[發明專利]硝基甲苯硝酸氧化尾氣中氮氧化物的處理系統及處理方法

有效

• 申請號: 201310444778.7
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN103537178A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 朱曉東;王宇;吳元飛
• 申請（專利權）人: 浙江優創材料科技股份有限公司
• 主分類號: B01D53/75
• 分類號: B01D53/75;B01D53/56;B01D53/78
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所 33220
• 代理人: 蔣衛東

技術領域

本發明涉及一種硝基甲苯硝酸氧化尾氣中氮氧化物的處理系統及處理方法，屬于化工領域。?

背景技術

硝基甲苯硝酸氧化反應，反應過程中產生的尾氣中的氮氧化物（NO_x）為大氣的主要污染物之一，目前，氮氧化物尾氣處理一般有以下幾種方法：一是通過堿液或石灰石吸收后排放；一是用氨水吸收后作為氮肥；還有一種如專利號為200910131859.5的”芳香類硝基化合物氯化尾氣中氮氧化物的處理方法”中采用的方法：用硫酸做為吸收液制成混酸可用于硝化反應，余下尾氣用堿液吸收處理。?

上述三種方法中，前兩種方法為常用方法：第一種方法會產生大量高濃度含鹽廢水，無法直接排放，只是將氣體變為液體，同樣對環境造成污染。第二種方法可以解決尾氣出路問題，但其反應產品為氯化銨、硝酸銨、及亞硝酸銨水溶液，而亞硝酸銨在高溫下極易分解，很難得到固體氨鹽，因而存在產品附加值低，貯存危險性高等問題。第三種方法改善了上述兩種方法的不足，相對提高了反應過程中產生的氮氧化物及硝酰氯等酸性尾氣的綜合利用，但此方法存在以下幾方面的不足：尾氣中的氮氧化物與水反應生成硝酸的同時生成亞硝酸，而亞硝酸在水中溶解度很低，吸收產生的高溫使得亞硝酸分解出的一氧化氮無法被水吸收也無法被堿吸收。如果無法及時補充氧氣使一氧化氮被氧化成二氧化氮，則整個吸收效率必不會高，水吸收生成的硝酸中會有很大含量的亞硝酸，且有大量的一氧化氮會排到大氣中，無法達到其預期目的。?

有鑒于此，本發明人對此進行研究，專門開發出一種硝基甲苯硝酸氧化尾氣中氮氧化物的處理系統及處理方法，本案由此產生。?

發明內容

本發明的目的是提供一種硝基甲苯硝酸氧化尾氣中氮氧化物的處理系統和方法，采用上述系統和方法可以大幅度降低尾氣中氮氧化物的排放，而且整個過程所需酸吸收液為自身反應的母液，吸收充分后所得酸液完全可以滿足生產需要，大大降低了原料硝酸單耗。?

硝基甲苯硝酸氧化尾氣中氮氧化物的處理系統，包括若干個酸吸收塔，堿吸收塔，以及尿素吸收塔；所述酸吸收塔、堿吸收塔和尿素吸收塔上分別設有進氣口和出氣口，上述各個吸收塔通過連接在本級出氣口和下級進氣口之間的氣管相互串聯，所述酸吸收塔之間進一步連接有一氣體混合器，每個酸吸收塔、堿吸收塔和尿素吸收塔的頂部和底部分別設有一進料口和一出料口，每個出料口均對應連接有一個儲液罐，儲液罐的出液口進一步連接有一進料泵，進料泵的另一端與本級吸收塔的進料口相連；與酸吸收塔相連的酸儲液罐之間還連接有一酸液進料泵，所述酸儲液罐上進一步設有進液口和排液口，酸液進料泵的進口與下一級儲液罐的排液口相連，出口與本級的進液口相連，用于將下一級酸儲液罐內的溶液泵入本級酸儲液罐內，上述酸儲液灌，除最后一級外，底部還設有一初始進液口；與堿吸收塔和尿素吸收塔相連的儲液罐也分別設有一進液口和排液口，用于堿性溶液和尿素水溶液的輸入和排出；上述各個酸儲液罐的底部都設有取樣口，用于檢測儲液罐內的溶液濃度；。?

上述酸吸收塔、堿吸收塔和尿素吸收塔的進氣口設置在吸收塔的下端，酸吸收塔、堿吸收塔的出氣口設置在吸收塔的上端。?

上述尿素吸收塔的出氣口設置在吸收塔的頂部，用于安全尾氣的排放。?

作為優選，上述硝基甲苯硝酸氧化尾氣中氮氧化物的處理系統包括2-6級酸吸收塔。?

上述進料口、進液口、排液口、初始進液口和取樣口上均設有閥門，用于控制溶液的進入和排出。?

上述硝基甲苯硝酸氧化尾氣中氮氧化物的處理方法，包括如下步驟：?

1）??首先，在最后一級酸儲液灌的進液口計量泵入初始濃度為7~10%的硝酸溶液，在上一級酸儲液罐的初始進液口計量泵入初始濃度為11~16%的硝酸溶液，依次類推，每向前一級，計量泵入的初始硝酸溶液濃度提高4~6%，上述泵入各級酸儲液罐的硝酸溶液為硝基甲苯氧化反應離心母液經降溫冷卻過濾分離得到；同時，氮氧化物尾氣通過進氣口進入第一級酸吸收塔，然后依次通過氣體混合器、第二級酸吸收塔、氣體混合器，直到最后一級酸吸收塔；在每級酸塔之間設置一氣體混合器，將尾氣與空氣充分混合，使產生的一氧化氮及時轉化為二氧化氮，這樣就可以在尾氣經一級母液吸收后產生的一氧化氮及時轉化為二氧化氮后，進入下一級酸吸收塔吸收時可保證良好的吸收效率；