾气 NO浓度 5000m g /Nm , 经处 2 较低 , 效果较好 ; ?常压法因受其压力限制 , 难 3 理后可达 1600m g /Nm, 尾气排放 。以满足即将颁发新的氮氧化物排放要求 , 可能要 () 3吨酸耗纯碱 40,48kg、氨 12,1414kg、蒸 转产或退出硝酸市场 , 暂时措施可采用碱吸收配 3 汽 125,150kg、电 13,1516kW h、水 6,712 m。 气调优法 , 达到减排 NO的目的 。 x ( )4 吨酸副产硝酸钠和亚硝酸钠 50,60 kg。 ( ) 3 以环保 和 经济 效 益 考 虑 , 今 后 新 建 的 ( ) 5 消耗量与副产品回收基本持平 。 硝酸装置 , 应采用先进的双加压法生产技术 。 ( )6 尾气经处理后直接排放 。 (收稿日期 2008 - 05 - 16 )
2009 年 《 化工设计 》征订启事
《化工设计 》是国家科委批准的全国化工设计行业以及工矿企业生产技术改造与四新成果等 。
(国家级科技刊物 。由中国成达工程有限公司 原化工部 主要栏目 : 综述评论 、设计技术 、技术开发 、设计
) 第八设计院 、中国石油和化工勘察设计协会联合主办 , 管理 、计算机应用 、设计体制改革 、环境保护 、技 术经 34个部 、省级设计单位协办 。国内外公开发行 , 国际标 济与市场 、技术改造 、国外化工 、问题讨论 、产品介绍 、 准刊号 : ISSN1007 - 6247; 国内统一刊号 : CN51 - 1355 / 标准信息与消息报道 。 TQ。本刊坚持理论与实践相结合 , 以实用为主的办刊方 订阅办法 : 本刊为双月刊 , 每本定价 10 元 , 年定价 针 , 特点是技术与管理并重 。本刊获全国化工优秀信息 () 60元 含邮资费 。老订户由编辑部随刊物寄订单 。新 成果二等奖 , 已入编中国知网中心网站 、万方数据 ??
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( )1 2008 , 18 5 CH EM ICAL EN G IN EER IN G D ES IGN
L a you t an d D ep loy on M a ter ia l C on tro l for
EPC Pro jec t Ba sed on M A R IA N Sy stem A BSTRAC TS L iang W eim in (() )W ison S hangha iChem ica l Eng ineering Co. , L td. , S hangha i 201203 M a them a t ica l M ode l an d S im u la t ion Ca lcu la t ion of A im ed at m a te rial con tro l m anagem en t p rac tice fo r EPC p ro jec t Un iform Tem pera ture M e than o l Syn the sis Rea ctor ba sed on MAR IAN system , in o rde r to in troduce the dep loy and W ang H u iyong, e t a l imp lem en t m e thod s of m a te ria l m anagem en t layou t, system struc tu re, ( )Yankuang Y ishan Chem ica l C o. , L td, Z oucheng 273500 flow p roce ss and m a te ria l con tro l c lo sed - loop system s ba sed on Exp lain the sign ificance of m athem a tical mode l, and in troduce the MA TR IAN system p erm ea ting the idea of MAR IAN and com b in ing p roce ss of the m a them a tica l mode l e stab lishm en t fo r un ifo rm w ith the p ro jec t m a te ria l con tro l p roce ss. temp e ra tu re m e thano l syn the sis reac to r cata lyst bed, p rovide the basis Key word s MAR IAN system o rgan iza tion system m a te ria l fo r the sim u la tion calcu la tion of un ifo rm temp e ra tu re m e thano l con tro l p roce ss WB S system struc tu re du ty key po in t of con tro l syn the sis reac to r.
Key word s un ifo rm temp e ra tu re m e thano l syn the sis reac to r D e term ina t ion of Re lea se Am oun t of m a them a tica l mode l d iffe ren tial equation F la re Sy stem D e sign in C hem ica l P lan t
Zhang M e iting A dvan ta ge of Rec t iso l Proce ss Un it Ba sed ( )H ua lu Eng ineering and Technology Co. , L td. , X i’an 710054
on L a rge S ize C oa l Ga sif ica t ion P lan t B ased on the standards & codes at hom e and abroad, determ ine the
W ang X ianyan release amount of flare system in d ifferen t cond ition s, and illu strate the ( )S INO PEC N ingbo Eng ineering C o. , L td. , N ingbo 315103 selection and calculation by u sing EXCEL , discu ss the determ ination
α In troduce tha t advan tages and d isadvan tage s of rectiso l, - MD EA p rincip le and th ink ing of the flare system capacity in em ergency and NHD ac id ga s p u rifica tion p roce sse s a re system a tically comp a red cond ition, p rovide the logical system m ethod s of determ in ing the release and ana lyzed la rge size m e thano l p ro jec t ba sed on coa l ga sifica tion, amoun t of flare system design fo r chem ical p lan t. and the resu lt is tha t rec tiso l is mo st su itab le p roce ss fo r la rge size coa l Key word s fla re system safe ty va lve re lea se amoun t ga sifica tion p lan t.
α Key word s rectiso l - MD EA NHD la rge size coa l Nuc leu s In strum en t Ra d ioa c t ive Sources A c t iv it ie s an d ga sifica tion p lan t its In sta lla t ion D e sign
H uang X inp ing M e thod s of Trea tm en t for Ta il Ga s from N itr ic A c id P lan t ( C h ina Huanqiu C on tracting & Eng ineering Corpora tion, B eijing
Tang W enq ian, e t a l )100029 ( S handong P rovincia l C hem ica l P lann ing & D esign Institu te, J inan Fo r the sake of safe ty and san ita tion from rad io logical p ro tec tion, )250013 in troduce the in sta llation de sign p rob lem s to be taken in to accoun t and In troduce 5 p rac tica l m e thod s of trea tm en t fo r ta il ga s from n itric m ea su re s to be taken from con tro l of sou rce strength, sh ie ld ba sed ac id indu stria l p roduc tion in Ch ina: ammon ia se lec tive ca ta lytic p ro tec tion, d istance based p ro tec tion and tim e ba sed p ro tec tion e tc. reduc tion, non - selec tive ca talytic reduc tion, lengthen ing ab so rp tion Key word s nuc leu s in strum en t rad io logica l p ro tec tion m e thod at low temp e ra tu re w ith ammon ia ca ta lytic reduc tion, a lka li in sta lla tion de sign
ab so rb w ith ammon ia cata lytic reduc tion m e thod and a lka li ab so rb w ith
ga s op tim a l m ethod, and m ake the techn ica l and econom ic C ha ra c ter ist ic s of FF F ieldbu s an d its A pp l ica t ion in Pro jec t comp a rison. L i P ing
Key word s ta il ga s from n itric ac id cata lytic a lka li ab so rb ( Huanqiu - Guangye Con tracting & Eng ineering Co. , L td. , m e thod s of trea tm en t )Guangzhou 510130
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)Co. , L td. , Ta iyuan 030001
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)J ilin D esign Institu te, J ilin 132002
范文二:浓硝酸尾气处理方法探讨
櫉櫉殶 櫉櫉櫉櫉櫉殶
氨加工 櫉櫉
浓硝酸尾气处理方法探讨
唐文骞
,中海油山东化学工程有限责任公司 ,山东省化工规划设计院 ,, 山 东 济 南 ,,,::,, , , , , 摘 要 综合比较了国内浓硝塔尾气的几 种 处 理 方 法 如 碱 吸 收 法 压缩机法和低温 吸 收 法 等 旨 在
, 。探寻一个切合工业生产实际 又有经济和环保效益的处理方法
, , , 关 键 词 塔 尾 气 泄 漏 量 平 衡 常 数
,,,,,中 图 分 类 号 文 献 标 志 码 文 章 编 号 ,:,,,,,,::,,,,:,:,,:,:::,:, ))),,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,:, ,:,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,:,,,
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,《》,同 排 放 在 实 施 旧 国 标 期 间 ,,,,,,:),,,,, 问 题 的 提 出 尚 能 勉 强 通 过 , 但 从 年 月 日 起 旧 标 准 ,:,, , ,
《》,,。 , ——— 我 国 浓 硝 酸 生 产 能 力 约 生 产 方 法 作 废 改 用 新 的 国 标 ,,,,,,,),:,:,,,,
,、。,,,,有 硝 酸 镁 法 硫 酸 法 和 直 硝 法 硝酸镁法和硫酸 折 为 新的排放标准要求 ::,::,, ::,, ,
而 现 在 一 般 企 业 浓 硝酸的塔尾气含有的 浓 ,法 统 称 为 间 硝 法 间硝法占浓硝酸总生产能力的 ::, ,。,度 折 算 成 为 对于浓硝酸塔尾 ::,:,,,,, ,。 。 以 上 间 硝 法 生 产 有二个主要过程 第 一 ,:,, 气 中 的 处 理 还 要 视 浓 硝 与 稀 硝 的 产 能 比 ::, ,,步 浓硝 酸镁或浓 硫酸与稀硝酸混合 在 浓 缩 塔 ,例 来 定 以审视塔 尾气 送 至 稀 硝酸排气筒一起排 ,内 进 行 精 馏 产生 成品浓硝酸和稀硝酸镁或稀硫 ,,放 的 可 能 性 如 果 不 达 标 准 则塔尾气需要单独
。,,酸 第 二 步 稀硫 酸直接供生产化肥用 稀 硝 酸 处 理 。
,镁 经 蒸 发 浓 缩 变 成 浓 硝 酸 镁 返回浓缩塔循环使
用 。上述 二个过程 均在真空条件下进行 ,有 尾 气 , 塔尾气量的理论推算和工程数据的确定 ,,产 生 浓 缩塔的尾 气称之为塔尾气 稀 硝 酸 镁 浓
,塔 尾 系 统 泄 漏 空 气 量 的 计 算 缩 产 生 的 尾 气 称 为 镁 尾 气 与镁尾气相应的稀硝 ,,,
,以塔塔内真空,:::,, ,::,:::,,,: 酸 浓 度 , 原 来 为 , 现 改 进 工 艺 ,,, ,,,,,,
柱 为 例 ,水 柱 ,。 后 ,,,, ,,,,,,
,, 设 备 和 管 道 泄 气 量 ,, 采 用 酸 水 回 收 塔 其 酸 浓 度 降 至 以 下 可 ,:,,,
体 积 计 算 。 以 达 到 烟 无 色 排 放 与塔 尾 气相应的酸浓度在
,浓 缩 塔 , , 其 中 含 有 较 高 浓 度 的 原 来 ,,,,,:,,,:,,,,::,,,
的处 理方 法是送去 稀硝酸排气筒与稀硝酸尾气一 ,收 稿 日 期 ,:,,,:,, ))
, ,,, , , 、 , 作 者 简 介 唐 文 骞 男 福 建 漳 州 人 山 东 省化工规划设计院高级工程师 副 总 工 程 师 曾 获 山 东 省 ,,,,)
、 、 , 。原化学工业部优秀工程设计一 二 三 等 奖 享受国务院政府特殊津贴
?? ,第 期 ::唐 文 骞 浓硝酸尾气处理方法探讨 ,
,,漂 白 塔塔 尾 循 环 槽,,,,,,, ,,,,,,, ,:
,全 容 积 气 液 分 离 器 , ,,,,,,,,,,,,,,,,:,::,,,,,,,,:,
,, 分 配 酸 封 ,:,,,,, ,,:,::,,,
, ,漂 白 酸 封 考 虑 管 道 的 体 积 ,,:,,,,×,,,,,,,,,,,,,:,::,,,
,,查 图 浓 硝 冷 凝 器 泄 漏 量 ,,,,,,, ,,,,,,,,,
图 整个密闭系统漏入空气的最大量 ,
,, ,,,,其 他 漏 气 量 查 表 硝 酸 冷 凝 冷 却 器 法 兰个 每 个磅 ,,,,,:,,,表 逸入真空系统设备的空气泄漏量估算 ,,磅 ,,共 磅,。 ,,:,,,,,,:,,,
估算的平均空气 , 其 他 阀 门 管 件 及 液 液 连 接 法 兰 约 个 ,: 管 件 类 型 ,, 泄 漏 量磅, ,,,。每 个 磅共 磅:,,,,, , 吋以下的螺纹连接 :,, :,, 吋以上的螺纹连接 , 浓 缩 塔 、漂 白 塔 连 接 法 兰 个 , 每 个 ,, ,,,:,, 吋以下的法兰连接 , :,, ,,,。 磅磅,,:,,,吋 到 吋包括入孔在内的法兰连接 , ,, ,,, 吋 到 呎 的 法 兰 连 接 ,, , 磅,, :,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,: 呎以上的法兰连接 , :,, ,, 总 的 泄 漏 气 量 ,,阀 杆 直 径 在 吋以下的有填料的阀 ,, ,,: ,阀 杆 直 径 在 吋以上的有填料的阀 ,,, ,,,,,,,,,,,,,:,,, :,, 具有润滑的旋塞 ,,:,, 空 气 的 密 度 ,,则 为 ,。 ,,,,,,,,,,,,,排 泄 旋 塞 ,,: 玻 璃 视 镜 ,,: ,,, 塔 尾 气 的 确 定 ::, 玻 璃 液 面 计 ,包 括 液 面 旋 塞 , :,, , 由 于 近 年 来 浓 缩 酸 工 艺 的 不 断 改 进 和 ,: 、,搅 拌 器 轴 泵 等 的 液 封 填 料 函 以 每 吋 , ,酸 水 回 收 工 艺 的 不 断 完 善 稀 硝 酸 加 工 成 浓 轴 直 径 计 算 普 通 填 料 函 ,以每吋直径计算 , ,,硝 酸 吨 浓 硝 酸 的 损 失 降 至 其 分 配 如 ,,,,,, ,安全阀及破坏真空装置 以 每 吋 的 公 称 。下 ,尺 寸 计 算 ,,: ,, 稀 硝 酸 浓 度 按 计 , 生 产 浓 硝 酸 ,,:, ,,
?? :,第 卷 化 工 设 计 通 讯 ,:
,, 需 要 放 出 的 酸 水 酸 水 浓 度 为 则,::,:,,, ,
带 出 的 酸 量 。 :,,,,,,
,, ,塔 尾 气 用 水 喷 射 泵 吸 收 每 吨 浓 硝 酸 回 ,
。收 硝 酸 量 为 ,,,,,
,, 泄漏及检修时 浓 硝 酸 的 损 失 为 ,, ,:,,,,,
则 塔 尾 气 所 带 走 的 酸 量 为 , 图 塔尾气碱吸收工艺示图 ,,,),,,):,,,,):,,,:,,,,,,, — ,— ,— ,第 一 碱 吸 收 塔 第 二 碱 吸 收 塔 真 空 机 组 ,,,
, , ——第 一 碱 循 环 泵 第 二 碱 循 环 泵 , , ,。,,折 成 为 即 为 :::,,,,,,:,,,:,,, ,
塔 尾 气 量 的 确 定 ,,, ,,, 压 缩 机 法
,,, ,系 统 泄 漏 气 量 为 塔 尾 循 环 槽 与 当 浓 硝 酸 生 产 规 模 较 大 排出的塔尾气数量 ,,,,,,
,,, , ,,浓 度 较 高 时 有 的 企 业 采 用 将 塔 尾 较 多 大 气 的 连 通 管 吸 入 气 量 为 ::, ,:,::,,,,, ,,,,气 收 集起来送进压缩机的方法 处 理 ,压 缩 机 出 总 的 气 量 为 ,。 ,:,,,,,
,塔尾 气 的 浓 度 ,,, :::,,,:,:,,,,:,:::,,,口 压 力 为 绝 送至双加压法硝酸低 , :,,, ,,,),。即 为 ,,,×,: , 压 反 应 水 冷 却 器 入 口 的 后 面 由 稀 硝 酸 装 置 处
, 的 浓 缩 塔 稀 硝 酸 的 浓 度 。理 此 法 较 完 善 地解决了塔尾气中 ,:::,, ,:,的 处 理 ::, 时 ,产 量 为 ,。 ,, 问 题 但 也 存 在 着 压 缩 机造价昂贵问题 ,,,,,::, ,,, 排 出 量 折 成 为 塔 尾 :::::,,,,,,, , ,又因塔尾气带水 影响 压 缩 机 的运行及机体内部 ),。气 折 成 的 浓 度 为 ::,,,,,,×,:, 容 易 损 坏 等 ,运 行 情 况 不 是 太 理 想 。
,,, 低 温 吸 收 法 尾气处理方法的探讨 ,,,,, 理 论 依 据 ,
用稀硝酸吸收 硝酸 尾 气 中 低浓度的氧化氮气 ,塔 尾 气 的 主 要 成 分 与 硝 酸 尾 气 相 同 都 是 ,体或浓硝酸生产 中 塔尾 气 中 的 氧化氮气体 这 是 ,,但 塔 尾 气 因 受 压 力 限 制 不 能 采 用 氨 催 化 还 ::,。一项有待开发的 新 工艺 新 工 艺的主导思想是当 。, 原 法 处 理 当 下塔尾气的处理 方 法 有以下 几种
,,将 尾 气 引 至 高 处 排 放 用 空 气 稀 释 后 就 地 排 放 送 , 吸 收 温 度 低 于 时 硝 酸 吸 收 反 应 会 终 止 ,,?
。至硝 酸排 气筒与硝 酸尾气一起排放 其 中 前 两 种 ,于 亚 硝 酸 上 然 后 将 温 度 低 于 含 有 亚 硝 ,,? ,方 法 肯 定 不 能 达 新 国 标 要 求 而 第 三 种 方 法 由 于 酸 的 ,,塔 尾 气 的 并 入 势 必 需 要 加 大 对 硝 酸 尾 气 氨 催 化
硝 酸 溶 液 返 回 到 温 度 高 于 的 硝 酸 吸 收 塔 ,,? ,,。还 原的 处 理 力 度 从而导致处理成本上升
内 ,,相 应 的 部 位 利 用 亚 硝 酸 的 热 不 稳 定 性 在 ,目前 行业内正 在探讨几种新的方法 如 碱 吸
酸 吸 ,。收 法 压 缩 机 法 和 低 温 吸 收 法 现将这些方法分
收塔内转化为硝酸 。 ,, ,:: ,, : ,:: ,,:: , , , , , 别 作 一 个 简 单 介 绍 。
酸 吸 收 过 程 存 在 两 个 独 立 的 化 学 反 应 ,, , ,::,,:: ,, : ,,::, , ,
,,,,,由 反 应 和可 见 尾 气中被吸收的氮氧 ,,
,,, 碱 吸 收 法 化 物,,转 化 为 亚 硝 酸 。 ::,::,::,,
,,碱 吸 收 法 有 两 种 工 艺 一种是塔式吸收 一 吸 收 剂 浓 度 的 确 定 ,,,,,
。种 是 碱 水 喷 射 器 吸 收 塔式吸收比碱水喷射器的 ,要 使 尾 气 中 参 与 吸 收 反 应 吸 收 剂 硝 酸 :: ,,,吸 收 效 果 要 好 , 本 文 主 要 介 绍塔式吸收工艺。 的浓度是关键因素 。浓 度 过 高 的硝酸会阻碍反应 ,塔式 吸收 工艺是塔 尾气体经二个碱吸收塔 碱 液 ,,,,,向 右 进 行 甚 至 会 使 反 应 完全停止或逆向 ,,,, 在 二 个 塔 内 循 环 塔 内 碱 吸 收 度 为 ::, ,:,,,, 进 行 影 响 对 的 吸 收 所 以 在 硝 酸 尾 气 吸 ::, , , 产 生 的 中 和 液 亚 硝 酸 钠 仅 占 以 下 送 至 ,:,
收 反 应 中 吸 收 剂硝酸浓度的选 择 并 不 是任意的 , ,企业 内原 有硝盐装 置内的转化器进行转化 生 产
,, 硝 酸 钠 吸 收 后的尾气进水环 式 真 空泵抽 负压 要受到化学平衡 的 约束 。 真空 泵出 口气体送 至硝酸尾气排气筒与稀硝酸尾 , 根 据 等 的 研 究 硝 酸 浓 度 的 ,,,,,:,,, ,,,,,,,。气 一 同 排 放 工 艺 示 意 见 图 , ,,,范 围 是 质 量等指 出 ,,,,:,,,,,,,,,
,,, 硝 酸 浓 度 的 上 限 可 达 质 量 实 际 上 采 ,,,
用
?? ,第 期 :,唐 文 骞 浓硝酸尾气处理方法探讨 ,
、、, 的 硝 酸 浓 度 应 根 据 尾 气 浓 度 氧 化 度 温 度 和 根 据 文 献 介 绍 吸 收 剂 硝酸上限浓度为
压 ,,。 质 量 分 率 即 便 塔 尾 气 浓 度 ,:,,,, ::,, 力 因 素 来 核 算 。 ,。 较 高 吸 收 剂 硝 酸 浓 度 仍 采 用 ,,,:,,,, ,,,::,,: ,,::,::,,,
,,,工 程 应 用 式 是 稀 硝 酸 生 产 的 吸 收 反 应 其 平 衡 常 数 ,,,,, ,
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, 在 填 料 式 硝 酸 吸 收 塔 内 生 成 经 吸 收 后 ,式 中 是 硝 酸 以 百 分 浓 度 计 的 饱 和 蒸 汽 :,::,,,,
, 的 塔 尾 气 含 理 论 上 应 趋 于 实 际 上 ,:::::,。压 为 硝 酸 浓 度 以 质 量 百 分 比 计 , ,,,:: , ,, ),,,,的 浓 度 降 至 此 时 该 塔 尾 气 与 ,,, ,::,,::×,: ::::,, , , ,,, ?,稀 硝 酸 排 气 筒 内 的 稀 硝 酸 尾 气 可 以 一 起 达 标 ,::,: , ,排 故 上 式 简 化 为 。放 含 有 的 硝 酸 溶 液送至稀硝酸装置内 :,::, , ?, ,:: ::, , ,硝酸吸收塔的相 应 部位 因 硝 酸吸收塔内温度高 ,等 式 两 边 平 方 得 , , , ,::,, 于 在 塔 内 分 解 为 氧 化 氮 气 体 在 , ,,?:,::, ,,, , ,。。塔内再吸收生成 硝 酸 工 艺 示 意 见 图 ? ,, ,:: ,:: , , ,,, ,::,
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—,,,式 中 硝 酸 的 平 衡 浓 度 质 量 分 数 ,,:: , , 我 国 浓 硝 酸 生 产 企 业 约 家 总 生 产 能 力 ,: —尾 气 总 压 力 ,大 气 压 , ,,,以 上 采 用 间 硝 法 生 产 。 间 硝 法 ,:::,,,,:, —, 尾 气 中 浓 度 摩 尔 或 体 积 ,::, 生 产 始 终 存 在 塔 尾 气 , ::处 理 的 问 题 虽 然 塔 , ,分 数 , , 尾 气 气 量 不 算 大 但 含 浓 度 较 高 压 力 又 ::, ———反 应 的 化 学 平 衡 常 数 。 ,,,低 处 理 上 很 有 难 度 所 以 是 生产中影响环境治 , 平 衡 常 数 与温度和 硝 酸浓度的关系如下 , 。理 的 重 要 课 题 本 文列 举 国 内 现有几种塔尾气处 ,时 ,,? ,,,,,:,,,,),,,:,,, ,::, ,, ,理 方 法 如 碱 吸 收 法 压缩机法和低 温 吸 收 法 ),,, 例塔 尾 气 中 浓 度 为 ::,,,,,,×,: , ,、作 为 抛 砖 引 玉 以 探 讨 切 合 工 业 生 产 实 际 又 ,,,,摩 尔 分 数 为 为 大 :,::,,,,,,:,:,, , α,有 经济和环保效益 的 最佳 处 理 方 法 引 导 我 国 ,, 气 压 在 时 用 稀 硝 酸 吸 收 试 确 定 硝 酸 ,,?
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范文三:硝酸尾气处理方法分析[精品资料]
硝酸尾气处理方法分析-精品资料
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摘 要: 本文结合多年的实践经验,详细介绍我国硝酸工业生产5种实用的尾气处理方法:氨选择性催化还原法、非选择性催化还原法、低温延长吸收法配氨催化还原:去、碱吸收配氨催化还原法和碱吸收配气调优法等,并做技术经济比较,为硝酸工业的发展提供参考。
关键词: 硝酸尾气;处理方法
TQ111.2 A
硝酸(nitric acid)分子式HNO3,是一种有强氧化性、强腐蚀性的无机酸,酸酐为五氧化二氮。硝酸的酸性较硫酸和盐酸小(PKa=-1.3),易溶于水,在水中完全电离,常温下其稀溶液无色透明,浓溶液无色透明,但浓硝酸易分解产生二氧化氮,常温下显棕色。硝酸不稳定,易见光分解,应在棕色瓶中于阴暗处避光保存,严禁与还原剂接触。硝酸在工业上主要以氨氧化法生产,用以制造化肥、炸药、硝酸盐等,在有机化学中,浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂。
硝酸在分析和研究工作中应用甚广:溶解金属、无机酸的介质、氧化剂、有机合成中制取硝基化合物、无机合成中制备硝酸盐、染料、肥料及医药中间体制造、主要用于制造硝酸铵、硝酸铵钙、硝酸磷肥、硝磷酸钾等复合肥料国防工业用于制造炸药三硝基甲苯、硝化甘油、苦味酸等。
硝酸是最重要的基本化工原料之一,是一种用途极广的化工产品。在水处理领域,硝酸可用作碳素钢、不锈钢设备的
清洗除锈剂,用在污水、废水的氧化还原处理过程中;在污水的生物法处理过程中,可用作微生物养分中的氮 (N)源等。
由于硝酸用途广泛,下面就介绍硝酸工业生产实用的几种尾气处理方法,以供参考。
1硝酸尾气处理方法
1.1氨选择性催化还原法
以氨做还原剂,在铜一铬触媒催化作用下,氨与NO 气体进行选择性主反应,在适当温度下,氨基本上不与氧气发生反应。
4NH3+6NO=5N2+6H2O+Q(150'U时开始反应)
8NH3+6NO2=7N2+12H20+Q(150~C时开始反应)
当反应温度较高时,由于尾气里有3,左右的氧,因此还有下列副反应: 4NH3+302=2N2+6H2O+Q(250,"时开始反应)
4NH3+502=4NO+6H20+Q(400~C时开始反应)
2NH3=N2+3H2一Q(400~c时开始反应)
在一定温度范围内,氨与NO 的反应速度远大于氨氧化速度,因此可控制反应,使之具有选择性。试验证明,使用组份 25,CuCrO ,A1 0,的铜一铬触媒对上述第一个副反应有较好的抑制作用。 主要工艺条件:空速10000,14000h,;燃料比1(1—1(2,最高不能超过1(4;反应温度260—300?。
1.2非选择性催化还原法
采用以氢气和天然气为还原剂的非选择性催化还原法。
2NO2+4H2=N2+4H2O+Q
2NO+2H2=N2+2H20+Q
02+2H2=2H20+Q
CH4+4NO2=4NO+CO2+2H20+Q(脱色反应)
CH +202=CO2+2H20+Q(燃烧反应)
cH,+4NO=CO2+2H2O+2N2+Q(消除反应)
非选择性催化还原过程的特点是在反应过程 中,先用燃料直接燃烧将尾气加热至400~C,尾 气中的NO 与燃料进行
催化反应,而且尾气中 的0 也与燃料发生催化反应,反应器出口温度 670~C。这一过程所用的催化剂就是加在氧化铝 载体上的钯或铂等贵金属,钯含量0(1,, 0(5,(wt)。所使用的燃料气是天然气(主要 成分为甲烷)、氢气,亦可以使用烃类、一氧化 碳、合成氨弛放气、铂重整尾气等。 对于甲烷催化燃烧,贵金属触媒活性顺序 Pd>Pt。由于钯比铂便宜,故催化剂活性组份选 用钯。催化剂主要质量指标和工艺条件:
钯含量 0(2,一0(4,
甲烷转化率 >95,空速 20000—40000h
操作压力 0(4,0(72MPa
燃烧室人口温度 400,480cc
燃烧室出口温度 650,675~C
燃烧室人口气体浓度 0:2(0,,2(2,;
H2 1,一1(4,;CH4 0(8,
燃烧室出口NO?180×10
1.3 低温延长吸收法配氨催化还原法
广西某厂有三套综合法硝酸生产装置,原采用碱吸收处理尾气,虽然尾气中NO 的含量能 达到GB16297—1996标准的要求,但所排放的尾气颜色仍呈淡黄色。采用在原酸吸收塔后增加 一个低温酸吸收塔,再接氨催化还原法进行尾气 处理,其反应式如下:
2NO+02=2NO2(氧化反应)
3N02+H2O=2HNO3+NO(吸收反应)
4NO+4NH3+02=4N2+6H2O
6NO2+8NH3=7N2+12H20
氨催化还原使用壳牌DeNOx系统,运行中 NH3,NO2的比率控制在1(1—1(3,经处理后排 放尾气中NO,浓度<400mg,nm 。经测定,低温="" 酸吸收塔投用后,酸吸收率由96,提高到="" 98(5,,酸产量提高约2(5,,3个系统按年产="" 152kt计,相当于年多产硝酸3800t。="">400mg,nm>
1.4 碱吸收法配氨催化还原法
中压法硝酸尾气经碱吸收之后,冬季尾气排 放NO 浓度<400mg,nm 。其他季节尾气经碱吸="" 收之后的浓度在600,1000mg,nm="" ,需再经氨="">400mg,nm><400mg,nm’排放。 以50kt,a中压法硝酸为例,采用碱吸收处="" 理硝酸尾气,可副产硝酸钠和亚硝酸钠1600,2000t,a,同时降低氨催化还原处理尾气的费用。="">400mg,nm’排放。>
1.5 碱吸收配气调优法
因系统压力低,常压法硝酸不能采用氨催化 还原法处理酸尾气时,可采用配气法,即从氧化 吸收段引出高浓度的NO (含有NO)气体至硝 酸尾气碱吸收塔,配成NO:NO =1:1(分子 比),此时碱吸收速度最快。据石家庄某技术开 发公司的经验,使用该法可将硝酸尾气NO 的浓度从5000—6000mg,Nm ,降至1600mg,Nm。, 虽然尚未达到新排放标准的要求,但仍可以取得 一定节能减排的效果。
2技术经济比较
企业可根据自身的情况选择硝酸尾气处理方法,选择的依据是酸尾的压力、浓度及处理后气 体的利用等技术经济比较的结果。
2.1选择性催化还原法(中压法)
2.1.1采用气氨做还原剂,在铜一铬触媒催 化作用下氨与NO 气体进行选择性还原反应。
2.1.2 尾气入口NO。浓度为3000mg,Nm (酸 水作为吸收用水),反应出口浓度为400rag,Nm ,出口温度250,300?。
2.1.3 吨酸耗NH,7,10kg, (氨的价格按2600:Tw't计,下同)。
2.1.4 硝酸尾气经处理后可返回“三合一” 机组回收能量之后排放。
2.1.5 成本为20,27元,t。
2.2 非选择性催化还原法(高压法)
2.2.1采用天然气氢气做还原剂、钯触媒催 化作用下将NO 还原,载体利用A1 0 。
2.2.2尾气人口NO 浓度3000mg,Nm ,反应 器出口为400rag,Nm ,出口温度670?。
2.2.3吨酸耗天然气50m ,氢气26m 。
2.2.4硝酸尾气经处理后可返回“三合一” 机组回收能量之后排放。
2.2.5 成本约为80 Yc,t。
2.3低温延长吸收配氨催化还原法(综合法)
2.3.1增设低温酸吸收塔,其出口的NO 气 体用壳牌DeNOx催化还原。(2)低温酸吸收塔的吸收率由原来96,提 高到98(5,,用壳牌DeNOx催化还原,出口 NO 为400mg,Nm 。
2.3.2吨酸副产25kg酸。
2.3.3 尾气经处理后直接排放。
2.3.4 成本为20—25t。
2.4碱吸收配氨催化还原法(中压法)
2.4.1 采用碱吸收硝酸尾气中的NO ,副产酸钠和亚硝酸钠,出碱塔气体再经氨催化还原。
2.4.2 进碱吸收塔尾气NO 浓度3000, 4000mg,Nm ,出口6OO一1000rag,Nm ,氨催化还原出口NO 为400mg,'Nm 。
2.4.3吨酸耗纯碱32kg,NH31(6,2(51g(尾 气催化还原用NH 量)制“二钠”用氨量 9(6kg、蒸汽用量lOOkg、电10(4kWh、水5m’。
2.4.4 吨酸副产硝酸钠和亚硝酸钠约40kg。
2.4.5 成本为3(5t。
2.5 碱吸收配气调优法(常压法】
2.5.1采用碱吸收硝酸尾气,:另外引进高浓 度的NO ,使尾气中NO:NO =1:1时吸收速度 最快。
2.5.2硝酸尾气NO 浓度5000mg,Nm ,经处 理后可达1600mg,Nm ,尾气排放。
2.5.3 吨酸耗纯碱40,48kg、氨l2—14(4kg、蒸 汽125,150kg、电l3,15(6kWh、水6-7(2 m 。
2.5.4吨酸副产硝酸钠和亚硝酸钠50,60kg。
2.5.5 肖耗量与副产品回收基本持平。
2.5.6 尾气经处理后直接排放。
经上述分析研究,对我国硝酸工业生产5种实用的尾气处理方法,有了进一步的认识与研究,但其中目前使用硝酸尾气处理技术最广泛的分为两类:选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR),它们的反应机理都是以氨气为还原剂将烟气中NOX还原成无害的氮气和水,两者的主要差别在于SCR使用催化剂,反应温度较低,SNCR不使用催化剂反应温度较高。表1详细比较了这两种烟气脱氮技术。由于SCR具有成熟可靠、效率高、选择性好和良好的性价比,在世界各地固定源NOX控制中得到了更为普遍的应用,其中目前使用的SCR数量是SNCR的两倍左右。SCR除了用于通常的燃煤、燃油、燃气电站外,还应用于垃圾焚烧厂、化工厂、玻璃厂、钢铁厂和水泥厂等。
表1 SCR 和SNCR 的比较
总之,在今后新建的硝酸装置,要以环保和经济效益考虑,应采用先进的、合理的、科学的处理法,减少尾气的排放。为生态、绿色城市贡献一份力量。
参考文献
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范文四:实验室三废处理
实验室三废处理方法
实验室经常会产生某些有毒的气体,液体或废渣需要处理,特别是某些剧毒物质,如果直接排出就可能污染周围的空气和水源,造成环境污染,损害人体健康。因此对废液、废气和废渣要经过一定的处理后,才能排弃。严禁将浓酸、浓碱废液和不能溶固体物质倒人水池,以防堵塞和腐蚀水管。化学实验室的“三废”排放应做到以下几点:
一、废气:
1、对一些污染严重的实验应选择微型实验,减少废气的量。
2、对少量有害的尾气,以润湿相应的试剂的棉花或活性炭或相应的试液吸收。 3、对有毒气体应改进实验装置、采用闭路、循环操作等避免毒气排放。 以上办法对无机气体制备(如 HS、NO、NO等)和性质实验,有机制备等均可采用。 22
二、废渣:对有毒的废渣应及时处理,一般的固体,可集中定期处理,有价值的可进行回收处理,少量无价值的可进行焚烧法处理或深埋。
三、废液:废液的处理与其性质有关,不同的废液处理方法不同。如废硫酸液可先用废碱液和碱液中和,调制pH 6-8,然后从水道排出。 含酚、氰、汞、铬、砷的废液经以下处理才能排放,具体办法如下:
1 酚:高浓度的酚可用己酸丁酯萃取,重蒸馏回收。低浓度的酚废液可加入次氯酸钠或漂白粉使酚氧化为二氧化碳和水。
2 氰化物:含有氰化物的废液不得直接倒入实验室水池内,应加入氢氧化钠使呈硷性后再倒入硫酸亚铁溶液中(按质量计算:1份硫酸亚铁对1份氢氧化钠),生成无毒的亚铁氢化钠再排入下水管道。
3 汞:若不小心将金属汞散落在实验室内,必须立即用吸管、毛笔或硝酸汞溶液浸过的薄铜片将所有的汞滴拣起,收集于适当的瓶中,用水覆盖起来。散落过汞的地面应撒入硫磺粉,将洒落区覆盖一段时间,使其生成硫化汞,再设法扫净,也可喷洒20%的三氯化铁溶液,让其自行干燥后再清扫干净。含汞盐的废液,可先调节pH至8-10,加入过量硫化钠,使其生成硫化汞沉淀,再加入硫酸亚铁作为沉淀剂,清夜可以排放,残渣可以用焙烧法回收汞,或再制成汞盐。
4 铬:铬酸洗液如失效变绿,可浓缩冷却后加高锰酸钾粉末氧化,用砂心漏斗滤去二氧化锰后再用。失效的废洗液可用废铁屑还原残留的六价格,再用废碱液或石灰中和使其生成低毒的氢氧化铬沉淀。
5 镉:用石灰将废液调到pH8-10,使废液中铅、镉生成氢氧化物沉淀,加入硫酸亚铁,作为共沉淀剂。
6 合废水的处理:实验室的混合废液可用铁粉法处理,此法操作简单,没有相互干扰,效果良好,处理方法是用酸调节废水至pH3-4,加入铁粉,搅拌0.5h,用碱再调至pH9左右,继续搅拌10min,再加入高分子混凝剂,进行混凝后沉淀,清液可排放,沉淀物以废渣处理。
化学实验室剧毒、易爆废液应及时处理,一般废液倒入废液桶,集中量较多时定期处理。一般无机物废液和有机物废液处理办法不同。
1、无机物废液处理:
一般的酸、碱、盐(不含有重金属离子)废液,以相应的碱、酸中和处理至排放标准。含有氰废液应及时处理,用KMnO4碱性条件氧化分解,或用NaClO使氰化物分解为CO和N。含22Cu、Zn、Cd、Hg、Mn、Bi、Sb、Ni、Ph等重金属离子的废液用碱液沉淀,加絮凝剂使使沉淀完全,达标排放。汞洒在地上,应及时用硫磺处理,并深埋地下。
2、有机物废液的处理;
一般分为两大类收集处理:一类能被氧化分解的,如酚类、胺类、卤代烃、稠环芳烃、亚硝基化合物、重氮盐、甲苯等,收集后加碱和氧化剂(漂白粉)或O,HO。混合氧化剂可322把废液的有机物以及含N、P等物质氧化分解成CO、HO及含N、P等无害物以达到净化的22
目的。二类是难氧化的苯、硝基苯等,可加活性炭吸附。量多及有价值的解吸分离回收使用。无价值的,可用焚烧法处理。
范文五:实验室三废处理
实验室常见废弃物的处置
实验室废弃物中许多是有毒有害物质,有些还是剧毒物质和强致癌物质,
如果不进行处理随意排放,将会污染空气和水源,造成环境污染,危害人体
健康。
目前我国仅有少数实验室有“三废’’处理设施。随着人们环境意识的
增强,实验室也必须加强对废弃物的处理。以下汇集一些实验室常见废弃物的处
理方法。
实验室废弃物处理的一般原则
根据实验室废弃物的特点,应做到分类收集、存放、集中处理。处理方法应
简单易操作,处理效率高,不需要很多投资。
(1)少量的有毒气体可通过通风设备排出室外,通风管道应有一定高度,使
排出的气体被空气稀释。
(2)产生的毒气量大时必须经过吸收处理,然后才能排出,如氮、硫、磷等
酸性氧化物气体,可用导管通入碱液中,使其被吸收后排出。
(3)对某些数量较少,浓度较高的有毒有机物可于燃烧炉中供给充分的氧气
使其完全燃烧,生成二氧化碳和水。
(4)对高浓度废酸、废碱液要经中和至近中性时排放。
(5)对含有少量被测物和其它试剂的高浓度有机溶剂废液应回收要用。
(6)用于回收的废液应分别用洁净的容器盛装,同类废液浓度高的应集中贮
存,以便于回收。某些组分浓度低的经适当处理达标即可排放
(7)根据废弃物的性质选择合适的容器和存放点。
(8)废液应用密闭容器贮存,禁止混合贮存,以免发生剧烈化学反应而造成
事故。容器应防渗漏,防止挥发性气体逸出而污染环境。剧毒、易燃、易爆高危
废弃物的贮存,应按相应规定办理。废液应避光,远离热源,以免加速化学反应。
(9)贮存容器必须贴上标签,标明种类,贮存时间,存放时间不宜太长,请
有资责的单位进行处理。
一、实验室中废的铬酸洗液的处理
方法1:铬酸洗液经多次使用后,Cr逐渐被还原为Cr,同时洗液被稀释,
酸度降低,氧化能力逐渐降低至不能使用。此废液可在110~1300C温度下不断
搅拌,加热浓缩,除去水份,冷却至室温。边搅拌边缓慢加入高锰酸钾粉末,
直至溶液呈深褐色或微紫色(1L约加入l0g左右高锰酸钾),加热至有二氧化锰
沉淀出现,稍冷,用玻璃砂芯漏斗过滤,除去二氧化锰沉淀后,铬酸洗液即可使
用。
方法2:含铬废液中加入还原剂,如硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、二氧化硫、水
合肼或者废铁屑,在酸性条件下将Cr6+还原为Cr3+,然后加碱如氢氧化钠、氢氧
化钙、碳酸钠、石灰等,调节pH值,使Cr3+形成低毒的氢氧化铬沉淀,分离沉6+3+
淀,清液可排放,沉淀经脱水干燥后,或综合利用,或用焙烧法处理,使其与煤渣或煤粉一起焙烧,处理后的铬渣可填埋。如果将废水中的铬离子形成铁氧体(使铬镶嵌在铁氧体中),则不会产生二次污染。
六价铬无机化合物的最高允许排放浓度为0.5mg/L,三价铬无机化合物最高允许排放浓度为3.0mg/L。
二、实验室中含银废液中银的回收
含银废液在搅拌下加入过量浓盐酸,使其生成氯化银沉淀,直到不再析出白色的乳状氯化银沉淀为止,在沉淀沉降后倾泻出母液。用纯水以倾泻法洗涤沉淀至完全除去Fe3+和Cl-。在适当的容器内用硫酸(1+4)或10%~15%氯化钠溶液中和金属锌棒处理,还原氯化银沉淀。直到沉淀内不再有白色的粒子时,还原便已完全。析出的暗灰色细金属银沉淀,仔细用纯水以倾泻法洗涤,除去游离酸和锌粒子,将洗涤过的银沉淀烘干,在石墨坩埚中熔融,即得到金属银。
或将银沉淀直接溶于硝酸或硫酸中,制成硝酸银或硫酸银溶液或试剂。
三、实验室含酚废液的处理
低浓度的含酚废液可加入次氯酸钠(NaClO3)或漂白粉(CaOCl2), 使酚氧化为二氧化碳和水。
高浓度的含酚废液可用乙酸丁脂萃取,再用少量氢氧化钠反萃取,经调节pH值后,进行重蒸馏回收。
对于大量含酚废液,可加入高铁酸钾氧化除去苯酚。在高铁酸钾投加量为
1.2g/L,pH=4,反应时间30min时,初始苯酚浓度为100mg/L时,苯酚除去率为90.2%,COD(化学需氧量)除去率为51.6%
挥发性酚最高允许排放浓度为1.0mg/L。
苯酚性状:有毒,有腐蚀性,易溶于氢氧化钠溶液中,微溶于水,苯酚水溶液与三氯化铁作用呈紫色。密度1.071(25/40),熔点42~430C,沸点1820C。 萘酚:
α-萘酚
,密度1.224(40),熔点960C,沸点278-2800C,能升华
β-萘酚,密度1.217(40),熔点111-1130C,沸点2940C,能升华
四、实验室中废的三氯甲烷(氯仿)的回收与提纯
将废氯仿用自来水冲洗,除去水溶性杂质。取水洗过的氯仿500mL置于lL分液漏斗中,加入50mL浓硫酸,摇荡几分钟,静置分层后,弃去下层硫酸,重复这一操作至摇荡过的硫酸层中呈现无色时为止。然后用重蒸蒸馏水洗涤氯仿两次,每次用水200mL。再用0.5%盐酸羟胺溶液(分析纯)50mL洗涤2~3次后,再用重蒸蒸馏水洗两次。将洗涤好的氯仿用无水氯化钙脱水干燥并蒸馏两次,收集61.2℃(60~62℃)即得纯的CHCl3。
如果氯仿中杂质较多,可在自来水洗涤之后,预蒸馏1次除去大部分杂质,然后再按上法处理。这样可以节约试剂用量。对于蒸馏法仍不能除去的有机杂质可用活性炭吸附纯化。
CHCl3的性状:无色透明液体,不易燃烧,微溶于水,密度1.4916(18/40),熔点-63.5℃,沸点61.2℃。
五、实验室中废酒精的回收与提纯
废酒精的回收采用水浴蒸镏法,收集78.10℃时镏份,为普通酒精,含乙醇95.57%。若乙醇中含有水份时,需要制备无水乙醇时,可取600mL含水乙醇,置于1L圆底烧瓶中,加入80~100g氧化钙,在水浴上加热回流3~4h,然后将乙醇蒸出,收集78.2℃镏份,收集在洗净干燥好的瓶件,贮瓶必须具有磨口塞。
对乙醇中微量水,可加入新活化并冷却至室温的5A分子筛于乙醇中,过夜脱水,经脱水后乙醇可取上层清液使用。
乙醇的性状:易燃,易溶于水,与水能形成共沸混合物(沸点为78.2℃),共沸物时的组成为水4.4%+乙醇95.6%。乙醇密度0.7893(20/40),熔点-117.3℃,沸点78.4℃,普通酒精含乙醇95.57%,在78.10℃时馏出。