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一种利用复合吸收液在超重力机中同步氧化吸收一氧化氮气体的方法.pdf

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一种 利用 复合 吸收 重力 同步 氧化 一氧化氮 气体 方法
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摘要
申请专利号:

CN201910111906

申请日:

20190212

公开号:

CN109647168A

公开日:

20190419

当前法律状态:

公开

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 公开
IPC分类号: B01D53/78;B01D53/56 主分类号: B01D53/78;B01D53/56
申请人: 中国科学院大学
发明人: 钱智;张文胜;张?#28082;?陈红宇
地址: 100049 北京市石景山区玉泉路(甲)19号
优先权:
专利代理机构: 代理人:
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法律状态
申请(专利)号:

CN201910111906

授权公告号:

法律状态公告日:

20190419

法律状态类?#20572;?/td>

公开

摘要

本发明涉及一氧化氮吸收处理附属装置的技术领域,特别是涉及一种利用复合吸收液在超重力机中同步氧化吸收一氧化氮气体的方法,本发明的一种利用复合吸收液在超重力机中同步氧化吸收一氧化氮气体的方法,包括以下步骤:(1)复合吸收液的制备;(2)开启超重力机设备;(3)气液反应;(4)尾气检测;(5)尾液的回收利用,本发明中复合吸收液在一定时效内可循环利用,尾液处理简单,占地?#21344;?#23567;,?#26723;?#36816;行成本;气液在反应器停留时间短;提高气液接触程度,增大传?#24066;?#26524;,提高反应效率。

权利要求书

1.一种利用复合吸收液在超重力机中同步氧化吸收一氧化氮气体的方法,其特征在于,包括以下步骤: (1)复合吸收液的制备:量取100L去离子水添加至搅拌罐内,称量1-500mol的氢氧化钠添加至搅拌罐内,搅拌均匀,最后量取1-500mol的过氧化氢添加至搅拌罐内,搅拌均匀备用,此时制得的复合吸收液中氢氧化钠的浓度为0.01-5mol/L,过氧化氢的浓度为0.01-5mol/L。 (2)开启超重力机设备:开启超重力机,转子转速为100-8000r/mim。 (3)气液反应:利用蠕动泵将步骤(1)中制备的复合吸收液通过进液口注入反应器,同时将体积分数为50-2000ppm的一氧化氮气体注入反应器,气液比为1-5000。超重力机的填料将复合吸收液充?#26234;?#21106;破碎,复合吸收液与一氧化氮气体充分接触并在反应器中充?#22336;?#24212;。 (4)尾气检测:利用红外分析仪在线监测气体出口处一氧化氮浓度,当尾气达标后直接排放到大气中。 (5)尾液的回收利用:尾液排出后,利用蠕动泵将尾液再次通过进液口注入反应器,重新循环利用,76h后对尾液进行回收处理。 2.如权利要求1所述的一种利用复合吸收液在超重力机中同步氧化吸收一氧化氮气体的方法,其特征在于,优选的,所述步骤(1)中氢氧化钠的浓度为0.4mol/L,过氧化氢的浓度为1mol/L。 3.如权利要求2所述的一种利用复合吸收液在超重力机中同步氧化吸收一氧化氮气体的方法,其特征在于,优选的,所述步骤(2)中超重力机的转子转速为1200r/min。 4.如权利要求3所述的一种利用复合吸收液在超重力机中同步氧化吸收一氧化氮气体的方法,其特征在于,优选的,所述步骤(3)中注入反应器的一氧化氮气体体积分数为500ppm。 5.如权利要求4所述的一种利用复合吸收液在超重力机中同步氧化吸收一氧化氮气体的方法,其特征在于,优选的,所述步骤(3)中复合吸收液注入反应器的流量为20L/h,一氧化氮注入反应器的流量为1000L/h。

说明书


一种利用复合吸收液在超重力机中同步氧化吸收一氧化氮气体的方法
技术领域


本发明涉及一氧化氮吸收处理附属装置的技术领域,特别是涉及一种利用复合吸
收液在超重力机中同步氧化吸收一氧化氮气体的方法。


背景技术


众所周知,NO
x是一类氮氧化合物的统称,主要成分为NO和 NO
2,其中NO性质稳定难
处理。NO
x是形成大气臭氧、酸沉降、光化学烟雾和雾霾中二次颗粒物(PM2.5)的重要污染物
和前提物,给人类健康和环境带来了巨大的伤害,同时制约了经济的发展。我国对这一环境
污染物的重视程度在逐渐提高,《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)规定于燃
煤、油、气体燃料的锅炉和燃气机轮组中氮氧化物的排放限值均在200mg/m
3以下。2015年发
布的GB 31570《石油炼制工业污染物排放标准》规定,自2017年 7月1日起催化裂化催化剂
再生烟气的NO
x排放限值为200mg/m
3,而在环境污染严重地区的NO
x限定排放量更是不得高
于 100mg/m
3。


目前广泛采用的NO
x处理方法是选择?#28304;?#21270;还原(SCR)。该法的原理是在一定的温
度条件下,通过喷?#22791;?#26629;将氨气(NH
3)喷入至SCR反应器中,NH
3在反应器内与NO
x在催化剂的
作用下发生还原反应,反应生成氮气(N
2)和水(H
2O)后排放进入大气,达?#25605;?#33073;除NO
x的效
果。SCR设备建设和占地?#21344;?#22823;,运行成本高;反应过程中氨水易逃逸而腐蚀反应器;烟气温
度、碱金属、灰?#21482;?#24433;响运行状态和催化?#31890;档?#36816;行效率。因此,探索新的脱除氮氧化物技
术具备必要性。


发明内容


为解决上述技术问题,本发明提供的一种利用复合吸收液在超重力机中同步氧化
吸收一氧化氮气体的方法,该法复合吸收液在一定时效内可循环利用,尾液处理简单,占地
?#21344;?#23567;,?#26723;?#36816;行成本;气液在反应器停留时间短;提高气液接触程度,增大传?#24066;?#26524;,提高
反应效率。


本发明的一种利用复合吸收液在超重力机中同步氧化吸收一氧化氮气体的方法,
包括以下步骤:


(1)复合吸收液的制备:量取100L去离子水添加至搅拌罐内,称量1-500mol的氢氧
化钠添加至搅拌罐内,搅拌均匀,最后量取1-500mol的过氧化氢添加至搅拌罐内,搅拌均匀
备用,此时制得的复合吸收液中氢氧化钠的浓度为0.01-5mol/L,过氧化氢的浓度为0.01-
5mol/L。


(2)开启超重力机设备:开启超重力机,转子转速为 100-8000r/mim。


(3)气液反应:利用蠕动泵将步骤(1)中制备的复合吸收液通过进液口注入反应
器,同时将体积分数为50-2000ppm的一氧化氮气体注入反应器,气液比为1-5000。超重力机
的填料将复合吸收液充?#26234;?#21106;破碎,复合吸收液与一氧化氮气体充分接触并在反应器中充
?#22336;?#24212;。


(4)尾气检测:利用红外分析仪在线监测气体出口处一氧化氮浓度,当尾气达标后
直接排放到大气中。


(5)尾液的回收利用:尾液排出后,利用蠕动泵将尾液再次通过进液口注入反应
器,重新循环利用,76h后对尾液进行回收处理。


本发明的一种利用复合吸收液在超重力机中同步氧化吸收一氧化氮气体的方法,
优选的,所述步骤(1)中氢氧化钠的浓度为 0.4mol/L,过氧化氢的浓度为1mol/L。


本发明的一种利用复合吸收液在超重力机中同步氧化吸收一氧化氮气体的方法,
优选的,所述步骤(2)中超重力机的转子转速为1200r/min。


本发明的一种利用复合吸收液在超重力机中同步氧化吸收一氧化氮气体的方法,
优选的,所述步骤(3)中注入反应器的一氧化氮气体体积分数为500ppm。


本发明的一种利用复合吸收液在超重力机中同步氧化吸收一氧化氮气体的方法,
优选的,所述步骤(3)中复合吸收液注入反应器的流量为20L/h,一氧化氮注入反应器的流
量为1000L/h。


与现有技术相比本发明的有益效果为:本发明利用H
2O
2和 NaOH复合吸收液混合后
产生的-OOH基团,在超重力机中充分接触NO气体,达到同步氧化吸收NO的目的,该法设备占
地小,反应过程迅速,效率也比较高,?#20005;?#25928;率约50-99%,本发明利用超重力机,液体被高
速旋转的填料剧烈破碎切割,气液充分接触,增大传?#24066;?#26524;。同时,气液在反应器内停留时
间短,复合吸收液可以在一定时效内循环利用,尾液处理简单,无二次污染,该法设备占地
小,反应过程迅速,效率也比较高。


附图说明


图1是本发明的流程示意图;


附图中标记:1、一氧化氮气体;2、气体转子流量计;3、红外分析仪;4、超重力机;5、
尾气排放;6、废液槽;7、蠕动泵; 8、过氧化氢和氢氧化钠复合吸收液。


具体实施方式


下面结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详?#35813;?#36848;。以下实施例用于
说明本发明,但不用来限制本发明的范围。


实施例1


以体积分数计量,NO气体的体积分数为300ppm。


配制H
2O
2和NaOH复合吸收液,溶液中含有浓度为0.2mol/L的 NaOH和浓度为
0.4mol/L的H
2O
2,搅拌均?#21462;?#24320;启超重力机,转子转速设置为1200转/分。使用蠕动泵将H
2O
2
和NaOH复合吸收液从进液口注入反应器,液体流量为20L/h。NO气体注入机器与液体充分接
触,气体流量400L/h。采用红外分析仪在线监测气体出口NO浓度,在液体出口处回收尾液。
出口NO浓度50.1ppm,脱除效率达到 83.3%。


实施例2


以体积分数计量,NO气体的体积分数为500ppm。


配制H
2O
2和NaOH复合吸收液,溶液中含有浓度为0.2mol/L的 NaOH和浓度为
1.0mol/L的H
2O
2,搅拌均?#21462;?#24320;启超重力机,转子转速设置为1200转/分。使用蠕动泵将H
2O
2
和NaOH复合吸收液从进液口注入反应器,液体流量为20L/h。NO气体注入机器与液体充分接
触,气体流量300L/h。采用红外分析仪在线监测气体出口NO浓度,在液体出口处回收尾液。
出口NO浓度15.7ppm,脱除效率达到 96.86%。


实施例3


以体积分数计量,NO气体的体积分数为500ppm。


配制H
2O
2和NaOH复合吸收液,溶液中含有浓度为0.4mol/L的 NaOH和浓度为
1.0mol/L的H
2O
2,搅拌均?#21462;?#24320;启超重力机,转子转速设置为1200转/分。使用蠕动泵将H
2O
2
和NaOH复合吸收液从进液口注入反应器,液体流量为20L/h。NO气体注入机器与液体充分接
触,气体流量100L/h。采用红外分析仪在线监测气体出口NO浓度,在液体出口处回收尾液。
出口NO浓度3.5ppm,脱除效率达到 99.30%。


实施例4


以体积分数计量,NO气体的体积分数为500ppm。


配制H
2O
2和NaOH复合吸收液,溶液中含有浓度为0.4mol/L的NaOH和浓度为1.0mol/
L的H
2O
2,搅拌均?#21462;?#24320;启超重力机,转子转速设置为1200转/分。使用蠕动泵将H
2O
2和NaOH复
合吸收液从进液口注入反应器,液体流量为20L/h。NO气体注入机器与液体充分接触,气体
流量1000L/h。采用红外分析仪在线监测气体出口NO浓度,在液体出口处回收尾液。出口NO
浓度88.8ppm,脱除效率达到 82.24%。


实施例5


以体积分数计量,NO气体的体积分数为500ppm。


配制H
2O
2和NaOH复合吸收液,溶液中含有浓度为0.4mol/L的 NaOH和浓度为1mol/L
的H
2O
2,搅拌均?#21462;?#24320;启超重力机,转子转速设置为1200转/分。使用蠕动泵将H
2O
2和NaOH复
合吸收液从进液口注入反应器,液体流量为20L/h。NO气体注入机器与液体充分接触,气体
流量400L/h。采用红外分析仪在线监测气体出口NO浓度,在液体出口处回收尾液,1h后出口
NO浓度16.8ppm,脱除效率达到 96.64%。


实施例6


以体积分数计量,NO气体的体积分数为500ppm。


配制H
2O
2和NaOH复合吸收液,溶液中含有浓度为0.4mol/L的 NaOH和浓度为1mol/L
的H
2O
2,搅拌均?#21462;?#24320;启超重力机,转子转速设置为1200转/分。使用蠕动泵将H
2O
2和NaOH复
合吸收液从进液口注入反应器,液体流量为20L/h。NO气体注入机器与液体充分接触,气体
流量200L/h。采用红外分析仪在线监测气体出口NO浓度,在液体出口处回收尾液,2h后出口
NO浓度19.7ppm,脱除效率达到 96.06%。


实施例7


以体积分数计量,NO气体的体积分数为500ppm。


配制H
2O
2和NaOH复合吸收液,溶液中含有浓度为0.4mol/L的 NaOH和浓度为1mol/L
的H
2O
2,搅拌均?#21462;?#24320;启超重力机,转子转速设置为1200转/分。使用蠕动泵将H
2O
2和NaOH复
合吸收液从进液口注入反应器,液体流量为20L/h。NO气体注入机器与液体充分接触,气体
流量200L/h。采用红外分析仪在线监测气体出口NO浓度,在液体出口处回收尾液,3h后出口
NO浓度25.5ppm,脱除效率达到 94.9%。


实施例8


以体积分数计量,NO气体的体积分数为500ppm。


配制H
2O
2和NaOH复合吸收液,溶液中含有浓度为0.4mol/L的 NaOH和浓度为1mol/L
的H
2O
2,搅拌均?#21462;?#24320;启超重力机,转子转速设置为1200转/分。使用蠕动泵将H
2O
2和NaOH复
合吸收液从进液口注入反应器,液体流量为20L/h。NO气体注入机器与液体充分接触,气体
流量200L/h。采用红外分析仪在线监测气体出口NO浓度,在液体出口处回收尾液,4h后出口
NO浓度36.1ppm,脱除效率达到 92.78%。


以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人
员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变?#20572;?#36825;些改进和变型
也应视为本发明的保护范围。


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