用天然氣處理硝酸尾氣化學(xué)式

【專家解說】：硝酸尾氣NO+NO2 好像還沒聽說有用天然氣來處理尾氣的啊!! !硝酸尾氣的處理 國際上對硝酸尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格，一般NOX排放濃度不得大于2×10-4(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，我國規(guī)定居住區(qū)氮氧化物(換算成NO2)的最高容許濃度為0.15mg/m ,生產(chǎn)車間空氣中氮氧化物(換算成NO2)為5mg/m )。盡管采用加壓法產(chǎn)生的尾氣中NO的含量很小，但治理硝酸尾氣對環(huán)境保護(hù)意義重大。目前,國內(nèi)外硝酸尾氣的處理可歸納為三大類:一是用溶液進(jìn)行濕法吸收;二是用固體物質(zhì)進(jìn)行吸收或吸附;三是用催化劑進(jìn)行催化轉(zhuǎn)化。 9.1溶液吸收法 濕法吸收的優(yōu)點(diǎn)是處理氣量大，不受操作壓力限制，且方法簡便，操作穩(wěn)定。采用常壓、低壓吸收的硝酸廠用此法處理尾氣是比較適合的。其缺點(diǎn)是處理精度不高，副產(chǎn)物用量不大。近年來對濕法吸收進(jìn)行了一些改進(jìn)，還提出了用新型的活性溶液作吸收劑的方法，如采用酸性尿素溶液或高錳酸鉀溶液作吸收劑等。濕法吸收通用H2SO4、HNO3、NaOH和NaCO3等 9.1.1 堿液吸收 常用有堿液是NaOH、NaCO3、以及Ca(OH)2、NH4OH和Mg(OH)2等。 用NaOH或NaCO3吸收尾氣中氮氧化物的反應(yīng)如下: 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O (1) NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O (2) 2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2 (3) 由于NaOH價格比較昂貴，而便宜的Ca(OH)2,又因溶解度較小容易堵塞設(shè)備，所以目前常用的是NaCO3。其濃度一般控制在20~30%，濃度過高時速度會稍有下降，且可能會有結(jié)晶析出，濃度太低，循環(huán)堿液量大，增加設(shè)備窖和動力消耗，并蒸濃溶液耗熱量多。 堿液吸收中采用Mg(OH)2的懸浮水溶液作吸收劑是較新的方法。該法的基本原理是:Mg(OH)2水溶液吸收氮氧化物后生成亞硝酸鎂懸浮液。亞硝酸鎂加熱至140℃，便分解為NO和硝酸鎂，硝酸鎂用氨處理，并以硝酸銨形態(tài)回收，所得Mg(OH)2水溶液再用于吸收。吸收和再生反應(yīng)為: Mg(OH)2+NO+NO2=Mg(NO2)2+H2O (1) 3Mg(NO2)2+2H2O=2Mg(OH)2+Mg(NO3)2+4NO (2) Mg(NO3)2+2NH3+2H2O=2NH4NO3+Mg(OH)2 (3) 該法與一般堿液吸收的區(qū)別在于:應(yīng)用此法可回收NO以增加硝酸產(chǎn)量，同時吸收液可循環(huán)使用，這在經(jīng)濟(jì)上是有利的。 9.1.2 亞硫酸溶液吸收法 利用硫酸尾氣回收的排出液(亞硫酸銨和亞硫酸氫銨)來洗滌硝酸尾氣中的NOx達(dá)到較好的綜合效果,吸收率可達(dá)75%以上。吸收反應(yīng)如下:? 4(NH4)2SO3+2NO2→4(NH4)2SO4+NO2 由上面敘述可知,本法是企業(yè)綜合治理各類尾氣的中間一環(huán),應(yīng)用有一定局限性。 9.1.3 延長吸收法 采用比一般吸收法更大的吸收容積和較低的吸收溫度,以取得更好的吸收效果。此法適合高壓法(如0.6~0.8MPa以上全加壓法),可使吸收后的NOx氣部分排出,部分返回吸收塔進(jìn)口,本法缺點(diǎn)是增加了投資費(fèi)用。 9.1.4 用稀硝酸加釩鹽吸收法 在硝酸中添加釩鹽,用來吸收尾氣中的NO,使后者氧化、吸收生成硝酸。例如在濃度為10%~30%硝酸中添加釩鹽2%~3%(以V2O5計),逆向吸收尾氣,能將含NOx800~3000 ppm尾氣(停留時間約130秒)中的NOx脫除90%以上,富液用100℃的少量空氣解吸,NOx返回硝酸生產(chǎn)系統(tǒng)。 9.1.5 硝酸吸收法 以氣液比35∶1,氣溫20℃,用濃度20%~30%不含NOx的HNO3處理含NO1%~2%的尾氣,脫除率可達(dá)90%,用空氣解吸出NOx,后者返回硝酸生產(chǎn)系統(tǒng)。 以上五種方法中,以堿液吸收法應(yīng)用最為普通。? 9.2 固體物質(zhì)吸收或吸附法 9.2.1 固體物質(zhì)吸收法 該法的特點(diǎn)是吸收過程簡單，吸收效果好，脫除精度高，但吸收劑用量大，吸收后生成的副產(chǎn)品量也大。處理有困難。研究使用的吸收劑有石灰、磷礦粉、固體純堿、泥煤等，目前均處于小型試驗(yàn)或中型試驗(yàn)階段。