CN108970356A - 一种利用烟道尾气生产硝酸的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及烟道尾气处理技术领域，特别涉及一种利用烟道尾气生产硝酸的方法。包括以下步骤：（1）冷却来自烟道中的烟道尾气，使烟气温度不高于40℃；（2）将冷却后的烟道尾气通入装有硝吸附剂的吸收装置；（3）硝吸附剂吸收尾气中的硝后，尾气排空；（4）在水中解吸吸附剂中的氮氧化物，得到硝酸。本发明工艺简单易行，使用成本低，能够利用电厂、钢厂利用既有条件进行脱硝，然后将氮氧化物制成硝酸；本发明将产生巨大的环保效益，更好产生良好的经济效果，具有极大社会和经济影响。

Description

一种利用烟道尾气生产硝酸的方法
（一）技术领域
本发明涉及烟道尾气处理技术领域，特别涉及一种利用烟道尾气生产硝酸的方法。
（二）背景技术
对制取硝酸来说，工业上采取的方法主要采用的有氨氧化法、氮氧化法。其原理是在高温、高压及催化剂存在的条件下，将氨气或者氮气氧化，依次制得NO、NO2后再制得硝酸。对现有工艺来说，工艺复杂并且需耗费大量能源。
另外，当前环境下，为治理燃煤、燃油等产业所产生环境问题，脱硫脱硝成为了环境治理的当务之急。其中，氮氧化物作为燃煤等的副产品，虽然给环境造成极大的损害，但是基于经济等原因，目前能够将其脱除的企业还是为数不多，能够将其变废为宝的工艺更是少之又少。
针对上述技术问题，本发明提供一种全新理念的生产硝酸的方法，该方法既无需本身耗费过多的能量，仅是在燃煤、燃油工艺中利用其附属产物，来达到生产硝酸的目的。本方法既能够节能，又实现了环保，并且会产生良好的经济效果，具有极大社会和经济影响。
（三）发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种利用烟道尾气生产硝酸的方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种利用烟道尾气生产硝酸的方法，其特征在于：
包括以下步骤：
（1）冷却来自烟道中的烟道尾气，使烟气温度不高于40℃；
（2）将冷却后的烟道尾气通入装有硝吸附剂的吸收装置；
（3）硝吸附剂吸收尾气中的硝后，尾气排空；
（4）在水中解吸吸附剂中的氮氧化物，得到硝酸。
进一步，步骤（1）中的烟道尾气的冷却方式为换热器冷却。
进一步，步骤（1）中烟道尾气为水洗方式冷却。
进一步，步骤（1）中烟道尾气为风冷方式冷却。
进一步，步骤（1）烟道尾气的温度不高于30℃。
进一步，步骤（1）烟道尾气的温度冷却到20度以下。
进一步，步骤（1）前先对烟道尾气进行净化处理；所述净化处理包括脱硫和除尘处理。
进一步，步骤（2）中硝吸附剂为活性炭、活性焦中的一种。
本发明的理论思路是，对绝大多数化学反应来说，温度升高，反应速率增大，但是2NO + O2= 2NO2的反应却是随着温度的下降而速度加快，该理论的机理随早已论证，但至今尚无没有技术方案将其应用于工艺领域来对NO进行氧化脱硝。
对现有湿法脱硫脱硝工艺来说，无论是喷淋法、塔盘法还是气体浸入法，虽然都能够对烟气进行冷却，但是一般的冷却温度不低于50℃，如果再进一步冷却，需消耗过多能量，而且对工艺没有益处。故现有技术中，未涉及到到本发明的一大新颖性，即对烟气本身来说，
如果冷却到一定温度，烟气中的NO会和O2快速发生反应，而且温度越低，反应速度越快，反应越充分。
对烟气进行测试：
某锅炉的烟气参数为：烟气量200000m2/h（工况），SO2浓度5700mg/m3，粉尘浓度1850mg/m3，氮氧化物浓度640mg/m3，烟气温度135℃。
烟气处理工艺为：来自锅炉的烟气先经布袋除尘，然后进入脱硫塔进行脱硫，脱硫方式为湿法脱硫，脱硫剂为氢氧化钙，脱硫塔为喷淋塔。脱硫塔连接烟囱，烟气经脱硫后自烟囱排出。
在脱硫塔的烟气出口处测得数据为：SO2浓度87mg/m3，粉尘浓度78mg/m3，氮氧化物浓度580mg/m3，烟气温度62℃，烟气流速为4.2m/s。
实验过程为：
将部分烟气自脱硫塔出口处分流导出，进入一换热器，换热器的热程为烟气，冷程为冷却介质。调整冷却介质的温度，可调节烟气在换热器出口处温度。在烟气出口处安装温度计和一氧化氮检测仪，以测得实验数据。
当烟气温度为62℃时，吸收后NO浓度为601.48ppm。
当烟气温度为50℃时，吸收后NO浓度为578.16ppm。
当烟气温度为40℃时，吸收后NO浓度为420.10ppm。
当烟气温度为30℃时，吸收后NO浓度为194.96ppm。
当烟气温度为20℃时，吸收后NO浓度为105.60ppm。
当烟气温度为18℃时，吸收后NO浓度为92.78ppm。
本发明的有益效果是：
1、本发明工艺简单易行，使用成本低，能够利用电厂、钢厂利用既有条件进行脱硝，然后将氮氧化物制成硝酸。
2、本发明将产生巨大的环保效益，更好产生良好的经济效果，具有极大社会和经济影响。
（四）具体实施方式
实施例1:
包括以下步骤：
（1）冷却来自烟道中的烟道尾气，使烟气温度为40℃；
（2）将冷却后的烟道尾气通入装有硝吸附剂的吸收装置；
（3）硝吸附剂吸收尾气中的硝后，尾气排空；
（4）在水中解吸吸附剂中的氮氧化物，得到硝酸。
进一步，步骤（1）中的烟道尾气的冷却方式为换热器冷却。
进一步，步骤（1）中烟道尾气为水洗方式冷却。
进一步，步骤（1）中烟道尾气为风冷方式冷却。
进一步，步骤（1）前先对烟道尾气进行净化处理；所述净化处理包括脱硫和除尘处理。
进一步，步骤（2）中硝吸附剂为活性炭、活性焦中的一种。
实施例2:
包括以下步骤：
（（1）冷却来自烟道中的烟道尾气，使烟气温度为30℃；
（2）将冷却后的烟道尾气通入装有硝吸附剂的吸收装置；
（3）硝吸附剂吸收尾气中的硝后，尾气排空；
（4）在水中解吸吸附剂中的氮氧化物，得到硝酸。
进一步，步骤（1）中的烟道尾气的冷却方式为换热器冷却。
进一步，步骤（1）中烟道尾气为水洗方式冷却。
进一步，步骤（1）中烟道尾气为风冷方式冷却。
进一步，步骤（1）前先对烟道尾气进行净化处理；所述净化处理包括脱硫和除尘处理。
进一步，步骤（2）中硝吸附剂为活性炭、活性焦中的一种。
实施例3:
（1）冷却来自烟道中的烟道尾气，使烟气温度为25℃；
（2）将冷却后的烟道尾气通入装有硝吸附剂的吸收装置；
（3）硝吸附剂吸收尾气中的硝后，尾气排空；
（4）在水中解吸吸附剂中的氮氧化物，得到硝酸。
进一步，步骤（1）中的烟道尾气的冷却方式为换热器冷却。
进一步，步骤（1）中烟道尾气为水洗方式冷却。
进一步，步骤（1）中烟道尾气为风冷方式冷却。
进一步，步骤（1）前先对烟道尾气进行净化处理；所述净化处理包括脱硫和除尘处理。
进一步，步骤（2）中硝吸附剂为活性炭、活性焦中的一种。
实施例4:
（1）冷却来自烟道中的烟道尾气，使烟气温度为20℃；
（2）将冷却后的烟道尾气通入装有硝吸附剂的吸收装置；
（3）硝吸附剂吸收尾气中的硝后，尾气排空；
（4）在水中解吸吸附剂中的氮氧化物，得到硝酸。
进一步，步骤（1）中的烟道尾气的冷却方式为换热器冷却。
进一步，步骤（1）中烟道尾气为水洗方式冷却。
进一步，步骤（1）中烟道尾气为风冷方式冷却。
进一步，步骤（1）前先对烟道尾气进行净化处理；所述净化处理包括脱硫和除尘处理。
进一步，步骤（2）中硝吸附剂为活性炭、活性焦中的一种。
实施例5:
包括以下步骤：
（1）冷却来自烟道中的烟道尾气，使烟气温度为18℃；
（2）将冷却后的烟道尾气通入装有硝吸附剂的吸收装置；
（3）硝吸附剂吸收尾气中的硝后，尾气排空；
（4）在水中解吸吸附剂中的氮氧化物，得到硝酸。
进一步，步骤（1）中的烟道尾气的冷却方式为换热器冷却。
进一步，步骤（1）中烟道尾气为水洗方式冷却。
进一步，步骤（1）中烟道尾气为风冷方式冷却。
进一步，步骤（1）前先对烟道尾气进行净化处理；所述净化处理包括脱硫和除尘处理。
进一步，步骤（2）中硝吸附剂为活性炭、活性焦中的一种。
实施例6
（1）冷却来自烟道中的烟道尾气，使烟气温度为15℃；
（2）将冷却后的烟道尾气通入装有硝吸附剂的吸收装置；
（3）硝吸附剂吸收尾气中的硝后，尾气排空；
（4）在水中解吸吸附剂中的氮氧化物，得到硝酸。
进一步，步骤（1）中的烟道尾气的冷却方式为换热器冷却。
进一步，步骤（1）中烟道尾气为水洗方式冷却。
进一步，步骤（1）中烟道尾气为风冷方式冷却。
进一步，步骤（1）前先对烟道尾气进行净化处理；所述净化处理包括脱硫和除尘处理。
进一步，步骤（2）中硝吸附剂为活性炭、活性焦中的一种。

Claims (8)

1.一种利用烟道尾气生产硝酸的方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）冷却来自烟道中的烟道尾气，使烟气温度不高于40℃；（2）将冷却后的烟道尾气通入装有硝吸附剂的吸收装置；（3）硝吸附剂吸收尾气中的硝后，尾气排空；（4）在水中解吸吸附剂中的氮氧化物，得到硝酸。
2.根据权利要求1所述的利用烟道尾气生产硝酸的方法，其特征在于：步骤（1）中的烟道尾气的冷却方式为换热器冷却。
3.根据权利要求1所述的利用烟道尾气生产硝酸的方法，其特征在于：步骤（1）中烟道尾气为水洗方式冷却。
4.根据权利要求1所述的利用烟道尾气生产硝酸的方法，其特征在于：步骤（1）中烟道尾气为风冷方式冷却。
5.根据权利要求1所述的利用烟道尾气生产硝酸的方法，其特征在于：步骤（1）烟道尾气的温度不高于30℃。
6.根据权利要求1所述的利用烟道尾气生产硝酸的方法，其特征在于：步骤（1）烟道尾气的温度冷却到20度以下。
7.根据权利要求1所述的利用烟道尾气生产硝酸的方法，其特征在于：步骤（1）前先对烟道尾气进行净化处理；所述净化处理包括脱硫和除尘处理。
8.根据权利要求1所述的利用烟道尾气生产硝酸的方法，其特征在于：步骤（2）中硝吸附剂为活性炭、活性焦中的一种。
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