[發明專利]表面活性劑磷酸梯度法處理化肥廠廢氣中高濃度氨氮裝置

無效

• 申請號: 201310509630.7
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN103566740A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 雷春生;王清
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/58;C01B21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及表面活性劑磷酸梯度法處理化肥廠廢氣中高濃度氨氮裝置，屬于廢氣處理領域。?

背景技術

化肥廠所排的廢氣大多數是氨氣，有刺激性臭味，對呼吸道系統有危害，容易的急性呼吸道疾病，氨（NH₃）對接觸的皮膚組織都有腐蝕和刺激作用，若吸入的氨氣過多，導致血液中氨濃度過高，就會通過三叉神經末梢的反射作用而引起心臟的停搏和呼吸停止，危及生命。還有有毒微量有機污染物，有致癌作用，環境激素。?

目前，廢氣中氨氮處理方法一般采用吸收法和催化燃燒法。吸收法是采用以水或稀硫酸從廢氣中吸收氨氣，雖然吸收效率佳，但因氨氣不純，得到的產品濃度不高且含有其他雜質，使得氨氣又轉化到水中，以高濃度氨水形式存在，這樣從氨氮一種形式轉化成另一種形態，其本質還是污染物質，況且吸收過程中消耗了大量的硫酸，造成浪費。把氨氣轉化為氨水后，高濃度氨水處理方法目前一般采用蒸氨法，把水體中的氨氮在蒸汽的吹脫下又轉化為氨氣，排放到大氣中，引起二次污染，如此反復處理氨氮方法，沒有從本質上徹底解決氮去除問題。然而，催化燃燒法，其方法實質是活性氧參與的深度氧化作用，在催化燃燒過程中，催化劑降低活化能，同時催化劑表面具有吸附作用，使反應物分子富集于表面提高了反應速率，最后分解為氨氣排出，此方法也未能避免二次污染風險產生的問題。相對而言，在處理廢氣中氨氮的催化劑也甚多，如劉在青等老師在文獻“TiO2光催化劑再處理有機廢水、廢氣中的應用研究”，該研究通過對納米TiO2摻入還原劑從而提高催化活性，對廢水廢氣進行降解，其氨氣排出效率高，但不能直接把氨氣還原為氮氣排出，也容易導致二次污染。對于同時解決廢氣處理吸收法中上述消耗能源高、產生二次污染風險的問題的技術尚未存在。?

發明內容

針對現有技術在處理廢氣中氨氮時所得產品不純、沒有從本質上徹底解決氮去除以及造成二次污染風險的問題，本發明提供了表面活性劑磷酸梯度法處理化肥廠廢氣中高濃度氨氮裝置，以磷酸為吸收劑在不斷吸收和解吸中得以循環利用，引用有機脫氮劑使其更完全解吸出氨氣迅速還原為氮氣，避免了給空氣帶來的二次污染，解決了消耗高、費用高的問題。?

為了實現上述目的，本發明采取的具體技術方案是：表面活性劑磷酸梯度法處理化肥廠廢氣中高濃度氨氮裝置，包括吸收塔（1）和蒸氨塔（2），所述的吸收塔（1）內設有提升泵（3），吸收塔（1）與蒸氨塔（2）之間通過管道（4）連接，蒸氨塔（2）同時還連接有加藥箱（5）和蒸汽管（6），安裝在蒸氨塔（2）底端的回流管（7）與吸收塔（1）之間通過循環泵（8）相連。?

所述的吸收塔（1）內設有磷酸梯度添加箱體（9），箱體（9）上設有與吸收塔（1）內氨氮濃度分析儀（10）相連的傳感器（11）。?

所述的蒸氨塔（2）內壁粘附有催化層（12），底部設有截留槽（13），上端設有排氣孔（14）。?

所述有加藥箱（5）內為機脫氮劑，由甲基苯駢三氮唑、聚己烯亞胺、鄰苯二甲酸二丁酯組成，其質量比為甲基苯駢三氮唑40~55%、聚己烯亞胺15~25%、鄰苯二甲酸二丁酯30~40%。?

所述催化層（12）中重金屬含量以氧化物質量百分比計，分別為：?

氧化鉍5～10%?、???????????????氧化鈹10～15%?、???????????????氧化鎵15～20%、

氧化釓10～20%、???????????????氧化鈥15～35%?、???????????????氧化銩30～40%、

氧化鋨5～10%。

本發明表面活性劑磷酸梯度法處理化肥廠廢氣中高濃度氨氮裝置的應用方法為：將化肥廠廢氣通入吸收塔（1）內，用磷酸梯度添加箱體（9）添加磷酸進行吸收，生成磷酸氫二銨和磷酸二氫銨混合溶液；然后用提升泵（3）把混合液不斷循環，反復吸收氨氣，直至完全生成磷酸氫二銨后用管道（4）通入蒸氨塔（2）內，加藥箱（5）添加10～30ppm的由甲基苯駢三氮唑40~55%、聚己烯亞胺15~25%、鄰苯二甲酸二丁酯30~40%組成的有機脫氮劑；蒸氨塔（2）內安裝Bi-Be-Ga-Gd-Ho-Tm-Os/α-?SiO2催化層（12）；最后通過蒸汽管（6）向蒸氨塔（2）內通入蒸汽，磷酸氫二銨分解成磷酸二氫銨和氨氣；氨氣在催化層（12）的作用下被還原成氮氣，磷酸氫二銨流入截留槽（13）通過回流管（7）用循環泵（8）打入吸收塔（1）頂，重新吸收廢氣中的氨氣，氨氮濃度分析儀（10）分析出氨氮濃度后通過傳感器（11）反映給箱體（9），從而實現整個過程的磷酸梯度添加法除氨氮的目的。?