硝酸工业含氮氧化物工艺尾气处理方案

硝酸工业含氮氧化物工艺尾气处理方案
硝酸工业含氮氧化物工艺尾气处理方案

硝酸工业含氮氧化物工艺尾气处理方案

随着二十一世纪的到来,“绿色环保浪潮”已在世界范围掀起,环境保护已成为国际交往与协商的重要议题。成果内容简介

在各种硝酸工业中会产生大量的含NOX工艺尾气,NOX的排空即引起了严重的环境污染又造成了NOX资源的浪费。

当前对含NOX废气的处理方法主要有干法和湿法两大类,干法由于不能有效回收氮氧化物资源,多用于汽车尾气处理,而很少用于硝酸工业尾气治理;湿法一般是将尾气中的NO首先氧化成活性更高的NO2,然后通过水、或稀酸、碱溶液吸收NOX。由于氮氧化物的吸收过程,在气相和液相中都存在着数种可逆与不可逆反应,使得处理难度较大,目前国外一般采用中压或高压吸收来实现,但加压处理除了必然要对设备提出更高的要求外,操作费用也会随着压力的提高而直线上升。本技术采用填料塔技术在常压下实现对硝酸酸工业含NOX尾气处理,处理结果完全达到国家环保要求。

本技术采用多塔串联处理含氮氧化物硝酸工业工艺尾气,其中前部分为水吸收,后部分采用碱吸收。从硝酸工业生产工段出来的工艺尾气,混入一定量的富氧空气后,首先进入水吸收塔,一方面氮氧化物迅速被液相吸收形成稀酸,另一方面吸收过程生成的稀硝酸会对氮氧化物起到氧化作用,提高氮氧化物的氧化度,使其更加利于吸收。从水洗塔出来的尾气依次进入碱吸收塔,此时由于氧化度已经很低,有利于价值较高的亚硝盐生成。当尾气从系统出来后,已经达到了国

家排放标准的净化气体经过引风机排空。在整个过程中,可以从水洗塔得到稀硝酸,经混入一定比例的浓硝酸后,可返回生产工段继续使用;从碱吸收塔可以得到硝酸盐和亚硝酸盐母液,去结晶工段经结晶分离最终得到硝酸盐、和亚硝酸盐副产品。既避免了氮氧化物资源的损失,又减少了氮氧化物对大气的污染。

工业塔的流程简图见图1,填料塔内充高效规整填料,型号为250Y波纹板聚丙烯塑料填料。由图可知,由草酸反应釜出来的氮氧化物,通入足量空气经缓冲罐后,由防腐风机塔底引入塔内。塔顶的吸收剂自上而下流动,逐步与气体接触,进行气液反应吸收。在塔底产生的稀硝酸溶液由硝酸循环泵运送到换热器中进行换热,降温后的硝酸溶液重新被打入塔顶,在塔底累计达到设计浓度后再进行出料,这样共经历四个类似过程的吸收塔。在进入第五个塔前,需要用捕沫器将雾沫夹带或是气流中的酸雾捕集下来,将这部分液体返回到酸塔底部。穿过捕沫器的气体再次由底部进入碱吸收塔内,此时塔顶下降的是循环的碱液,经过三个碱吸收后,气体由60米的烟囱排出。

根据国家最新标准,60米烟囱的氮氧化物的排放浓度为≤240ppm,而本装置的尾气为178ppm,已完全符合国家规定。根据厂方反馈的信息表明在正常操作条件下,不会出现所谓的“黄龙”现象,而且尾气达标,吸收塔设备运行可靠,此外每小时可以副产硝酸钠0.5吨,亚硝酸钠1.5吨。所有这些指标均显示本技术已可作为一项成熟技术向外推广。该项目所实施的研究开发圆满地完成了各项指标。经过生产运行实践考核,系统性能稳定,特别是大幅度地削减氮氧化物排放

量,社会效益和经济效益突出。立项情况

化学工业如何实施减少废料、防止污染,向“洁净化工”转化,已成为社会关注的焦点。在水环境、生态环境遭到人类生产活动严重破坏的同时,大气环境也日趋恶化,历史上世界各地曾多次发生大气污染公害事件,对人类的生存环境构成了极大的威胁。在各种硝酸工业中会产生大量的含NOX工艺尾气,NOX的排空即引起了严重的环境污染又造成了NOX资源的浪费。为此,对硝酸工业工艺尾气中的NOX 进行回收利用,既是“洁净化工”生产的要求,又是厂家降低生产成本,提高产品市场竞争力的必然选择。

草酸作为一种基本的化工原料,在国民生产中具有重要的地位。硝酸氧化法生产草酸是目前最具有市场竞争力,前景最好的一种方法,但该法的生产过程中,会产生大量的含氮氧化物尾气,如不对该部分进行回收利用,在造成环境污染的同时,也大大的提高了草酸生产的成本。

工业中,控制氮氧化物的排放的方法一般有干法和湿法两种,干法一般是将NOX分解或者用还原性气体对NOX进行选择性或非选择性还原,因此,实质上干法并没有降低N排放量,此为消极的方法,限制了干法不能大规模应用在各种硝酸工业中;湿法既在特定的工艺条件和特定设备下,采用一定的吸收剂来吸收处理NOX是目前工业中最常用的方法。但NOX气体的吸收过程在气相和液相中都存在数种可逆与不可逆反应,同时,加上NOX吸收是放热过程,不利于吸收过程的3

进行,使其处理难度较大,目前国外多采用高压法来解决此问题。但高压法必然带来较高的能量消耗,和对设备的强度、制造、控制、安全等等提出更高的要求。为此能在常压下实现对含NOX废气处理的技术,则必然会受到各个生产厂家的青睐。

本课题正是在上述工业实际背景下提出的,解决常压操作,排放达标是本技术要解决的最重要的两个问题。

目前该技术已完成2万吨草酸尾气处理的工业化装置。本技术共采用七个填料塔完成对该废气的整个处理过程,其中前四塔为水吸收塔,后三塔为碱吸收塔,经过本系统处理的草酸生产过程产生的硝酸尾气,最终氮氧化物排放浓度小于200ppm,根据最新国家标准,60米烟囱的氮氧化物排放浓度为不高于240ppm,因此,所排尾气已完全符合国家标准。评价情况

1999年6月至1999年10月天津大学,在湖南省株洲选矿药剂厂完成了20000吨/年氧化法草酸NOX回收装置的设计、制造、安装和试车工作,于1999年11月投入运行,2000年经双方共同测试,结果表明达到合同规定的各项经济技术指标和国家关于氮氧化物的排放标准。试车成功以来设备运行稳定,氮氧化物各项指标完全达标排放。和同类技术相比,使用该技术硝酸回收率提高10~15%。

由于常压操作,与同类中高压设备相比每年节能

(1000千瓦/时-39千瓦/时)×7200×0.5元/度=345.96万元

使用该技术每年可以副产硝酸钠1000吨,亚硝酸钠4000吨。每年为企业新增销售收入

4000吨×0.24万元/吨+1000吨×0.16万元/吨=1120万元新增利税(硝酸钠成本0.15万元/吨,亚硝酸钠成本0.14万元/吨)(0.16-0.15)×1000+(0.24-0.14)×4000=410万元/年

经当地环境保护部门测试,所排尾气氮氧化物含量符合国家二级排放标准。平均氮氧化物排放浓度小于200ppm。

2001年12月该项目通过了天津市科委主持的科技成果鉴定,鉴定会专家一致评价认为,综合各项指标均达到高水平,该项技术属国际先进水平。

4.应用情况

该项目由湖南株洲选矿药剂厂提出,天津大学、株洲选矿药剂厂与安徽省芜湖市大江化工经济技术开发研究所合作共同完成。

1998年10至1998年底首先在河北省唐山市石城化工厂3000吨/年氧化法草酸生产装置上实现工业化,运行结果表明达到设计要求和国家关于氮氧化物的排放标准。

1999年6月至1999年10月天津大学与大江研究所合作,在湖南省株洲选矿药剂厂完成了20000吨/年氧化法草酸NOX回收装置的设计、制造、安装和试车工作,于1999年11月投入运行,2000年经双方共同测试,结果表明达到合同规定的各项经济技术指标和国家关于氮氧化物的排放标准。

从工业装置的运行情况来看,本技术同目前同类的其他的技术相比,1、在同等达标的条件下,比中高、压法脱氮操作费用低,以2万吨草酸生产为例,如用高压法,由于系统加压引起动力消耗大约为1000

千瓦/小时,而本技术仅用一39千瓦/小时引风机即可;动力消耗每年减少近300万元。2、与其他低压法脱氮技术相比,本技术易实现达标,而其他技术如喷射吸收等难以有较高的氮氧化物脱除率。推广的目的和意义

含NOX尾气排放是目前造成大气污染的重要原因之一,大气中的光化学烟雾基本上来自氮氧化物与烃类之间的光化学作用。NOX废气不但造成酸雨、酸雾,还能破坏臭氧层,给自然环境和人类生产、生活带来严重危害。因此,气体氮氧化物的吸收是环境治理和各种硝酸工业生产中的重要组成部分,这既是实现我国经济可持续发展的需要、也是为了人类自身健康的需要。目前,我国很多省市都已出台了,含氮尾气的达标排放作为硝酸工业投产运行首要条件的产业政策。为此本技术的成功实施首先急各硝酸工业生产厂家之所需,使得生产得以正常进行。

本技术实现了在常压下通过填料塔技术处理硝酸工业工艺尾气,处理结果可以完全达到国家环保标准,这为各个生产厂家节省了大量的操作费用。本技术在减少氮氧化物污染的同时,还可以回收NOX资源,得到稀硝酸和硝酸盐、亚硝酸盐等副产品,这对生产厂家降低生产成本,增收节支是很重要的。综合上述可以看出本技术的成功实施具有重要经济及社会效益。

5.推广的主要技术内容

本技术采用天津大学具有新型塔内件的高效规整填料塔技术,大幅度的提高塔的处理能力和吸收效率,降低了设备投资,使吸收过程得以

顺利实现;实现了常压下,采用七塔串联处理含氮氧化物硝酸工业工艺尾气,排放达到国标;整个工艺前部分采用水吸收后部分采用碱吸收,水吸收过程生成的稀硝酸会对氮氧化物起到氧化作用,提高氮氧化物的氧化度,使其更加利于吸收。从碱吸收塔可以得到硝酸盐和亚硝酸盐母液,去结晶工段经结晶分离最终得到硝酸盐、和亚硝酸盐副产品;该项目实施过程中采用先进的设计理念和计算方法,经实际验证符合实际;所用设备采用槽式液体分布器和双环旋流气体分布装置,同时考虑气体和液体分布,使吸收塔保持大通量和高效率。运用本技术由酸塔回收所得的硝酸浓度最大可达54.6%,由碱塔所得到的亚硝酸钠与硝酸钠比例可达8:1。实施该项目的基础条件

该项目属于环境保护领域的高新技术,项目最初应用于处理硝酸氧化法生产草酸过程中所产生的尾气。担实际上该技术可广泛用于各种硝酸工业含氮氧化物的尾气处理问题。不需要特殊的实施基础条件。国内外市场前景

本技术首先在最大程度上利用了天津大学的先进的高效填料塔及塔内件技术,优良的设备为该技术的顺利实施提供了前提。本技术是在常压下实现的,这是本技术的重要特点,常压操作不仅为厂家大幅减少了能耗,而且,由于常压操作对设备强度等要求不高,因此可以在一定程度上降低投资成本。本技术采用多塔串联处理含氮氧化物硝酸工业工艺尾气,其中前部分为水吸收,后部分采用碱吸收。从硝酸工业生产工段出来的工艺尾气,混入一定量的富氧空气后,首先进入水吸收塔,一方面氮氧化物迅速被液相吸收形成稀酸,另一方面吸收过

程生成的稀硝酸会对氮氧化物起到氧化作用,提高氮氧化物的氧化度,使其更加利于吸收。从水洗塔出来的尾气依次进入碱吸收塔,此时由于氧化度已经很低,有利于价值较高的亚硝盐生成。当尾气从系统出来后,已经达到了国家排放标准的净化气体经过引风机排空。在整个过程中,可以从水洗塔得到稀硝酸,经混入一定比例的浓硝酸后,可返回生产工段继续使用;从碱吸收塔可以得到硝酸盐和亚硝6

盐母液,去结晶工段经结晶分离最终得到硝酸盐、和亚硝酸盐副产品。既避免了氮氧化物资源的损失,又减少了氮氧化物对大气的污染。本技术可为20000吨/年氧化法草酸生产厂家每年创利税700多万元,其中由于采用常压操作仅此一项便可为厂家节省耗电340万元;利用本技术碱吸收过程所得的副产品亚硝酸钠与硝酸钠的比例较高,由于亚硝酸钠价值相对较高。因此每年可另外为厂家创利税400万元。本技术经济效益良好。

在环境保护成为人民日益关心的重要议题的前提下,环境保护技术必将会有越来越大的市场,此前,有人估计我国未来10年中环保市场约为5000个亿人民币。本技术在常压下实现了重要大气污染源氮氧化物的回收利用,同时由于副产品多为价值较高的硝酸盐,使得本技术在本领域具有一定的竞争力,推广前景广阔。

综上所述,本技术属洁净化化工生产和环境工程领域的高新技术成果,符合国家的产业政策,具有良好的经济效益和社会效益。

垃圾焚烧厂烟气净化处理方案

垃圾焚烧厂烟气净化处理方案 垃圾焚烧处理方法是将垃圾在高温下燃烧,使可燃成分经氧化转变为稳定气体(烟气),不可燃成分转变为无机物(灰渣),焚烧处理过程中产生的热能可用于发电,进而达到无害化、减量化、资源化的目的,是目前处理城市垃圾最有前途的方法之一。随着垃圾焚烧处理越来越被国内大中城市所接受,焚烧烟气的处理问题也越来越受到广泛关注,因此必须对焚烧烟气进行净化处理确保达标排放。 1、烟气净化处理方案 某垃圾焚烧发电工程处理规模为1000t/d,配置2台500 t/d垃圾焚烧炉,与焚烧炉对应配置2套焚烧烟气净化系统。根据项目排放要求,结合本工程污染物排放浓度要求的特点,同时从技术成熟性、可靠性、稳定性及经济性等方面考虑,参考国内已建成的大中型现代化垃圾焚烧厂的实践,本工程采用的“半干法+ 辅助干法”烟气净化工艺,即“旋转喷雾半干法脱酸+ 辅助消石灰粉烟道喷射干法脱酸+ 活性炭吸附+袋式除尘器”进行处理,吸收剂采用石灰浆。另外,本工程采用SNCR脱NOx工艺,由于该脱氮工艺为焚烧炉内脱氮,因此烟气净化工艺设计暂不考虑脱氮系统的设计。 1.1 主要设计参数及排放指标

每台余热锅炉出口烟气主要参数如表1所示。本工程烟气排放指标要求如表2所示。 1.2 工艺方案简述 焚烧烟气经余热锅炉回收热量后(温度190 ~240℃)进入脱酸反应塔,烟气中的酸性物质(HCl、SO2等)与雾化的石灰浆液滴充分反应,调温水随石灰浆液雾化并蒸发,从而调节烟气温度。在反应塔出口烟道喷入Ca(OH)2和活性炭粉末,烟气中未去除完的酸性污染物与Ca(OH)2继续反应去除,二噁英和汞等重金属则被活性炭吸附。烟尘进入袋式除尘器后被滤袋分离出来,收集下来的粉尘经刮板输送机输

硝酸工业含氮氧化物工艺尾气处理方案

硝酸工业含氮氧化物工艺尾气处理方案 随着二十一世纪的到来,“绿色环保浪潮”已在世界范围掀起,环境保护已成为国际交往与协商的重要议题。成果内容简介 在各种硝酸工业中会产生大量的含NOX工艺尾气,NOX的排空即引起了严重的环境污染又造成了NOX资源的浪费。 当前对含NOX废气的处理方法主要有干法和湿法两大类,干法由于不能有效回收氮氧化物资源,多用于汽车尾气处理,而很少用于硝酸工业尾气治理;湿法一般是将尾气中的NO首先氧化成活性更高的NO2,然后通过水、或稀酸、碱溶液吸收NOX。由于氮氧化物的吸收过程,在气相和液相中都存在着数种可逆与不可逆反应,使得处理难度较大,目前国外一般采用中压或高压吸收来实现,但加压处理除了必然要对设备提出更高的要求外,操作费用也会随着压力的提高而直线上升。本技术采用填料塔技术在常压下实现对硝酸酸工业含NOX尾气处理,处理结果完全达到国家环保要求。 本技术采用多塔串联处理含氮氧化物硝酸工业工艺尾气,其中前部分为水吸收,后部分采用碱吸收。从硝酸工业生产工段出来的工艺尾气,混入一定量的富氧空气后,首先进入水吸收塔,一方面氮氧化物迅速被液相吸收形成稀酸,另一方面吸收过程生成的稀硝酸会对氮氧化物起到氧化作用,提高氮氧化物的氧化度,使其更加利于吸收。从水洗塔出来的尾气依次进入碱吸收塔,此时由于氧化度已经很低,有利于价值较高的亚硝盐生成。当尾气从系统出来后,已经达到了国

家排放标准的净化气体经过引风机排空。在整个过程中,可以从水洗塔得到稀硝酸,经混入一定比例的浓硝酸后,可返回生产工段继续使用;从碱吸收塔可以得到硝酸盐和亚硝酸盐母液,去结晶工段经结晶分离最终得到硝酸盐、和亚硝酸盐副产品。既避免了氮氧化物资源的损失,又减少了氮氧化物对大气的污染。 工业塔的流程简图见图1,填料塔内充高效规整填料,型号为250Y波纹板聚丙烯塑料填料。由图可知,由草酸反应釜出来的氮氧化物,通入足量空气经缓冲罐后,由防腐风机塔底引入塔内。塔顶的吸收剂自上而下流动,逐步与气体接触,进行气液反应吸收。在塔底产生的稀硝酸溶液由硝酸循环泵运送到换热器中进行换热,降温后的硝酸溶液重新被打入塔顶,在塔底累计达到设计浓度后再进行出料,这样共经历四个类似过程的吸收塔。在进入第五个塔前,需要用捕沫器将雾沫夹带或是气流中的酸雾捕集下来,将这部分液体返回到酸塔底部。穿过捕沫器的气体再次由底部进入碱吸收塔内,此时塔顶下降的是循环的碱液,经过三个碱吸收后,气体由60米的烟囱排出。 根据国家最新标准,60米烟囱的氮氧化物的排放浓度为≤240ppm,而本装置的尾气为178ppm,已完全符合国家规定。根据厂方反馈的信息表明在正常操作条件下,不会出现所谓的“黄龙”现象,而且尾气达标,吸收塔设备运行可靠,此外每小时可以副产硝酸钠0.5吨,亚硝酸钠1.5吨。所有这些指标均显示本技术已可作为一项成熟技术向外推广。该项目所实施的研究开发圆满地完成了各项指标。经过生产运行实践考核,系统性能稳定,特别是大幅度地削减氮氧化物排放

等离子体火炬生活垃圾焚烧处理方案教学文案

等离子体火炬生活垃圾焚烧处理方案 概述: 随着我国经济的快速发展,城市规模日益扩大,人口大量增加,生活垃圾产生量逐年增长。 生活垃圾处理不当将污染土壤、地下水,传播疾病,对环境造成巨大危害。 采用现代化技术,提高管理水平,以投资省、运行费用低、运行稳定、安全可靠为设计宗旨。 妥善处理生活垃圾焚烧处理过程中产生的烟气、废渣,避免二次污染。 焚烧装置概况: 近年来永研环保科技陆续推出等离子火炬工业固废焚烧、等离子火炬医疗废弃物焚烧、等离子火炬生活垃圾焚烧装置等一系列产品。 等离子火炬生活垃圾焚烧装置由等离子火炬、等离子火炬电源、进出料装置、焚烧炉、搅拌输送、烟气处理系统组合而成。 焚烧装置工作机理: 生活垃圾、固态、半固态、液态废弃物由料仓进入等离子火炬焚烧炉,等离子焚烧炉内置等离子火炬、搅拌、输送装置。 生活垃圾在搅拌输送装置作用下,翻滚前移,离子体火炬上千度穿透力极强的等离子焰,在短时间内将生活垃圾焚烧殆尽。 汞、锌、铅、锡、铜等重金属氧化并随烟气排出,经活性炭喷射装置,喷射活性炭富集后再行处理。 等离子火炬焚烧炉内烟气与生活垃圾逆向运动,助燃空气由等离子火炬焚烧炉布气机构输入炉体。 生活垃圾由干燥区进入焚烧区时含水率已经显著降低,高温烟气自焚烧区经干燥区与生活垃圾相向运动。 焚烧炉工作于微负压状态,设有泄爆装置保证设备安全。 烟气净化:SNCR+半干法+干法+活性炭喷射+袋式除尘。 焚烧装置技术参数: 等离子体火炬: 工作温度:800--1000℃用户设定,自动控制。 输出功率:100--400kW 自动调节输出功率,精确控制焚烧炉温度。 使用寿命:连续工作5000小时 焚烧炉: 等离子火炬焚烧炉(微负压)日处理50吨--200吨 送料装置:以处理量决定进料频度。 温度传感器:实时采集温度数据。 泄压装置保证设备安全 控制器:DCS控制

不同的焚烧炉的主要焚烧过程尾气处理

名称性能尾气处理 热解气化垃圾焚烧炉炉体为热解式,适宜各种医疗废 物的处理,可掺烧少量废液。垃 圾在炉内停留时间长,可以充分 燃烧,炉渣热灼减率低。气化过 程中,底部垃圾燃烧炭化产生大 量热量使上部垃圾干燥热解,可 有效利用垃圾自身热值,减少辅 助燃料消耗。由于热解过程中垃 圾处于静态,医疗垃圾气化热解 处理装置利用不足量空气〔缺氧 式〕将垃圾中的有机物热分解, 不会因为大量过剩空气的燃烧 而引起扰流,发生扬灰,烟尘排 放量少,有害污染物生成量少, 使气体净化系统的负荷大幅度 降低。系统采用先进的微机变频 控制,根据焚烧状况自动调节 一、二燃烧室鼓风机和引风机频 率来调整燃烧条件,使焚烧炉始 终在设定最佳状态下运行。采用 机械投料、温控点火助燃,自动 化程度高,操作方便。采用多点 点火方式,能够迅速形成燃烧炭 化层,加快医疗垃圾热解过程。采用先进尾气处理装置,即急冷半干式除酸+活性炭喷粉+布袋除尘器,无二次污染,无污水排放。 炉锅一体化焚烧炉炉体为移动式排式,适合较高 热值的工业垃圾和城市生活垃 圾的处理。焚烧炉可完全利用垃 圾自身热值,不需添加任何辅助 燃料即可对生活垃圾进行焚烧。 优良的保温技术确保垃圾在高 温焚烧中燃烬,同时利用二燃室 产生的高温烟气热能(≥850℃), 通过余热锅炉转换为蒸汽或热 水,可根据实际需要加以利用。采用先进尾气处理配置,即旋风除尘器+活性炭/石灰喷粉+布袋除尘器,无二次污染,无污水排放。 旋转窑垃圾焚烧炉炉体为回转式,适合大、中容 量的各种固体废物和医疗废物 的焚烧处理,可掺烧部分废液。 炉型针对危险废弃物进行特殊 设计,燃烧完全,焚烧效果达到 “3T”要求,二燃室采用特殊设采用先进尾气处理配置,即急冷半干式除酸+活性炭喷粉+布袋除尘器,无二次污染,无污水排放。炉体与前后端部密封设置为活动压板结构,当炉体随着温度变化而伸缩膨胀时,密封压板会

柴油机尾气处理方式

柴油机尾气处理 抛开油品问题,其实柴油机的尾气处理要比汽油机复杂的多,排放清洁是要付出代价的。 柴油机的排放目前主要是氮氧化物NOx和微粒PM,主要的难点在于NOx的处理上;而汽油机的排放主要是NOx、碳氢化合物HC和一氧化碳CO等,如果是直喷汽油机也会有微粒PM的排放。 柴油机一般是富氧燃烧,HC和CO比汽油机少多了;但是柴油机的烟是一个问题,这是因为其燃烧方式的原因,柴油机为扩散燃烧,而汽油机为预混燃烧。因此柴油机工作时如果混合气组织不好,就会导致滚滚黑烟,所以造成了柴油机在我们心中的印象总是很差,总觉得柴油机就是不环保的机器,即使汽油机排出大量的无色不可见的有毒气体HC和CO。但有一点你要知道,柴油机的尾气经过完善处理之后,其污染指标全面秒杀汽油机。正如标题所言,这个完善处理到底有多棘手? 我们知道汽油机的尾气处理一般只需一个大铁壳,也就是三元催化转化器就可以解决了,不保险?那加个氮氧化物存储式催化转化器(NSC)就稳了。燃鹅,柴油机却用不了…为熟么呢?还是因为柴油机为富氧压燃,空燃比相当大,三元催化器在处理NOx时如果氧分压过高,转化效率将会大大下降。所以呢,还得想别的方法… 一、EGR(Exhaust Gas Recirculation 废气再循环) 内燃机在燃烧后将排出气体的一部分分离出、并导入进气侧使其再度燃烧的技术,主要目的为降低排出气体中的NOx与分担部分负荷时可提高燃料消耗率。燃鹅…EG

R是很讲求控制策略和实现的,为柴油机加装EGR后动力下降油耗升高再正常不过… 二、DOC(Disel Oxidation Catalyst 柴油氧化催化器) DOC是将柴油燃烧后的排放物,例如CO、HC和SOF等,进行氧化,然后产生CO2和H2O。但DOC并不能将污染物完全氧化,其转换效率分别为:CO:70-90%;HC:60-80%;SOF:40-50%。所以,仅仅DOC是不够的… 三、NSC(NOx Storage Catalyst 氮氧化物存储式催化转化器) 图片用的是汽油机,其实柴油机同样可以使用NSC。它的工作原理是先把NOx存起来,等到一定的时机再进行再生处理,系统性地转换成氮气。但NSC需要贵金属,效率也不高50%-80%,另外标定过程也是复杂… 四、DPF(Disel Particulate Catalyst 柴油颗粒过滤器) 柴油颗粒过滤器根据工作原理分为被动再生(A)和主动再生(B)。被动再生,是指只要达到特定温度和压力条件,过滤器收集到的颗粒物就会被处理掉。主动再生,是指当车辆达不到特定反应条件,需要系统主动的创作条件来处理颗粒物(比如,加热)。插一句,柴油含硫量高的话尾气堵塞DPF几乎就是家常便饭… 五、SCR(Selective Catalyst Reduction 选择性催化还原) 原理:尾气从涡轮出来后进入排气混和管,在混和管上安装有尿素计量喷射装置,喷入尿素水溶液,尿素在高温下发生水解和热解反应后生成NH3,在SCR系统催化剂表面利用NH3还原NOx,排出N2,多余的NH3也被还原为N2。要知道SCR的转

工业硝酸的合成原理

工业硝酸的合成原理 目前,硝酸是用氨催化氧化亲生产的,产品有稀硝酸(含量为45%-60%)和浓硝酸(含量为96%-98%),这里介绍稀硝酸的生产。 用氨催化氧化的方法制硝酸,主要有三步。 (l)氨的氧化从氨合成工段来的氨气和空气按一定比例混合,在铂网催化剂的作用下生成一氧化氨,其反应式为 4NH3 +504 —4N0+6H2O △H = - 907.3 kj/mol (2) 一氧化氨继续氧化生成二氧化氨氨催化氧化后的气体中主要是NO、H2O以及没有参加反应的N2、02,将该气体冷却降温到150-180℃,NO继续氧化便可得到二氧化氨,反应式为 2NO+O2 —2NO2 △HR = - 112.6 kj/mol (3)二氧化氨气体的吸收水吸收二氧化氨气体生成硝酸和一氧化氨,反应式如下: 3NO2 +H20 - 2HNO3+NO △H; - -136.2 kj/mol 从式可以看出,用水吸收的NO2,只有2/3生成硝酸,还有1/3转化为NO。耍利用这部分NO,必须使其氧化为NO2,氧化后的NOz仍只有2/3被吸收,因此吸收后的尾气必有一部分NO排空,需要治理,否则污染环境。 工业上,氨的催化氧化,一般是在铂系催化剂存在下进行的。铂系催化剂具有良好的选择性,既能加快反应,又能抑制其他副反应。纯铂具有催化能力,但强度较差,若采用含铑10%的铂铑合金,不仅使机械强度增加,而且比纯铂的活性更高。但铑价格昂贵,因此多采用铂、铑、钯三元合金,常见组成为铂93%、铑3%、钯4%。 根据操作压力的不同,氨氧化制稀硝酸工艺分为常压法、全加压法和综合法。 (l)常压法氨氧化和氨氧化物的吸收均在常压下进行。该法压力低,氨的氧化率高,铂消耗低,设备结构简单。吸收塔可采用不锈钢,也可采用花岗石、耐酸砖或塑料。但该法成品酸浓度低,尾气中氨氧化物浓度高,需经处理才能放空,吸收容积大,占地多,故投资大。 (2)全加压法又分为中压(0.2-0.5 MPa)与高压(0.7-0.9 MPa)两种。氨氧化及氨氧化物吸收均在加压下进行。该法吸收率高,成品酸浓度高,尾气中氨氧化物浓

垃圾焚烧尾气处理方案

3、烟气净化及排烟系统 根据《医疗废物集中焚烧处置工程建设技术要求》(HJ/T176-2005)的要求及参考国内医废焚烧装置已成功运行的经验,确定烟气净化采用药液脱酸+石灰粉脱酸+喷活性炭粉+袋式除尘器+填料吸收塔的组合工艺。 包括半干式中和反应塔、石灰粉脱酸及喷活性炭粉、袋式除尘器、填料吸收塔、引风机及其附属设备。 3.1半干式中和反应塔 包括:脱酸碱溶液的制备及供给装置。 半干式中和反应塔主要用于去除烟气中的酸性气态污染物,是半干法烟气净化系统的主要设备。入口烟气温度600℃,出口烟气温度<200℃。采用喷氢氧化钠溶液的方式,脱除烟气中的大部分酸性物质;吸收塔材质采用Q235-A钢+耐酸胶泥。 或NaOH碱液为净化吸收剂,烟气从下部进入吸收塔吸收塔以10%左右的Ca(OH) 2 内,在喷嘴下方区域与雾化的吸收剂浆液充分混合。 雾化喷头靠压缩空气完成浆液雾化,其结构为双层夹套管,吸收剂浆液走内管,压缩空气走外管,浆液与压缩空气在喷嘴处强烈混合后从雾化器喷嘴喷出,使浆液雾化为细小的颗粒,与烟气进行充分接触吸收。 酸性气体的去除分两个阶段,第一阶段:烟气在塔内与石灰浆液雾滴混合,烟气中的酸性气体与液态的石灰发生化学反应;第二阶段:烟气的热量使浆液雾滴中的水分蒸发,浆液中石灰和反应生成物成为固态的颗粒物,这些颗粒物在塔的下部和后续的袋式除尘器内,再次与气态污染物发生化学反应,使总的污染物净化反应效率提高。 本装置的烟气急冷时间为小于1S。为了保证喷入塔内的浆液完全蒸发、防止浆液粘壁及防止腐蚀,内部采用双层结构,与烟气接触面为防腐耐火砖材料,中间为隔热层。采用硅酸铝纤维板。 脱酸碱溶液的制备及供给装置包括脱酸碱溶液的中间贮槽及输送设备。外购件的熟石灰(纯度90%,粒度200目)由石灰贮槽经螺旋给料机送到石灰浆槽。在石灰浆槽内,加水搅拌配制成一定浓度的石灰浆。石灰浆经药液泵压送到吸收塔顶部的雾化器喷头,同时在压缩空气的作用下使石灰浆充分雾化。 吸收塔采用喷水直接冷却的方式,流经塔内的烟气直接与雾化后喷入的液体接触,传质速度和传热速度较快,喷入的液体迅速汽化带走大量的热量,烟气温度得以迅速降温,

汽车尾气处理方案

主题学习课题 名称 空气污染及 汽车尾气处 理 导师夏学儒 课题组成员唐丽珠张新明曹博 陈伟刘麒张东毛 磊周多轩任旭 组长鲍鹏飞班级9班化学组 研究主 导课程研究性学习相关课程化学 研究背景: 本文对山丹县空气污染及汽车尾气处理状况进行调查,旨在了解其对环境的影响,找到问题,为解决问题提供事实依据。在此思路指导下,我组各位同学计划在掌握相关实际资料以及设计好问卷的基础上进行抽样,发放问卷,调查信息,了解到多种车型及尾气处理装置。 课题的目的及意义: 汽车尾气污染物主要包括:一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、烟尘微粒(某些重金属化合物、铅化合物、黑烟及油雾)、臭气(甲醛等)。据统计,每千辆汽车每天排出一氧化碳约3000kg,碳氢化合物200—400kg,氮氧化合物50—150kg;美国洛杉矶市汽车等流动污染源排放的污染物已占大气污染物总量的90%。汽车尾气可谓大气污染的“元凶”。 汽车尾气最主要的危害是形成光化学烟雾。汽车尾气中的碳氢化合物和氮氧化合物在阳光作用下发生化学反应,生成臭氧,它和大气中的其它成份结合就形成光化学烟雾。其对健康的危害主要表现为刺激眼睛,引起红眼病;刺激鼻、咽喉、气管和肺部,引起慢性呼吸系统疾病。光化学烟雾能使树木枯死,农作物大量减产;能降低大气的能见度,妨碍交通。 汽车尾气中一氧化碳的含量最高,它可经呼吸道进入肺泡,被血液吸收,与血红蛋白相结合,形成碳氧血红蛋白,降低血液的载氧能力,削弱血液对人体组织的供氧量,导致组织缺氧,从而引起头痛等症状,重者窒息死亡。 汽车尾气中的氮氧化合物含量较少,但毒性很大,其毒性是含硫氧化物的3倍。氮氧化合物进入肺泡后,能形成亚硝酸和硝酸,对肺组织产生剧烈的刺激作用,增加肺毛细管的通透性,最后造成肺气肿。亚硝酸盐则与血红蛋白结合,形成高铁血红蛋白,引起组织缺氧。 汽车尾气中的二氧化硫和悬浮颗粒物,会增加慢性呼吸道疾病的发病率,损害肺功能。二氧化硫在大气中含量过高时,会随降水形成“酸雨”。 汽车尾气中的铅化合物可随呼吸进入血液,并迅速地蓄积到人体的骨骼和牙齿中,它们干扰血红素的合成、侵袭红细胞,引起贫血;损害神经系统,严重时损害脑细胞,引起脑损伤。当儿童血中铅浓度达0.6~0.8ppm时,会影响儿童的生长和智力发育,甚至出现痴呆症状。铅还能透过母体进入胎盘,危及胎儿。 所以,我们要多走路,能不坐车就尽量不坐车。 研究内容: 1同学们及市民对空气污染及汽车尾气的认识; 2现有汽车尾气处理的方法; 3如何保护好环境,对自家车进行改造。

硝酸工业

硝酸工业 原料:氨气、空气 原理:4NH 3+5O 2 == 4NO+6H 2O 2NO+O 2 == 2NO 2 3NO 2+H 2O == 2HNO 3+NO 设备:转化器:NH 3氧化成NO ; 吸收塔:NO 转化成NO 2,用水吸收NO 2生成硝酸。 尾气处理:NO 和NO 2,用碱液吸收 NO + NO 2 + 2NaOH = 2NaNO 2 2NO 2 + 2NaOH = NaNO 2 + NaNO 3 + H 2O 工业制法原料:NH3 ,水,空气. 设备:氧化炉,吸收塔.硝酸的工业制法历史上曾用智利硝石与浓硫酸共热制取。现改用氨氧化法制取,其法以氨和空气为原料,用Pt —Rh 合金网为催化剂在氧化炉中于 800℃进行氧化反应,生成的NO 在冷却时与O 2生NO 2,NO 2在吸收塔内用水吸收在过量空气中O 2的作用下转化为硝酸,最高浓度可达50%。制浓硝酸则把50%HNO 3与Mg[NO 3]2或浓H 2SO 4蒸馏而得。 主要反应为:4NH 3 + 5O 2 =催化剂+强热= 4NO + 6H 2O [氧化炉中];2NO + O 2 = 2NO 2 [冷却器中]; 3NO 2 + H 2O = 2HNO 3 + NO [吸收塔]; 4NO 2 + O 2 + 2H 2O == 4HNO 3 [吸收塔]。 从塔底流出的硝酸含量仅达50%, 不能直接用于军工,染料等工业, 必须将其制成98%以上的浓硝酸. 浓缩的方法主要是将稀硝酸与浓硫酸或硝酸镁混合后, 在较低温度下蒸馏而得到浓硝酸, 浓硫酸或硝酸镁在处理后再用. 因为氨气的氧化可以被氧化为氮气 由于这个反应是可逆反应 所以,冲入氮气可以使 氨气不氧化为氮气而是氧化为一氧化氮 ,再氧化为 二氧化氮 ,最后溶于浓硝酸来制硝酸(不常用水吸收,用水吸收放热,且生成NO ) 所以同时通入氮气是为了使反应向生成一氧化氮的方向进行和平衡向这个方向移动,有利于生产 硫酸工业 硫酸生产中,SO2催化氧化成SO3: 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) 催化△

硝酸工业含氮氧化物工艺尾气处理方法

精心整理硝酸工业含氮氧化物工艺尾气处理方案 随着二十一世纪的到来,“绿色环保浪潮”已在世界范围掀起,环境保护已成为国际交往与协商的重要议题。成果内容简介 在各种硝酸工业中会产生大量的含NOX工艺尾气,NOX的排空即引起了严重的环境污染又造成了NOX资源的浪费。 当前对含NOX废气的处理方法主要有干法和湿法两大类,干法由于不能有效回收氮氧化物资源,多用于汽车尾气处理,而很少用于硝酸工业尾气治理;湿法一般是将尾气中的NO首先氧化成活性更高的NO2,然后通过水、或稀酸、碱溶液吸收NOX。由于氮氧化物的吸收过程,在气相和液相中都存在着数种可逆与不可逆反应,使得处理难度较大,目前国外一般采用中压或高压吸收来实现,但加压处理除了必然要对设备提出更高的要求外,操作费用也会随着压力的提高而直线上升。本技术采用填料塔技术在常压下实现对硝酸酸工业含NOX尾气处理,处理结果完全达到国家环保要求。 本技术采用多塔串联处理含氮氧化物硝酸工业工艺尾气,其中前部分为水吸收,后部分采用碱吸收。从硝酸工业生产工段出来的工艺尾气,混入一定量的富氧空气后,首先进入水吸收塔,一方面氮氧化物迅速被液相吸收形成稀酸,另一方面吸收过程生成的稀硝酸会对氮氧化物起到氧化作用,提高氮氧化物的氧化度,使其更加利于吸收。从水洗塔出来的尾气依次进入碱吸收塔,此时由于氧化度已经很低,有利于价值较高的亚硝盐生成。当尾气从系统出来后,已经达到了国家排放标准的净化气体经过引风机排空。在整个过程中,可以从水洗塔得到稀硝酸,经混入一定比例的浓硝酸后,可返回生产工段继续使用;从碱吸收塔可以得到硝酸盐和亚硝酸盐母液,

去结晶工段经结晶分离最终得到硝酸盐、和亚硝酸盐副产品。既避免了氮氧化物资源的损失,又减少了氮氧化物对大气的污染。 工业塔的流程简图见图1,填料塔内充高效规整填料,型号为250Y波纹板聚丙烯塑料填料。由图可知,由草酸反应釜出来的氮氧化物,通入足量空气经缓冲罐后,由防腐风机塔底引入塔内。塔顶的吸收剂自上而下流动,逐步与气体接触,进行气液反应吸收。在塔底产生的稀硝酸溶液由硝酸循环泵运送到换热器中进行换热,降温后的硝酸溶液重新被打入塔顶,在塔底累计达到设计浓度后再进行出料,这样共经历四个类似过程的吸收塔。在进入第五个塔前,需要用捕沫器将雾沫夹带或是气流中的酸雾捕集下来,将这部分液体返回到酸塔底部。穿过捕沫器的气体再次由底部进入碱吸收塔内,此时塔顶下降的是循环的碱液,经过三个碱吸收后,气体由60米的烟囱排出。 根据国家最新标准,60米烟囱的氮氧化物的排放浓度为≤240ppm,而本装置的尾气为178ppm,已完全符合国家规定。根据厂方反馈的信息表明在正常操作条件下,不会出现所谓的“黄龙”现象,而且尾气达标,吸收塔设备运行可靠,此外每小时可以副产硝酸钠0.5吨,亚硝酸钠1.5吨。所有这些指标均显示本技术已可作为一项成熟技术向外推广。该项目所实施的研究开发圆满地完成了各项指标。经过生产运行实践考核,系统性能稳定,特别是大幅度地削减氮氧化物排放量,社会效益和经济效益突出。立项情况 化学工业如何实施减少废料、防止污染,向“洁净化工”转化,已成为社会关注的焦点。在水环境、生态环境遭到人类生产活动严重破坏的同时,大气环境也日趋恶化,历史上世界各地曾多次发生大气污染公害事件,对人类的生存环境构成了极大的威胁。在各种硝酸工业中会产生大量的含NOX工艺尾气,NOX的排空即引起了严重的环境污染又造成了NOX资源的浪费。为此,对硝酸工业工艺尾气中的NOX

垃圾焚烧过程中的四大类污染物详解成因与控制措施

垃圾焚烧过程中的四大类污染物详解:成因与控制措施 环保面前,没有旁观者“在垃圾焚烧被广泛应用于生活垃圾处理的同时,其潜在的二次污染问题受到越来越多的关注,近年来,由此引发的“邻避运动”屡屡发生,垃圾焚烧项目陷入“一闹就停”的尴尬境地。 但是,在当前“垃圾围城”的严峻形式下,建设垃圾焚烧厂几乎是不可避免。那么,垃圾焚烧过程中究竟会释放出哪些污染物?垃圾焚烧厂如何控制这些污染物的排放?所谓“世纪之毒”二噁英的排放是否可控? 1 城市生活垃圾焚烧过程中的危害物质分析 城市生话垃圾焚烧处理的目的是治理城市生活垃圾污染,但由于资金、技术等局限,多数焚烧厂只偏重于垃圾焚烧,未配套热能利用及符合环保要求的污染净化设施,从而形成二次污染,这包括垃圾焚烧后排放的废气、燃烧后的灰渣、飞灰、工艺处理后的废水及恶臭、噪声污染等,尤其是烟气排放的污染。“垃圾焚烧烟气污染物以气态或固态形式存在,一般分为四类:酸性气态污染物、不完全燃烧的产物、颗粒污染物和重金属污染物。以处理能力500t/d的大型垃圾焚烧炉为例,额定工况下正常运行,其配套的余热锅炉出口处烟气流量约(80000~100000)Nm3/h,温度约190~240℃,烟气中污染物典型成份及浓度如表1。表1

烟气污染物的浓度(单位:mg/Nm3) 1.1酸性气体焚烧烟气中的酸性气体主要由 SOx、NOx、HCl、HF组成,均来源于相应垃圾组分的燃烧。SOx由含硫化合物焚烧时氧化所致,大部分为SO2。 NOx包括NO、NO2、N2O3等,主要由垃圾中含氮化合物 分解转换或由空气中的氮在燃烧过程中高温氧化生成。HF 由含氟塑料燃烧产生。 HCl来源于垃圾中的有机氯化物和无机氯化物:(1)含氯有机物如PVC塑料、橡胶、皮革等高温燃烧时分解生成HCl; (2)大量的无机氯化物NaCl、MgCl2等与其它物质反应也会产 生HCl, 如:H2O+2NaCl+SO2+0.5O2→-Na2SO4+2HCl, 这是垃圾焚烧炉烟气中HCl的主要来源。各类酸性气体中,以HCl的生成量最多,危害最大。常温下,HCl为无色气体,有刺激性气味,极易溶于水而形成盐酸。HCl对人体的危害很大,能腐蚀皮肤和粘膜,致使声音嘶哑,鼻粘膜溃疡,眼角膜混浊,咳嗽直至咯血,严重者出现肺水肿以至死亡。对于植物,HCl会导致叶子褪绿,进而出现变黄、棕、红至黑色的坏死现象。焚烧产生的酸性气体除污染环境外,还会对焚烧炉膛及其配套的热能回收锅炉造成过热器高温腐蚀和尾部受热面的低温腐蚀。1.2微量有机化合物主要是垃圾中的氯、碳水化合物等在特殊温度场和特殊触媒作用下

垃圾焚烧烟气净化技术方法详解

上海领昌环保设备有限公司 https://www.360docs.net/doc/0910245292.html, 垃圾焚烧烟气净化技术方法详解 1.城市生活垃圾焚烧烟气湿法净化处理工艺有多种组合形式,且各有特点。总的来说,湿高、存在后续废水净化处艺具有污染物去除效率高、可以满足严格的排放标准、一次投资高、运行费用处理等特点,代表性的工艺流程如图11193所示。如下工艺流程组合形式为预处理洗涤塔+文丘里洗涤塔+吸收塔+电滤器。净化过程大致①预处理洗涤器具有除尘除能,粒度大的颗粒物在该单元得以净化去部分酸性气体污染物(如HC、HF等)和降温的功废水处里设备经水力旋流器浓缩后进行含有咖(OH)2的吸收液循环使用,并定期排放至处理,同时加入新鲜的Ca(OH)2,烟气经过处理后,进入文丘里洗涤器,较细小的颗粒物在此一步去除其他污染物,文丘里洗涤器的吸收液可循环使用. 从吸收塔排出的烟气经过雾沫分离器后进入电滤单元,使亚微米级的细小颗粒物和其他污染物再次得以高净化处理,电滤单元由高压电极和文丘里管组成,低温饱和烟气在文丘里喉管处加速,其中的颗粒物在高压电极作用下带负电荷,随后与扩张管口处的正电性水膜相遇而被捕获,电滤单元的洗涤液定期排放并补充新鲜水。该工艺可使烟气中的污染物得到较彻底的处理,烟气排放可达到较高的要求,但工艺复杂,投资和运行费较高。 2.城市生活垃圾焚烧烟气半干法净化处理工艺也有多种组合形式,并各有特点。半干法净化工艺的组合形式一般为喷雾干燥吸收塔+除尘器。吸收剂为石灰、石灰经粉磨后形成粉末状并加入一定量的水形成石灰浆液,以喷雾的形式在半干法净化反应器内完成对气体污染物的净化过程,浆液中的水分在高温作用下蒸发,残余物则以干态的形式从反应器底部排出。携带有大量颗粒污染物的烟气从反应器排出后进入静电除尘器,烟气从烟囱中排向大气。除尘器捕获的颗粒物以固态的形式排出,反应器底部排出的残留物可返回循环利用。 由于袋式除尘器是利用过滤的方法完成颗粒物的净化过程,当烟气通过由颗粒物形成的滤层时,气态污染物仍能与滤层中未起反应的Ca(OH)2固体颗粒物发生化学反应而得到进一步净化。因此,在同等条件下,半干法净化工艺中的除尘器优先选用袋式除尘器。

生活垃圾焚烧污染控制标准

生活垃圾焚烧污染控制标准 (GB18485-2001)为贯彻《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》,减少生活垃圾焚烧造成的二次污染,国家环保总局特制定生活垃圾焚烧污染控制标准。该标准自 2002年1月1日起实施。全文如下: 1范围 本标准规定了生活垃圾焚烧厂选址原则、生活垃圾入厂要求、焚烧炉基本技术性能指标、焚烧厂污染物排放限值等要求。 2引用标准 以下标准所含条文,在本标准中被引用而构成本标准条文,与本标准同效。 gb14554-93恶臭污染物排放标准 gb8978-1996污水综合排放标准 gb12348-90工业企业厂界噪声标准 gb5085.3-1996危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别 gb5086.1~5086.2-1997固体废物浸出毒性浸出方法gb/t155.1~155.11-1995固体废物浸出毒性测定方法 gb/t16157-1996固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 gb5468-91锅炉烟尘测试方法 hj/t20-1998工业固体废物采样制样技术规范 当上述标准被修订时,应使用其最新版本。 3定义

3.1危险废物 列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险性的废物。3.2焚烧炉 利用高温氧化作用处理生活垃圾的装置。 3.3处理量 单位时间焚烧炉焚烧垃圾的质量。 3.4烟气停留时间 燃烧气体从最后空气喷射口或燃烧器到换热面(如余热锅炉换热器等)或烟道冷风引射口之间的停留时间。 3.5焚烧炉渣 生活垃圾焚烧后从炉床直接排出的残渣。 3.6热灼减率 焚烧炉渣经灼热减少的质量占原焚烧炉渣质量的百分数,其计算方法如下: p=(a-b)/a×100% 式中: p--热灼减率,100%; a--干燥后的原始焚烧炉渣在室温下的质量,g; b--焚烧炉渣经600±25℃3h灼热,然后冷却室温后的质量,g。 3.7xx类 多氯代二苯并-对-二恶英和多氯代二苯并呋喃的总称。 3.8xx类毒性当量(teq)

硝酸生产工艺

摘要:简要介绍了国内外硝酸工业的技术及发展趋势,同时对双加压法的特点进行阐述,并提出了其发展前景及需关注的问题。 关键词:硝酸生产双加压法问题发展趋势 前言 硝酸工业的发展已有一百多年的历史,自从硝酸实现工业化生产以来,人们就把装置产量的提高,经济技术指标的优化和运行安全可靠作为追求的目标。伴随着金属材料技术、设备机械制造技术、催化剂技术和控制技术的发展,硝酸生产的大型化、经济技术指标的先进化、控制手段的自动化成为可能。 1 硝酸生产方法简介 稀硝酸的生产过程根据氧化压力和吸收压力设置的不同,主要有常压法(N)、综合法(N+M)、中压法(M+M)、高压法(H+H)和双加压法(M+H)五种方法。表1给出了各种生产方法的特征。 表1 各种生产方法的特征 从表1可以看出:氨和铂的消耗综合法为最低,中压法和双加压法次之,高压法最高;相对投资费用高压法最低,双加压法次之;在生产规模上双加压法、高压法最宜实现大型化。尾气排放双加压法最优。 1.1常压法、综合法[1] 我国已将此两种生产方法列入落后和淘汰行列,除个别老厂在运行外,新建装置已不许选用上述两种方法。 1.2全中压法[2] 氨的氧化和氮氧化物的吸收均在0.35~0.6MPa压力下进行,此法的特点是:设备较为紧

凑,生产强度较高,不需要NO x压缩机,流程比综合法简单,投资较少,酸浓度为53%,能量可以部分回收。缺点是生产强度低,吸收容积较大,尾气中NO x含量较高为2 000×10-6,需处理才能达标排放,并且系统设备腐蚀严重。 1.3高压法 氨氧化和氮氧化物吸收均在0.71~1.2MPa的压力下进行。此法的特点是全过程压力均由空气压缩机供给,不需NO x压缩机,流程简单,设备布置紧凑,基建投资少,特种钢材用量少,生产强度大,吸收率高达99%,产品浓度高(55%~70%),尾气中氮氧化物含量低,能实现清洁生产,能量回收率高。缺点是氨氧化率低,氨耗高,铂催化剂装填量大,使用周期短,损耗亦大,生产成本较高。 1.4双加压法 双加压法是法国的GP公司最早研制开发成功的,该公司于1958年创建了第一套双加压法硝酸生产装置。国内山西天脊集团于1983年最早引入“双加压法”硝酸生产工艺。 双加压法是继全中压法和全高压法后硝酸生产工艺的进一步发展,它集中了中压法氨耗低、铂耗低和高压法成品酸浓度高及尾气中NO x含量低的优点,是目前世界上最先进的硝酸生产工艺。 氨的氧化采用中压(0.35~0.6MPa),氮氧化物的吸收采用 1.0~1.5MPa,此法吸收了全中压法与全高压法的优点,并可采用比全高压法更高的吸收压力,对工艺过程更为适用。使氨的损耗与铂催化剂的损耗接近常压法,吸收系统采用高压后吸收率高(99.8%),容积减少,酸浓度高(60%~70%),生产强度大,经济技术指标最优化,生产成本低,尾气中NO x含量低(最低达150×104t),是最彻底的清洁生产技术,符合国际排放要求,基建投资适度,能量回收综合利用合理,是最具发展的流程。 图1是目前国内最新双加压法硝酸工艺流程图[3]。

硝酸尾气爆炸

对一起硝酸尾气吸收塔爆炸事故原因的技术分析 硝酸铵作为制造工业炸药的重要原料,是一种强氧化剂,同时又是自反应性物质。由于在生产硝酸铵的过程中会产生一定量的亚硝酸铵,国内外因对其控制或管理不严,曾发生多起重大事故。笔者在工作中就遇到了一起由于对硝酸铵生产过程中产生的亚硝酸铵认识不足,引起亚硝酸铵爆炸的事故。 一、生产情况简介 某厂二期工程1997年6月建成投入生产。采用半焦气化、半水煤气生产合成氨,通过氨的氧化、吸收生产硝酸。为达到环保要求,采用碱吸收法,对硝酸尾气进行处理。2001年9月,为了降低成本,合理利用本厂氨储罐气和氨气,将碱吸收法改为氨吸收法。 硝酸尾气由酸吸收塔出来后,进入氨吸收塔底部,经1#、2#、3#三个串联吸收塔对尾气进行吸收后,排向空中。氨储罐气和氨气由氨吸收塔的尾气进口管线进入管道,与尾气同时进入1#氨吸收塔;循环液由顶部进入氨吸收塔,从下部排出,通过循环泵打向氨吸收塔顶部进行循环。 二、事故经过 自2003年10月起,由于电力紧张,工厂生产经常处于停停开开的状态,有时1天之内会出现2次开车与停车,生产工艺无法稳定,很难维持最基本的安全生产条件。2004年,由于限电原因,开停车更为频繁。3月4日小夜班19时至23时限电,全厂生产系统处于降温保温状态。23时恢复送电,全线开车,生产恢复正常后,所有工艺指标正常。据操作工反映,事故发生前,未发现任何异常现象。从事故发生前的操作记录看,各项生产工艺指标基本正常,生产运行稳定。 2004年3月5日10时10分,硝酸尾气1#氨吸收塔发生爆炸,侥幸未造成人员伤亡。 三、爆炸点的确定 经现场勘查,1#氨吸收塔材料为一般不锈钢,高15m,直径2.6m,塔体壁厚6mm,塔内瓷环填料高度1lm。 爆炸发生后,塔体分裂为形状不规则5大块,不锈钢塔体断裂面没有逐渐变薄、拉伸迹象,由此从断裂面判断塔体断裂属于脆性断裂(不是因为压力逐渐升高引起的,是一种突然爆发的力量摧毁了塔体)。塔底部北侧固定螺栓被拔起,塔体向南倾斜,约1.6m高;中间被炸成3块,1块约2.5m x 3.3m,位于现场西北侧,被厂房挡住;1块约2;6m x 4.2m,位于西南侧,距现场约35m,落在一车间厂房处;1块约1.8m x 4m,位于东南方向约200m 的厂外;塔体顶部向北,落在塔体底部的上方,约3m高。硝酸车间所有玻璃全部破碎,现场南边约20m厂房玻璃全部破碎。厂内还有多个车间厂房玻璃严重破碎。 四、爆炸原因技术分析 根据生产过程的特点,可能引起爆炸事故发生的物质有氨气、氢气、硝酸铵、亚硝酸铵。系统中不会有其它能够引起爆炸事故发生的物质。 1.爆炸性质的确定 按照爆炸事故的性质分,爆炸事故有物理爆炸和化学爆炸。 从宏观角度看,爆炸威力很大,塔体损坏严重,周围建筑物破坏状况较重,可以排除物理爆炸的可能。因此将这次发生的爆炸事故判断为化学爆炸事故。 2.对样品的分析 (1)首先样品是从爆炸现场塔内、塔外的残留物所取,其中4个样品分别是塔内、塔外破碎瓷环上用干净刀片刮下来的。1个样品是粘在瓷环上的酥松的白色固体。对样品中的硝

高中化学 每日一题 硝酸的工业制备 新人教版

硝酸的工业制备 高考频度:★★★☆☆ 难易程度:★★★☆☆ 典例在线 NH 3和HNO 3是重要的工业产品,下图是合成氨和氨氧化制硝酸的工艺流程。 (1)合成塔中发生反应的化学方程式是 。 (2)氨分离器中压强约为15 MPa ,温度约为?20℃,分离氨应用了氨 的性质,从氨分离器中又回到合成塔中的物质是 。 (3)氧化炉中反生反应的化学方程式是 。 (4)尾气中的少量NO 、NO 2可以用NH 3来处理,在催化剂作用下生成无污染的气体,写出NO 2和NH 3反应的化学方程式 。当有标况下5.6 L NO 2被还原时,转移电子的物质的量为 mol 。 (5)氧化炉中出来的气体,先降温再进入吸收塔,吸收塔中通入空气的作用是 。 【答案】(1)N 2+3H 2????→←????高温、高压 催化剂2NH 3 (2)易液化 N 2、H 2 (3)4NH 3+5O 2催化剂 △ 4NO+6H 2O (4)6NO 2+8NH 3 催化剂 7N 2+12H 2O 1 (5)使NO 2和NO 尽可能都转化为HNO 3 【解析】(1)合成塔中发生的反应是氮气和氢气的化合反应,反应的化学方程式是 N 2+3H 2????→←????高温、高压 催化剂2NH 3。

(2)氨分离器中压强约为15MPa ,温度约为?20℃,分离氨应用了氨易液化的性质。由于是可逆反应,因此为了提高原料的利用率,从氨分离器中又回到合成塔中的物质是氮气和氢气。 (3)氧化炉中反生的反应是氨气的催化氧化,则反应的化学方程式是4NH 3+5O 2催化剂 △ 4NO+6H 2O 。 (4)尾气中的少量NO 、NO 2可以用NH 3来处理,在催化剂作用下生成无污染的气体,因此生成的气体是氮气和二氧化碳,则NO 2和NH 3反应的化学方程式为6NO 2+8NH 3 催化剂 7N 2+12H 2O 。反 应中氮元素的化合价从+4价降低到0价,因此当有标况下5.6 L NO 2被还原时,即0.25 mol NO 2被还原,则转移电子的物质的量为1 mol 。 (5)为提高原料的利用率,则氧化炉中出来的气体,先降温再进入吸收塔,因此吸收塔中通入空气的作用是使NO 2和NO 尽可能都转化为HNO 3。 解题必备 硝酸的工业制备 1.原料 氨(由氮气和空气制得)、空气和水。 2.流程 2323222O O H O N NH NO NO HNO ↓↓↓??→??→??→???→ 注意:在上述流程中,每一步反应均为氧化还原反应,氮元素的化合价均发生变化。 相关化学方程式: N 2+3H 2????→←????高温、高压 催化剂2NH 3 4NH 3+5O 2催化剂 △ 4NO+6H 2O 2NO+O 2===2NO 2 4NO 2+O 2+2H 2O===4HNO 3 3.尾气吸收 2NO 2+2NaOH===NaNO 3+NaNO 2+H 2O NO+NO 2+2NaOH===2NaNO 2+H 2O

生活垃圾焚烧厂废气治理措施

生活垃圾焚烧厂废气治理措施 发表时间:2017-01-16T14:45:31.787Z 来源:《基层建设》2016年30期作者:吕留保 [导读] 摘要:近些年来,随着我国经济的发展和社会的进步,我国的人民生活水平越来越高,消费水平也跟随着在提高,城市的人口也在不断的增多,这就导致了城市的生活垃圾显著增多。 云南景辉工程技术开发有限公司昆明市官渡区 650200 摘要:近些年来,随着我国经济的发展和社会的进步,我国的人民生活水平越来越高,消费水平也跟随着在提高,城市的人口也在不断的增多,这就导致了城市的生活垃圾显著增多。生活垃圾的处理问题一直是环保问题的一个难题。因为城市产生的生活垃圾十分集中,量也非常大,现阶段我国的城市生活垃圾统一采用焚烧处理,但是有一个十分严重的问题就是生活垃圾在焚烧厂焚烧后产生的有毒有害的废气怎么处理,如果直接排放在空气中,对周边空气环境的污染特别严重,所以本文研究生活垃圾焚烧厂废气的治理方法具有十分重要的现实意义。 关键词:生活垃圾;焚烧厂;废气治理;措施 前言 为了响应国家和政府节能减排的号召,我国的城市生活垃圾的处理方法使用集中焚烧发电的处理方法,摒弃了以前传统的挖深坑淹埋生活垃圾的做法,以前的方法对地下水环境的危害依然十分严重,对土壤也有很大的危害,所以采用生活垃圾集中焚烧发电的方法处理,提高了能源的利用率,但是焚烧产生的废弃处理一直存在较大的问题,本文就生活垃圾焚烧厂废气治理具体的方案进行研究。文章首先分析了生活垃圾焚烧厂的废气的成分和产生的原因,然后分析在环保方面生活垃圾焚烧厂产生的废气排放的标准是多少,最后重点分析了生活垃圾焚烧厂产生废气治理的具体方法。 1、生活垃圾焚烧厂产生的废气的成分及产生原理分析 1.1生活垃圾焚烧厂焚烧产生的废气成分研究 要想研究生活垃圾焚烧厂焚烧产生的废气成分,首先要知道我国在日常生活中产生的生活垃圾主要有哪些,我们在日常生活中产生的垃圾主要有白色垃圾、废渣、废油、废纸、废金属物品等,其中白色垃圾主要有塑料袋、橡胶、泡沫塑料、食品包装袋等,这些垃圾都是易燃垃圾,而废纸也是易燃物品,这些垃圾中主要含有的化学元素有Na、F、Cl、C、N、S、P及一些重金属元素Hg、Pb、Cr等,在焚烧的过程中和空气中的氧气发生化学反应生产二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、氯化氢、氟化物以及金属氧化物等。生活垃圾焚烧的过程中产生的气体中有毒有害的气体有很多,还有粉尘,对环境的污染特别严重。下面讲述一下这些有毒有害气体的产生机理。 (1)生活垃圾中的很多塑料袋是高分子有机物,其中含有氯元素和氢元素,在焚烧的过程中在较高的温度下产生了氯化氢气体。 (2)生活垃圾中也含有硫化物,在高温的条件下,硫化物被氧化产生二氧化硫也含有少量三氧化硫。 (3)我们都是到空气中含量最多的是氮气,在垃圾焚烧的过程中部分氮气及含有蛋白质的食物残渣和氧气发生化学反应产生氮氧化物。 (4)生活垃圾中有机物的含量是比较丰富的,有机物的主要化学元素就是碳元素和氢元素,因为这些有机物都是高分子化合物,燃烧的过程中需要大量的氧气才能充分燃烧,产生二氧化碳和水,一般垃圾焚烧厂焚烧室中氧气的含量没有那么充分,产生的就是燃烧不充分的CO和水。 (5)生活垃圾中也含有金属污染物,在垃圾焚烧的过程中产生这些金属被氧化产生细小的金属氧化物颗粒,形成粉尘。 (6)因为生活垃圾中含有的有机物十分丰富在焚烧的过程中有二恶英类物质产生,二恶英是剧毒物质。 2、生活垃圾焚烧厂产生的废气排放的环保指标 因为生活垃圾焚烧厂产生的废气排放的环保指标用文字不好说明,如下表1所示为生活垃圾焚烧厂产生的废气排放的环保指标。该生活垃圾焚烧厂产生的废气排放的环保指标是按照国家的环境保护法及出台的废气排放标准制定的。 3 生活垃圾焚烧厂的废气治理有效方案分析 3.1生活垃圾焚烧厂的烟气处理流程解析 : 3.1.1对上面的流程图进行详细解析,上文中分析了生活垃圾焚烧厂产生的废气中含有氮氧化物,氮氧化物的气体都是剧毒物质,不能

相关文档
最新文档