CN106076102B - 一种处理冷凝酸中氮氧化物的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种处理冷凝酸中氮氧化物的装置及方法，装置包括喷淋吸收塔；所述喷淋吸收塔包括塔体，所述塔体顶部通过排烟管与风机连接，在所述塔体内上下依次设置喷淋装置、填料层、气液分离装置、混液槽；所述气液分离装置包括若干组隔液板，以及罩在每组隔液板上的隔液罩；所述混液槽的侧壁设有排液口，上部连接混酸器以及进水管；所述装置还包括吸收液循环槽、吸收泵，所述气液分离装置、吸收液循环槽、吸收泵以及喷淋装置依次连接。本发明整个过程中无废气逸出、废物产生，吸收效率高。
Description
技术领域
本发明涉及硫酸生产技术领域，具体涉及一种处理冷凝酸中氮氧化物的装置及方法。
背景技术
NOx是酸性气态污染物，是诱发光化学烟雾和酸雨的主要原因之一。在冶炼烟气制酸前端装置的炉窑中，随着火焰温度的升高，分子态氧和氮生成氮氧化物，尤其用富氧熔炼时，氮氧化物的生成量会增加；在制酸装置的电除尘器和电除雾器中，随着放电过程的发生也会产生氮氧化物。硫酸生产系统中的氮氧化物，可能随尾气排入大气，造成尾气排放过程中氮氧化物超标；也可能进入成品硫酸中，导致成品酸颜色发红，成品酸质量不合格；更多的会集中在纤维除雾器捕集的酸液中、转化外热交换器的冷凝酸中，造成对干吸捕沫器进行冲洗和外热交换器排放冷凝酸的过程中出现大量棕色烟雾，如不能及时采取相应的处理措施，不仅会造成环境的污染，且对人身造成一定的伤害。
发明内容
本发明的目的就是针对已有技术存在的不足，提供一种安全环保、吸收效率高、自动化程度高、操作简单、改善劳动环境、降低环境污染的用于处理冷凝酸中氮氧化物的装置及方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种处理冷凝酸中氮氧化物的装置，其特征在于，所述装置包括喷淋吸收塔；所述喷淋吸收塔包括塔体，所述塔体顶部通过排烟管与风机连接，在所述塔体内自上而下依次设置喷淋装置、填料层、气液分离装置、混液槽；所述气液分离装置包括若干组隔液板，以及罩在每组隔液板上的隔液罩，所述每组隔液板包括两块相对设置的立板，所述立板上开有通孔；所述混液槽的侧壁设有排液口，上部连接混酸器以及进水管；所述进水管上设有液位计以及联锁控制阀。
根据上述的装置，其特征在于，所述装置还包括吸收液循环槽、吸收泵，所述气液分离装置、吸收液循环槽、吸收泵以及喷淋装置依次连接，在所述吸收液循环槽的进液管上设有液位计以及联锁控制阀，在所述吸收泵与喷淋装置连接的管道上设有浓度计以及联锁控制阀。
根据上述的装置，其特征在于，所述装置还设有混酸泵，所述混液槽、混酸泵、混酸器依次连接，所述混酸泵与混酸器连接的管道上设有PH计以及联锁控制阀。
根据上述的装置，其特征在于，所述填料层的填料为矩鞍填料。
根据上述的装置，其特征在于，所述气液分离装置采用玻璃钢材质。
一种使用上述装置处理冷凝酸中氮氧化物的方法，其特征在于，所述方法步骤包括：
（1）向混液槽中通入冷凝酸与水；向吸收液循环槽中加入尿素溶液和水，配置成吸收液；
（2）启动风机，同时将吸收液输送至喷淋装置中，启动喷淋装置向下喷淋吸收液，对冷凝酸与水反应后释放出的氮氧化物进行吸收；
（3）当经步骤（2）吸收后的气体中氮氧含量低于40mg/Nm3时，进行排放；
（4）塔内反应结束后，将剩余的吸收液排放至吸收液循环槽内进行循环使用。
根据上述的方法，其特征在于，向混液槽中通入的冷凝酸与水按体积比1:2.5～1:3。
根据上述的方法，其特征在于，向吸收液循环槽中加入的尿素溶液和水按体积比1:1～1:2，配置成浓度为7.5～8.5%的吸收液，所述尿素溶液的浓度为18%～22%。
本发明的有益技术效果，本发明提供了一种处理冷凝酸中氮氧化物的装置及方法，在塔内设置了喷淋装置、填料层，保证了吸收液的均匀分布，气液的充分接触；设置的气液分离装置，一方面达到布气的效果，另一方面可有效地防止喷淋液和冷凝酸的接触，防止了爆炸事故的发生，提高了设备运行的安全性能；本发明整个过程中无废气逸出、废物产生，吸收效率高，极大地改善了劳动环境，降低了环境污染；操作简单，运行成本经济。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2 为每组隔液板的结构示意图。
具体实施方式
如图1-2所示，一种处理冷凝酸中氮氧化物的装置，包括喷淋吸收塔；喷淋吸收塔包括塔体1，塔体顶部通过排烟管2与风机3连接；在塔体内自上而下依次设置喷淋装置4、填料层5、气液分离装置6、混液槽7；喷淋装置为管槽式分液装置，确保分液均匀；气液分离装置包括若干组隔液板8，以及罩在每组隔液板上的隔液罩9，隔液罩可以为弧形板、弧拱形板等，相邻两组隔液板之间通过连接板连接，形成接液槽，用于接收喷淋液，每组隔液板包括两块相对设置的立板10，立板上开有通孔11，气液分离装置一方面达到布气的效果，使气液充分接触，增大传质效率，提高了吸收效率，另一方面可有效地防止吸收液和冷凝酸的接触，防止了爆炸事故的发生，提高了设备运行的安全性能，气液分离装置采用玻璃钢材质；混液槽的侧壁设有排液口12，上部连接混酸器13以及进水管14，混液槽用于装冷凝酸与水，混酸器用于将冷凝酸和水进行充分混合，以便氮氧化物气体的彻底逸出，内部采用聚四氟乙烯衬里，防止稀酸的腐蚀；进水管用于向混液槽内加水，进水管上设有液位计15以及联锁控制阀16，保证混液槽的液位；所述装置还包括吸收液循环槽17、吸收泵18，气液分离装置、吸收液循环槽、吸收泵以及喷淋装置依次连接，在吸收液循环槽上设有进液管19，在进液管上设有液位计20以及联锁控制阀21，吸收液循环槽一方面用于混合吸收液，另一方面用将尿素吸收液回收重复利用，吸收后的喷淋液基本上为水溶液，只需要不断加入尿素溶液进行配比，保证喷淋液的浓度即可，整个循环系统安全环保无三废，在吸收泵与喷淋装置连接的管道上设有浓度计22以及联锁控制阀23，吸收泵用于将吸收液输送至喷淋装置中；优选填料层的填料为矩鞍填料，增大气液接触面积，提高吸收效果；所述装置还设有混酸泵24，混酸泵的进液口与混液槽的排液口连接，混酸泵的出液口通过管道与混酸器连接，混酸泵与混酸器连接的管道上设有PH计以及联锁控制阀，混酸泵一方面将稀释后的冷凝酸通入混酸器中用于与原冷凝酸进行充分混合，另一方面可将稀释后去除氮氧化物的冷凝酸输送至稀酸处理系统进行回收利用。
一种使用上述装置处理冷凝酸中氮氧化物的方法，步骤包括：
（1）向混液槽中按比例体积比1:2.5～1:3分别通入冷凝酸与水；向吸收液循环槽中按体积比1:1～1:2加入尿素溶液和水，配置成浓度为7.5～8.5%的吸收液，所述尿素溶液的浓度为18%～22%；
（2）启动风机，在喷淋塔底部放热过程中产生的氮氧化物通过风机在塔内形成的微负压向上运动，同时通过吸收泵将吸收液输送至喷淋装置中，启动喷淋装置向下喷淋吸收液，对冷凝酸与水反应后释放出的氮氧化物进行吸收；
（3）当经步骤（2）吸收后得到的气体中氮氧含量低于40mg/Nm3时，进行排放；吸收液经由气液分离装置与混合液进行充分隔绝，塔内剩余的吸收液直接排放至吸收液循环槽进行循环使用，达到一定浓度时，输送至储罐进行存放，清洗设备设施；当吸收达到终点时，由浓度计22控制吸收液循环槽的联锁控制阀23，当吸收液出料量达到一定程度，吸收液循环槽液位降低，然后经由吸收液循环槽的进液管上的液位计20打开联锁控制阀21，补充液位，达到连续高效吸收的目的。混酸液达到一定PH值时输送至稀酸处理系统进行处理，混酸槽液位降低后，经由混酸槽的液位计15打开联锁控制阀16进行补水；
（4）塔内反应结束后将剩余的吸收液排放至吸收液循环槽内进行循环使用。
实施例1
向混液槽中按体积比1:3加入冷凝酸及水，混液槽内注满清水至3.1米，冷凝酸经由混酸器混酸后进入混液槽内，与水进行充分混合后释放出大量氮氧化物；向吸收液循环槽中按体积比1:2加入浓度为21.5%的尿素溶液和水，配置成7.6%的稀溶液，液位控制在3米。
启动风机，冷凝酸与水进行充分混合后释放出大量氮氧化物，随着风机的微负压（-3.4KPa）向上经过隔液罩逸出至喷淋吸收塔中上部；启动吸收泵将吸收液输送至喷淋吸收塔塔内的管槽式分液装置中，启动管槽式分液装置向下喷淋吸收液，吸收液与氮氧化物气体进行逆流接触，氮氧化物被吸收液中的尿素充分吸收；吸收后的吸收液经过气液分离装置的出液口返回至吸收液循环槽中进行循环利用，当浓度计22达到8.1%的时候，联锁控制阀23打开，将吸收液输送至储槽，吸收液循环槽液位降低至1.5米时，液位计联锁控制阀（即自动进料阀）打开补充尿素溶液；混液槽内的溶液经由混酸泵输送至混酸器与冷凝酸进行混酸，当PH计达到1的时候，PH计控制阀自动打开，混酸液排放至稀酸处理系统进行处理，液位降低至1.8米时，液位计联锁控制阀打开进行补水；氮氧化物经尿素溶液吸收后，反应后气体中氮氧含量为39mg/Nm3，达标排放。
实施例2
向混液槽中按体积比1:2.5加入冷凝酸及水，混液槽内注满清水至3.15米，冷凝酸经由混酸器混酸后进入混液槽内，与水进行充分混合后释放出大量氮氧化物；向吸收液循环槽中按体积比1:1加入浓度为18.5%的尿素溶液和水，配置成8.5%的稀溶液，液位控制在3米。
启动风机，冷凝酸与水进行充分后释放出大量氮氧化物，随着风机的微负压（-3.6KPa）向上经过隔液罩逸出至喷淋吸收塔中上部，被尿素溶液吸收；启动吸收泵将吸收液输送至喷淋吸收塔塔内的喷淋装置中，吸收液与氮氧化物气体进行逆流接触，氮氧化物被吸收液中的尿素充分吸收；吸收后的吸收液经过气液分离装置的出液口返回吸收液循环槽进行循环利用，当浓度计达到8.4%的时候，浓度联锁控制阀打开，将吸收液排放至储槽，吸收液循环槽液位降低至1.47米时，液位计联锁自动控制进料阀打开补充尿素溶液；混酸槽内的溶液经由稀酸泵输送至混酸器与冷凝酸进行混酸，当PH计达到1.03的时候，PH计控制阀自动打开，混酸液排放至稀酸处理系统进行处理，液位降低至1.78米时，液位计联锁自动阀打开进行补水；氮氧化物经尿素溶液吸收后，反应后气体中氮氧含量为38mg/Nm3，达标排放。
Claims (8)
1.一种处理冷凝酸中氮氧化物的装置，其特征在于，所述装置包括喷淋吸收塔；所述喷淋吸收塔包括塔体，所述塔体顶部通过排烟管与风机连接，在所述塔体内自上而下依次设置喷淋装置、填料层、气液分离装置、混液槽；所述气液分离装置包括若干组隔液板，以及罩在每组隔液板上的隔液罩，所述每组隔液板包括两块相对设置的立板，所述立板上开有通孔；所述混液槽的侧壁设有排液口，上部连接混酸器以及进水管；所述进水管上设有液位计以及联锁控制阀。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括吸收液循环槽、吸收泵，所述气液分离装置、吸收液循环槽、吸收泵以及喷淋装置依次连接，在所述吸收液循环槽的进液管上设有液位计以及联锁控制阀，在所述吸收泵与喷淋装置连接的管道上设有浓度计以及联锁控制阀。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还设有混酸泵，所述混液槽、混酸泵、混酸器依次连接，所述混酸泵与混酸器连接的管道上设有PH计以及联锁控制阀。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述填料层的填料为矩鞍填料。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气液分离装置采用玻璃钢材质。
6.一种使用如权利要求1-5任一所述装置处理冷凝酸中氮氧化物的方法，其特征在于，所述方法步骤包括：
（1）向混液槽中通入冷凝酸与水；向吸收液循环槽中加入尿素溶液和水，配置成吸收液；
（2）启动风机，同时将吸收液输送至喷淋装置中，启动喷淋装置向下喷淋吸收液，对冷凝酸与水反应后释放出的氮氧化物进行吸收；
（3）当经步骤（2）吸收后的气体中氮氧含量低于40mg/Nm3时，进行排放；
（4）塔内反应结束后，将剩余的吸收液排放至吸收液循环槽内进行循环使用。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，向混液槽中通入的冷凝酸与水按体积比1:2.5～1:3。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，向吸收液循环槽中加入的尿素溶液和水按体积比1:1～1:2，配置成浓度为7.5～8.5%的吸收液，所述尿素溶液的浓度为18%～22%。
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