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硝酸廢氣處理工程案例

發(fā)布日期:2024-02-26瀏覽次數(shù):

1.原理

本技術(shù)是在3%左右O2存在條件下,按下列反應(yīng)脫除,從而轉(zhuǎn)化為NH3:

氫氣消耗量為尾氣中 )2含量的2倍,在尾氣中O2含量為3%時(shí),氫氣消耗量近似為尾氣總量的6%。

2.廢氣組成、排放量

廢氣組成主要是氮氧化物,包括一氧化氮、二氧化氮、三氧化二氮、四氧化二氮等。尾氣中含氧量為3%、CO 0.1%~0.15%、CO2 2.0%~3.0%、氮氧化物4000mL/m3,堿吸收塔后壓頭(尾氣總管):1.8kPa,尾氣溫度為40~55℃。

該工程按一套3000t40%HNO3反應(yīng)裝置的尾氣NOx脫除流程設(shè)計(jì),尾氣處理能力為8500m3/h 。處理要求為出口NOx濃度小于179mL/m3。

硝酸廢氣處理

3.廢氣處理工藝流程

硝酸廢氣處理工藝流程如圖8-4所示。

堿吸收塔 尾氣洗滌塔 廢熱鍋爐給水泵 催化爐 廢熱鍋爐 放空管

3#堿吸收塔 尾氣洗滌塔 廢熱鍋爐給水泵 催化爐 廢熱鍋爐 放空管

圖8-4 選擇性還原法脫除NO2工藝流程

硝酸廢氣先經(jīng)過常規(guī)的堿吸收塔吸收,2#堿吸收塔出口尾氣進(jìn)入3#堿吸收塔,經(jīng)塔內(nèi)填料層(填料高6m)進(jìn)一步吸收NOx后,氣體在3#吸收塔上部進(jìn)行除沫,除沫填料高2m。經(jīng)除沫后尾氣再通過堿塔頂部不銹鋼絲網(wǎng)進(jìn)一步分離堿液(絲網(wǎng)高3m)。3#堿吸收塔出口尾氣進(jìn)入水洗滌系統(tǒng)(水洗后經(jīng)旋風(fēng)分離器),然后進(jìn)入貴金屬催化劑層進(jìn)行NOx的轉(zhuǎn)化反應(yīng),反應(yīng)后高溫氣體經(jīng)廢熱鍋爐回收熱量后通過煙囪排放。

4.主要設(shè)備及構(gòu)筑物

主要設(shè)備、構(gòu)筑物及投資見表8-5。

名稱型號(hào)及規(guī)格材質(zhì)投資/萬(wàn)元
尾氣洗滌塔?2200mmx15000mm不銹鋼27
催化爐不銹鋼20
廢熱鍋爐20
旋風(fēng)分離器不銹鋼1.5
廢熱鍋爐給水泵1.04
循環(huán)機(jī)泵FB100.371.23
填料15
工藝管道20
催化劑60
土建10

5.工藝控制條件

使用溫度:常溫~550℃。

使用壓力:不限。

使用空速:3000~10000h-1,一般處于5000~6000h-1。

6.處理效果

處理后,廢氣NOx濃度從4000mL/m3降至179mL/m3。其中通過堿吸收后廢氣中

NOx 濃度降至600mL/m3。

7.催化劑技術(shù)指標(biāo)

物性指標(biāo)粒度8mm;強(qiáng)度3~5kg/粒;堆密度0.9~1.05t/m3;顏色為灰黑色(已預(yù)還原處理);使用壽命≥2年。

8.主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

原材料及動(dòng)力消耗定額見表8-6。

表8-6 原材料及動(dòng)力消耗定額(每噸稀硝酸,不包括堿吸收部分)

名稱消耗(或產(chǎn)出)成本/(元/噸稀硝酸)名稱消耗(或產(chǎn)出)成本/(元/噸稀硝酸)
催化劑10廢鍋爐蒸汽1t/h-20
H2氣79合計(jì)73.9
39kW·h4.9

9.工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)

(1)本技術(shù)優(yōu)勢(shì)

①還原劑為,由于該廠合成氨能力比較大,為10萬(wàn)噸/年,可以利用合成放空氣,節(jié)約H2的費(fèi)用。

②反應(yīng)可在常溫下啟動(dòng),原料氣(尾氣)不必預(yù)熱,比250~300℃的氨還原方法簡(jiǎn)單得多,不用外界供應(yīng)熱源,可降低能耗。

③NOx的脫除可以滿足環(huán)保要求,排放標(biāo)準(zhǔn)為GB 16297-1996,排放含量179mL (體積比)。故本技術(shù)具有流程短、一次投資低、消耗費(fèi)用少(針對(duì)利用合成氨放空氣代替H2而言),脫除效果好等其他方法不具備的優(yōu)勢(shì)。

④利用了鼓風(fēng)機(jī)克服氨氧化和吸收后的余壓進(jìn)入尾氣治理裝置,控制裝置的低阻力降,省去引風(fēng)機(jī),節(jié)約電耗。

⑤催化劑層出520℃的高溫氣體進(jìn)入廢熱鍋爐,可產(chǎn)0.8MPa的低壓蒸汽。

(2)本技術(shù)缺點(diǎn) 理論上講可以完全脫除NOx,但由于消耗大量的H I2,且貴重金屬催化劑太昂貴。


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