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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,可用稀硝酸對含NOx廢氣進行吸收。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NO在硝酸中的溶解系數與硝酸濃度的關系。
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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,可用稀硝酸對含NOx廢氣進行吸收。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NO在硝酸中的溶解系數與硝酸濃度的關系。

廢氣凈化處理

表8-9 NO在不同濃度硝酸中的溶解度


硝酸濃度/%00.51.0246126599
β值0.0410.71.01.482.163.194.209.2212.5

注:β為標準狀態下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入,與吸收液(漂白稀硝酸,濃度為15%~30%)逆流接觸,進行物理吸收。經過凈化的尾氣進入尾氣透平,回收能量后排空。吸收了NOx后的硝酸經加熱器加熱后進入漂白塔,利用二次空氣進行漂白,再經冷卻器降溫到20℃,循環使用。吹出的NOx則進入硝酸吸收塔進行吸收。

(三)工藝操作指標

表8-10列出的是稀硝酸吸收法的工藝操作指標。

表8-10 稀硝酸吸收法的工藝操作指標

工 藝 條 件凈化效率/%
吸收液濃度/%N4O2含量/%空塔速度/(m/s)溫度/℃
15~300.06~0.004<0.22067~87

(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系見圖8-7。

(2)吸收液濃度 濃度與NO2吸收率的關系見圖8-8。吸收液濃度一般以15%~30%為宜。

圖8-7 溫度對NO2吸收率的影響               圖8-8 濃度對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
0.00413149219587
0.01213157621586
0.06012215070567

(4)空塔速度 當吸收溫度和液氣比相同時,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,否則就不經濟。

表8-12 空塔速度對吸收效率的影響


硝酸量/(L/h)氣量/(m3/h)液氣比/(L/m3)空速/(m/s)進口NO2濃度/(mL/m3)出口NOX濃度/(mL/m3)吸收效率/%
最高最低
24024100.22805145096858.2
36036100.32876180597548.3
42042100.3528212301115539.5


(5)壓力 在其他條件相同時,增加壓力有利于吸收,見表8-13。

表8-13 壓力對吸收效率的影響

表壓/kPa20001000100
吸收率/%77.559.54.30


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