CN111821837A - 从尾气流中去除氮氧化物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从尾气流中去除氮氧化物的方法,该方法将不限于加热炉、无机、有机、精细或化学过程中产生的尾气流和富氧气体输送至一洗涤系统中,从该洗涤系统中回收硝酸。该方法尤其适用于含有极大量氮氧化物的工业过程尾气,无需使用臭氧,降低了对工业设备的成本投入,也消除了现场的安全隐患。因此,不仅满足可排放的环境标准,而且使用时不会引起任何二次氮氧化物的排放。
Description
技术领域
本发明属于尾气处理领域,涉及一种从化工工艺流程的尾气流中去除氮氧化物的方法,尤其涉及一种从尾气流中分离和去除主要成分为一氧化氮的氮氧化物的改进方法。
背景技术
氮氧化物(NOx)是化工厂排放的尾气中所含的一种主要污染物,各国研究人员都在积极寻找控制此类有害污染物排放的高效、低成本的系统和方法。例如在各种酸类产品的制造工业中,经常会使用硝酸等氮源原料,而它们都会生成相应的氮氧化物产物,混合在尾气流中。湿法洗涤是一种广泛运用的处理含氮氧化物尾气的方法,有的工厂采用多级水洗塔并同时串联多级碱洗塔来去除尾气气流中的氮氧化物排放物,但往往需要多至六级、七级或以上的水洗串联碱洗洗涤塔,装置非常庞大。此外,碱洗塔需采用氢氧化钠等碱性物质,成本很高,同时产生了大量的污染废水。
也有的工厂会在洗涤塔中通入臭氧,争取进一步将氮氧化物氧化成更高阶的状态。例如公告号为CN101301567B的中国发明专利公开了一种除去气流中污染物的方法,来降低硫酸再生和生产设备的工艺气流中的氮氧化物含量,将不溶的氮氧化物氧化为高度溶解的氮的氧化物。这个过程中使用的臭氧需要原地产生,需要使用最高达25psig的干燥仪表空气产生2.7wt%的臭氧,或者使用93%或更高纯度的氧气产生10wt%或更高浓度的臭氧。尽管众所周知,臭氧可以将不溶性的NO和NO2氧化为具有高溶解性的N2O5以达到除去氮氧化物的目的,但臭氧是非常不稳定的气体,并且需要使用气态氧在现场按需产生,高浓度的臭氧也存在安全隐患。因此在氮氧化物含量较低的情况下(例如,体积浓度小于0.5%),使用臭氧来实现超低水平的NOx排放是可行且有效的。一旦前级反应是一个产生大量氮氧化物的过程,即尾气中的NOx含量很高,往往需要投入超过化学计量的臭氧以及巨大的设备规模,达到现场制臭氧的要求,才能实现低的NOx排放,并且生成臭氧在投资成本和运营成本上都非常昂贵,使得经济成本受到了极大的挑战,因此在这种情况下用臭氧来处理尾气流中的氮氧化物的工业可行性较低。
因此,如何设计一种更高效的从含有中高浓度的氮氧化物的尾气流中回收/去除氮氧化物的方法,尤其是一种不使用臭氧,并且现场洗涤装置更加精简的方法,以消除现有技术中的上述缺陷和不足,是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。
发明内容
本发明提供了一种从尾气流中去除氮氧化物的方法,将预定量的富氧气体注入到湿法洗涤系统中,尾气流中主要的氮氧化物(如NO和/或NO2)均与氧气和/或水反应生成硝酸,不仅有效地将不可溶的NO气体(室温下,5.6mg/100ml)转变成可溶的NO2,还可以进一步得到高浓度的酸制品。在多级水洗塔中,尾气流以逆流的方式接触洗涤液,形成硝酸水溶液,氮氧化物的浓度逐渐耗尽,在最末级中,整个尾气流中的氮氧化物的浓度非常低,末级水洗塔尾气中的NOx最高可减少80vol%以上,大大降低下游碱洗塔(如有)的负荷及碱液用量。同时,对原有的除尾气装置改动较小,工艺现场的设备规模成本低。
因此,本发明的第一方面,提供了一种从尾气流中去除氮氧化物的方法,其中,一前级化学反应产生尾气流,将该尾气流和富氧气体输送至一洗涤系统中,从该洗涤系统中回收硝酸产品,其中,所述尾气流中氮氧化物的体积浓度大于等于20%,优选地大于等于30%,更优选地大于等于60%,所述富氧气体中含有大于等于40%体积浓度的氧气,尾气流中的氮氧化物的体积流率与富氧气体中氧气的体积流率的比值在0.9至1.7之间,优选地在1.2至1.6之间。
更进一步地,该洗涤系统包括串联的第一级洗涤器和第二级洗涤器,该第一级洗涤器和第二级洗涤器均为水性洗涤系统,富氧气体从第一级洗涤器和/或任选的第二级洗涤器的底部注入,使得尾气流与富氧气体接触,以去除尾气流中的氮氧化物。
更进一步地,所述方法还包括步骤:通过测定前级化学反应的终产物的质量或体积,计算得到前级化学反应产生的尾气流中氮氧化物的质量或体积,调节注入到第一级洗涤器和/或第二级洗涤器的富氧气体流量或者富氧气体中氧气的体积浓度。
更进一步地,所述方法还包括步骤:从第一级洗涤器回收硝酸产品,测定该硝酸产品的质量浓度,若:
(1)持续增加富氧气体的注入量,硝酸产品的质量浓度达到一预期值并保持稳定,从而可相应减少富氧气体的注入量;或者,
(2)硝酸产品的质量浓度小于所述预期值,可增加第一级洗涤器中富氧气体的注入量或者在第二级洗涤器中开始注入富氧气体。
更进一步地,当回收的硝酸产品的质量浓度小于34wt%时,增加第一级洗涤器和/或任选的第二级洗涤器的富氧气体流量或者富氧气体中氧气的体积浓度。
更进一步地,所述方法还包括步骤:测量第一级洗涤器的一指定位置的温度作为工作温度,当该工作温度与一设定的温度阈值存在差值时,调整富氧气体流量或者富氧气体中氧气的体积浓度。
更进一步地,该去除氮氧化物的方法中不使用臭氧。
更进一步地,富氧气体中的氧气体积浓度相对于尾气中的氮氧化物体积浓度的比值为0.8至1.5,优选地为0.85至1.1。
更进一步地,富氧气体含有大于等于90%体积浓度的氧气,更优选地富氧气体为氧气体积浓度大于99%的纯氧。
更进一步地,所述回收的硝酸的质量浓度大于34wt%,优选地大于等于36wt%,更加优选地大于等于38wt%。
更进一步地,所述第一级洗涤器和/或第二级洗涤器的工作温度在30℃至60℃之间。
更进一步地,所述氮氧化物是NO。
更进一步地,所述第一级洗涤器和第二级洗涤器都是水洗塔。
更进一步地,所述洗涤系统还包括与第二级洗涤器串联的第三级洗涤器,该第三级洗涤器是水洗塔。
更进一步地,所述富氧气体从第三级洗涤器的底部注入。
更进一步地,所述洗涤系统还包括一碱性洗涤系统,该碱性洗涤系统与第二级洗涤器串联。
更进一步地,所述碱性洗涤系统包含氢氧化钠和/或氢氧化钾。
更进一步地,所述洗涤系统包括串联的第一级到第三级水洗塔,包括步骤:
(1)新鲜水作为洗涤液由第三级水洗塔塔顶喷入,洗涤液由第三级水洗塔塔底出去泵入第二级水洗塔,以此类推,每后一级的洗涤液均由塔底泵出,进入前一级水洗塔,直至第一级水洗塔,因此,洗涤液从各级水洗塔的塔顶喷淋,;
(2)尾气流由第一级水洗塔的塔底注入,纯氧也由靠近第一级水洗塔塔底的部位注入,尾气流与洗涤液逆流接触,洗涤液将氮氧化物在液相中形成硝酸产品;第一级水洗塔的塔底作为硝酸产品的回收点,回收硝酸的方式可以为连续地或批次间断地进行。
与现有技术相比较,本发明所提供的技术方案具有以下优点:
1.本发明的方法尤其适用于含有极大量的氮氧化物的工业过程尾气,无需使用臭氧,降低了对工业设备的成本投入,也消除了现场的安全隐患。
2.本发明的方法大大提高了硝酸转化率及回收的硝酸浓度,例如,如果使用纯氧作为富氧气体,硝酸的最终转化率可达到90%以上,回收的硝酸浓度可达到35wt%以上,这部分回收硝酸可以与市售浓硝酸配制成所需浓度另作它用,例如返回至湿性洗涤系统之前的产生尾气的前级反应中作为反应物或者催化剂等,可以降低需要购入的市售浓硝酸量,节省了经济成本。
3.本发明的方法中,由于第一级水洗塔的吸收效率已经足够高,可以一定程度上减少使用的水洗塔的总数目,无需像现有技术中那样设置六级、七级乃至更多的水洗塔才能达到吸收效果,这样大大降低了设备投资成本。
4.本发明的方法中,末级水洗塔出口的尾气中NOx含量大大降低,减轻了后续碱洗塔(如有)的负荷以及碱液消耗量,降低运行成本。
5.本发明的再一个优点在于提供一种从尾气中去除NOx等污染物的方法和装置,不仅满足可排放的环境标准,而且使用时不会引起任何二次氮氧化物的排放。这种负载NOx等污染物的气流可以包括但不限于加热炉、无机、有机、精细或化学过程的尾气等过程中产生。
附图说明
关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及附图得到进一步的了解。
图1是本发明第一实施例中所提供的工艺流程示意图;
图2是本发明第一实施例中调节富氧气体中氧气的体积浓度时,从第一级水洗塔回收的硝酸的转化率和硝酸的质量浓度的变化曲线图;
图3是本发明第一实施例中改变纯氧的过量系数时,从第一级水洗塔回收的硝酸的转化率和硝酸的质量浓度的变化曲线图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。然而,应当将本发明理解成并不局限于以下描述的这种实施方式,并且本发明的技术理念可以与其他公知技术或功能与那些公知技术相同的其他技术组合实施。
如无特别说明,本文中出现的类似于“第一”、“第二”的限定语并非是指对时间顺序、数量、或者重要性的限定,而仅仅是为了将本技术方案中的一个技术特征与另一个技术特征相区分。同样地,本文中出现的类似于“一”的限定语并非是指对数量的限定,而是描述在前文中未曾出现的技术特征。同样地,本文中在数词前出现的类似于“大约”、“近似地”的修饰语通常包含本数,并且其具体的含义应当结合上下文意理解。同样地,除非是有特定的数量量词修饰的名词,否则在本文中应当视作即包含单数形式又包含复数形式,在该技术方案中即可以包括单数个该技术特征,也可以包括复数个该技术特征。
术语“大约”和“大致”指示精确度区间,本领域的技术人员将理解该精确度区间仍然确保正在讨论的特征的技术效果。该术语通常指示偏离所指示的数值±20%、优选±15%、更优选±10%、并且甚至更加优选±5%。
除非另有说明,权利要求中使用的术语“包括”和“包含”不应被理解为仅限于随后所列出的方式,它们不排除其他元素或步骤。它们需要被理解为说明所述的特征、整数、步骤和/或部件想所述的那样存在,但不排除存在和/或添加一个或多个其他特征、整数、步骤或部件、或它们的组。因此,“包括x和z的装置”这一表达的范围不应局限于仅由部件x和z组成的装置。另外,“包括步骤x和z的方法”这一表达的范围不应局限于仅由这些步骤组成的方法。
如本文所用,术语“和/或”包括一个或多个相关列出项的任意和全部组合。除非另有说明,否则本文所用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本发明所属领域的普通技术任意通常所理解的含义相同。还应理解的是,术语,诸如常用字典中定义的那些,应被理解为具有与其在本说明书及相关领域的上下文中的含义一致的含义,并且不应以理想化或过度正式的意义来理解,除非本文汇总明确有此规定。为了简洁和/或清晰起见,熟知的功能或构造可能不会详细描述。
除非清楚地指出相反的,这里限定的每个方面或实施方案可以与任何其他一个或多个方面或一个或多个实施方案组合。特别地,任何指出的作为优选的或有利的特征可以与任何其他指出的作为优选的或有利的特征组合。
术语说明
如本文所用,所述的“尾气流”中主要包含高含量的氮氧化物(例如体积浓度大于等于30%甚至60%),以及其它少量由前级化学反应中产生的H2O或者其它酸性气体(例如HCl等)。
如本文所用,所述“前级化学反应”指的是相对于洗涤系统来说的更早发生的上游工艺,也可以理解为产生尾气流的化学反应系统。
如本文所用,氮氧化物(NOx)是指通常存在于尾气流中的氮的各种氧化物,即NO、N2O3、NO2和/或N2O5。这些氧化物按照上述次序,其氧化程度逐渐增加,在溶液中的溶液度/反应度也是变化的。一般氧化态越高,对水溶液或者碱性溶液的溶解度和反应度越大。
如本文所用,富氧气体是指富含氧气的气体,可以理解为含有大于等于40%(体积浓度),最好为60%以上(体积浓度)氧气。示例性地,富氧气体中除氧气外的其它气体可以是氮气。氧气源包括例如管道氧气、单独建立的低温氧气车间、PSA氧气车间和液氧罐。
如本文所用,术语“纯氧”可以广义地解释为包括任何由浓缩氧源生成的氧气流,浓缩氧源例如为低温空气分离器、非低温空气分离器、贮氧罐或类似物。作为例子,由低温空气分离器生成的氧气流通常具有超过95%的氧浓度,甚至超过99.5%的氧浓度,由非低温空气分离器生成的氧气流通常具有约90-约95%之间的氧浓度。然而,只要由浓缩氧源生成,氧浓度略低于90%的氧气流也包含在术语纯氧的范围内。
如本文所用,“富氧气体”或“氧气”的过量系数(Excess Ratio)指的是实际消耗的纯氧的用量与化学计量理论需氧量之比,可以进一步地为摩尔比。本文中所述的“增加富氧气体的注入量”可以理解为本领域技术人员所知悉的多种方式,包括但不限于增加富氧气体的流量,或者,尽管流量不变,但提高富氧气体中的氧气体积浓度等。
如本文所用,“体积流率”可以理解为在各情况下每特定单位时间所提供的体积流量。
如本文所用,本发明的洗涤系统可以采用鼓泡塔、填充塔或喷淋塔等。喷淋塔是湿法洗涤器的一种类型,用于实现连续气相与分散液之间的质量和热传递,喷淋塔基本上可由钢制成的空圆柱形容器以及喷嘴构成。“水性洗涤”等是将水进料到水洗塔上部,并与气态物逆流接触,该水洗塔通常包含适合的填充料或多个塔板,以提供充分的气液接触。用这种方式可容易地将气态物中可与水混溶的物质含量减少到少于100ppmv,优选少于50ppmv,更优选少于25ppmv。水洗塔可以是任何本领域已知的适当分配设备。
本发明的洗涤器中将工作温度控制在30℃至60℃,本发明不意图限定尾气流温度,根据前级化学反应各工艺流程的不同,本领域技术人员可采用适当的措施将进入洗涤系统的尾气流温度控制在本发明要求的范围内。
上文所讨论的现有技术的缺陷通过本申请所述的方法得到缓解,前级化学反应过程中所排放的氮氧化物在富氧气体存在的情况下接受湿法洗涤,洗涤器中回收的硝酸,既可以收集起来作为硝酸出售,也可以返回到前级反应中作为反应物或催化剂。湿法洗涤器中,通过将非水溶性的NO气体(气相)氧化成水溶性的NO2和HNO3(这些酸性气体的水溶性比NO高得多),可极大地增强NOx的去除效率。虽然O3或者H2O2等氧化剂也可以实现这个目的,但是因为它们的高反应性和高腐蚀性,容易造成一系列安全和维护问题,显著增加了过程和系统的操作和维护成本。本发明中不使用O3或者H2O2来氧化,而是采用可以控制氧浓度的富氧气体来实现,能够大大降低湿法洗涤器的运行成本和维护成本,形成更安全的工作环境。
以下,使用附图对本发明的一个实施方式进行说明。附图或以下的记述中所示的构成仅作为示例,本发明的范围并不限定于附图或以下的记述。
实施例1
下面以乙醛酸的生成过程为例说明本发明对于尾气中氮氧化物的处理方法。
乙二醛硝酸氧化法较为成熟,成本也较低,因此成为普遍采用的乙醛酸合成方法。乙二醛硝酸氧化法是在盐酸等助剂的催化作用下,用硝酸作为氧化剂选择性氧化乙二醛,生成主产物乙醛酸和副产物草酸。
其主要反应为3CHO-CHO+2HNO3→3CHO-COOH+2NO+H2O,同时乙醛酸不可避免地被进一步氧化而发生副反应,生成副产物草酸:3CHO-COOH+2HNO3→3COOH-COOH+2NO+H2O。
为了完全反应,硝酸往往是过量的,尾气中氮氧化物的比例极高,不符合排放标准。典型的这类反应从氧化反应釜出来的尾气气流含有60%以上(体积浓度)的氮氧化物,这些氮氧化物几乎全部是NO,尾气中还会含有少量的HCl气体和H2O。
上述尾气引入到如图1所示的洗涤系统中,该洗涤系统包括串联的第一级到数级水洗塔(本实施例中示出了三级水洗塔)。上述多级水洗塔都可以选择填料塔。洗涤液从各级的塔顶喷淋,尾气由第一级水洗塔的塔底注入,富氧气体也由靠近第一级水洗塔塔底的部位注入,气液经填料层逆流接触,尾气中的氮氧化物转化为硝酸。
本实施例中,将纯氧(99.5%氧浓度)作为补充的富氧气体,纯氧从第一个水洗塔靠近塔底部位注入后,逐渐向上升起,以便提供足够的氧浓度氧化NO,同时洗涤液将NO在水相中形成硝酸。填料层为气液两相传质传热提供足够停留时间和接触面积。
各水洗塔和碱洗塔均连接离心泵。新鲜水作为洗涤液由第三级水洗塔塔顶喷入,洗涤液经填料层由塔底出去泵入第二级水洗塔,以此类推,每后一级的洗涤液均由塔底泵出,进入前一级水洗塔,直至第一级水洗塔,第一级水洗塔的塔底作为硝酸产品的提取采集点。一段时间的循环之后(例如,4小时左右),从第一级水洗塔采集的硝酸产品的质量浓度可以达到36wt%以上,使用市售浓硝酸调节后,可以回收或者返回前级化学反应过程中作为反应物或催化剂。回收硝酸的方式可以为连续地或批次间断地进行。
在洗涤过程中,控制第一级水洗塔和/或第二级水洗塔的氧气注入量非常重要。本实施例中,可以采用以下一种或多种方式的组合进行控制,包括但不限于:
可以测定前级化学反应的终产物的质量/体积,直接或间接经过计算得到前级化学反应产生的尾气流中氮氧化物的质量/体积,从而调节注入到第一级水洗塔和/或第二级水洗塔的氧气流量。例如,以本实施例中的乙醛酸生产过程为例,采集前级化学反应产生的乙醛酸的质量,计算出同一反应下产生的NO的质量,进而调整注入到第一级水洗塔的氧气流量。
如果前级化学反应产生的尾气流的速率保持稳定,也可以参考第一级水洗塔出口处的硝酸产品浓度。例如,可测定从第一级水洗塔塔底回收的硝酸产品的质量浓度:若持续增加氧气注入量,硝酸产品的质量浓度达到预期值并保持稳定,可适当降低氧气的注入量,以免造成氧气浪费;或者,若硝酸产品浓度达不到所需的规格(>34wt%),可适当增加氧气注入量或者在第二级水洗塔开始注入氧气。
也可以通过测量第一级水洗塔的指定位置的特定温度(例如,尾气流进口温度和/或水洗塔的塔顶温度)作为工作温度,结合前级化学反应的特点,设定一温度阈值,如果水洗塔的工作温度保持恒定,说明第一级水洗塔内的放热反应已趋于平衡,注入的氧气流量已经符合要求;如果水洗塔的工作温度仍然有变化,或者与阈值差别还很大,说明氮氧化物的吸收反应并未达到完全反应或者并未达到平衡,可以考虑调整第一级水洗塔中纯氧的过量系数,也可以选择在第二级水洗塔底部注入适量纯氧。
作为示例性地,因为氮氧化物溶于水的反应是放热反应,可在第一级至第二/三级水洗塔设置换热器,带走氮氧化物与水的吸收反应放热。同时,为了该反应的顺利进行,本领域技术人员可根据需要将前级化学反应的尾气流的温度降到适当的温度后再进入第一级水洗塔(例如,降至约50℃到60℃),将每级水洗塔的工作温度范围控制在30℃至60℃,较佳地可以控制在50℃至55℃。
当尾气或者尾气从输送管进入第一级水洗塔时,湿法洗涤过程开始,主要的反应过程如下:
2NO+O2=2NO2;
3NO2+H2O=2HNO3+NO;
总反应为:
4NO+3O2+2H2O=4HNO3。
整个氧化并吸收过程中存在的氮氧化物物质的浓度不是独立的,当吸收到水相中,NO在氧气的作用下,会都经历相当快的水解,从而产生硝酸。而纯氧可以将尾气或尾气中的大部分NO转化为硝酸,形成酸溶液,提高了硝酸的转化率,大大减少氮氧化物的排放。
在本实施例的方法中,尾气中的大多数NO最终以回收的硝酸形式存在。尾气流与计量的过量氧气混合,当尾气流流过水洗塔时,接触水性硝酸溶液。回收的硝酸是从第一级水洗塔中提取的,来自第二级水洗塔的弱性硝酸溶液补充第一级水洗塔的置换体积,相应地,来自第三级水洗塔的弱性硝酸溶液补充第二级水洗塔的置换体积,以此类推。最后一级水洗塔是利用新鲜水来补充的。如图1所示,离开末级水洗塔的气流3进入后续碱洗塔,其NOx含量大大降低,碱洗塔的负荷和碱性制剂的用量也大大降低。最终排出的NOx的量可以符合国家排放标准,小于1800ppm。
同时,该解决方案对原有的乙醛酸的前级化学反应生产工艺流程做的改动极小,非常便于工厂的现场设备布局。
图2显示了在固定的过量系数(约为1.1左右)和固定的尾气流流率的情况下,调节富氧气体中氧气的体积浓度,经过三级水洗之后,从第一级水洗塔回收的硝酸的转化率(mol%,即作为被处理的尾气流中氮氧化物转化为硝酸的百分比)和硝酸的质量浓度(wt%)的变化曲线图。
可以看出,相较于使用空气(含21%体积分数的氧气)注入水洗塔中,使用纯氧的情况下,硝酸转化率提高了接近(69%-35%)/35%≈97%,最终回收的硝酸浓度从25wt%提高到了36wt%至40wt%左右。
图3显示了在尾气流率固定(即氮氧化物流率固定)的情况下,通入99.5%体积分数的纯氧,改变其过量系数时,经过三级水洗之后,从第一级水洗塔回收的硝酸的转化率(mol%,即作为被处理的原料的尾气中氮氧化物转化为硝酸的百分比)和硝酸的质量浓度的变化曲线图。
可以看出,相较于较低的过量系数(0.7左右),使用过量系数为1.1的纯氧的情况下,硝酸转化率从约58%左右提高到70%左右,最终回收的硝酸质量浓度从30wt%左右提高到42wt%左右。
本说明书中所述的只是本发明的较佳具体实施例,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在本发明的范围之内。
Claims (10)
1.一种从尾气流中去除氮氧化物的方法,其中,一前级化学反应产生尾气流,其特征在于,将该尾气流和富氧气体输送至一洗涤系统中,从该洗涤系统中回收硝酸产品,其中,所述尾气流中氮氧化物的体积浓度大于等于20%,优选地大于等于30%,更优选地大于等于60%,所述富氧气体中含有大于等于40%体积浓度的氧气,尾气流中的氮氧化物的体积流率与富氧气体中氧气的体积流率的比值在0.9至1.7之间,优选地在1.2至1.6之间。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该洗涤系统包括串联的第一级洗涤器和第二级洗涤器,该第一级洗涤器和第二级洗涤器均为水性洗涤系统,富氧气体从第一级洗涤器和/或任选的第二级洗涤器的底部注入,使得尾气流与富氧气体接触,以去除尾气流中的氮氧化物。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括步骤:通过测定前级化学反应的终产物的质量或体积,计算得到前级化学反应产生的尾气流中氮氧化物的质量或体积,调节注入到第一级洗涤器和/或第二级洗涤器的富氧气体流量或者富氧气体中氧气的体积浓度。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括步骤:从第一级洗涤器回收硝酸产品,测定该硝酸产品的质量浓度,若:
(1)持续增加富氧气体的注入量,硝酸产品的质量浓度达到一预期值并保持稳定,从而可相应减少富氧气体的注入量;或者,
(2)硝酸产品的质量浓度小于所述预期值,可增加第一级洗涤器中富氧气体的注入量或者在第二级洗涤器中开始注入富氧气体。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该去除氮氧化物的方法中不使用臭氧。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,富氧气体中的氧气体积浓度相对于尾气中的氮氧化物体积浓度的比值为0.8至1.5,优选地为0.85至1.1。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述回收的硝酸的质量浓度大于34wt%,优选地大于等于36wt%,更加优选地大于等于38wt%。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一级洗涤器和/或第二级洗涤器的工作温度在30℃至60℃之间。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述氮氧化物是NO。
10.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述洗涤系统包括串联的第一级到第三级水洗塔,包括步骤:
(1)新鲜水作为洗涤液由第三级水洗塔塔顶喷入,洗涤液由第三级水洗塔塔底出去泵入第二级水洗塔,以此类推,每后一级的洗涤液均由塔底泵出,进入前一级水洗塔,直至第一级水洗塔,因此,洗涤液从各级水洗塔的塔顶喷淋,;
(2)尾气流由第一级水洗塔的塔底注入,纯氧也由靠近第一级水洗塔塔底的部位注入,尾气流与洗涤液逆流接触,洗涤液将氮氧化物在液相中形成硝酸产品;第一级水洗塔的塔底作为硝酸产品的回收点,回收硝酸的方式可以为连续地或批次间断地进行。
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