[發(fā)明專利]一種利用膜分離技術(shù)處理含氨工業(yè)廢氣的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711124601.3
• 申請(qǐng)日: 2017-11-14
• 公開（公告）號(hào): CN107890761A
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康玲;梁德偉;楊家奎;郭濤;黃智鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥創(chuàng)想能源環(huán)境科技有限公司
• 主分類號(hào): B01D53/78
• 分類號(hào): B01D53/78;B01D53/58;B01D61/58;C01C1/16
• 代理公司: 北京和信華成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11390
• 代理人: 胡劍輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于膜分離領(lǐng)域，涉及一種利用膜分離技術(shù)處理含氨工業(yè)廢氣的方法。

背景技術(shù)

氨是典型有毒有害工業(yè)氣態(tài)污染物之一，其污染主要來源于合成氨生產(chǎn)的馳放氣和尿素造粒塔的排放尾氣，其它來源有焦?fàn)t煤氣、氨冷凍罐排氣、硝酸裝置尾氣等，其中80％以上的氨廢氣來源于合成氨馳放氣。大量含氨工業(yè)尾氣直接排放進(jìn)入大氣，造成氨產(chǎn)品的損失，同時(shí)也嚴(yán)重污染了環(huán)境。

目前氨凈化技術(shù)主要包括吸收回用法、催化分解法、催化氧化法以及生物凈化法幾大類。生物凈化法雖然不產(chǎn)生二次污染，但其處理量較低，不適合于工業(yè)應(yīng)用。通過水洗的物理吸收法是傳統(tǒng)上對(duì)含氨尾氣處理的主要方法，但該法由于技術(shù)的局限性，氨回收率低，水量消耗大，所形成的稀氨水在濃縮過程能量消耗大，回收得到的氨水附加值低。并且，經(jīng)過水洗的尾氣，氨含量仍然較大，需經(jīng)燃燒處理，從而會(huì)產(chǎn)生一定量NOx，造成二次污染。中國發(fā)明專利CN102179133A中公布了一種改進(jìn)的方法用于含氨尾氣的回收再利用。其采用了一種揮發(fā)性極低、氨吸收率高、易于解吸的綠色溶劑-離子液體作為吸收，在循環(huán)使用過程中無質(zhì)量損失，并且可回收得到高濃度、高附加值的液氨。克服了水洗吸收后再利用能耗高，附加值低的缺點(diǎn)。但經(jīng)離子液體處理后的凈化尾氣及離子液體初級(jí)閃蒸排放的不凝氣中仍然含有一定濃度的氨。催化分解法是在催化劑的作用下將NH3分解為N2和H2，但是該法需要在高溫下進(jìn)行，能耗高。氨的催化氧化法是通過催化劑將NH3轉(zhuǎn)化為N2和H2O，也不產(chǎn)生二次污染，但是該法處理的氨氣濃度較低，不適宜相對(duì)較高濃度氨氣的處理，否則需要提高溫度，這不但增加了能耗而且會(huì)促使其他氮氧化合物的生成。另外氨的催化氧化效率還容易受到混合尾氣中氫氣濃度的影響，氫氣濃度增加，氨催化氧化的轉(zhuǎn)化率降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用膜分離技術(shù)處理含氨工業(yè)廢氣的方法，該方法將低濃度的含氨廢氣通過氨洗滌塔進(jìn)行中和形成含氨廢水，含氨廢水中氨以無機(jī)鹽離子的形態(tài)存在，然后將得到的含氨廢水經(jīng)過膜分離系統(tǒng)進(jìn)行無機(jī)鹽離子的分離和濃縮進(jìn)而得到純度較高的NH₄Cl濃縮液，可以用于農(nóng)業(yè)肥的生產(chǎn)。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種利用膜分離技術(shù)處理含氨工業(yè)廢氣的方法，具體過程如下：

(1)將含氨工業(yè)廢氣通入氨洗滌塔中，氨洗滌塔頂部設(shè)有噴淋頭和進(jìn)氣口，廢氣通過進(jìn)氣口進(jìn)入氨洗滌塔中，并通過噴淋頭向洗滌塔中噴淋稀鹽酸，鹽酸吸收吸收廢氣中的氨后通過氨洗滌塔的底部流入氨水槽中，同時(shí)氨洗滌塔的下部設(shè)有循環(huán)真空抽氣泵，抽氣泵一端連接至進(jìn)氣口，實(shí)現(xiàn)未吸收完全的氨氣的循環(huán)回收；

(2)氨水槽中的接收到的中和氨水液體排入調(diào)節(jié)池中，通過調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)進(jìn)水的水量和水質(zhì)，然后排入pH緩沖池中；

(3)向pH緩沖池中加入氨水，調(diào)節(jié)溶液的pH至11-12，使得廢液中的無機(jī)離子主要為NH₄⁺和Cl^-，然后將廢液通入膜分離濃縮系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)NH₄⁺和Cl^-的分離和濃縮。

所述膜分離濃縮系統(tǒng)包括預(yù)處理單元、膜分離單元和膜濃縮單元，通過預(yù)處理單元除去廢液中的有機(jī)物和油脂，膜分離單元實(shí)現(xiàn)無機(jī)鹽離子的分離，膜濃縮單元實(shí)現(xiàn)分離后的無機(jī)鹽的濃縮預(yù)處理單元采用2-3個(gè)依次串聯(lián)的管式纖維膜組件，可以初步除去廢液中的有機(jī)物和油脂，其中管式纖維膜組件采用聚砜纖維膜、聚氯乙烯纖維膜、聚丙烯纖維膜中的一種或幾種；膜分離單元采用中空纖維膜組件，中空纖維膜組件中的生物膜采用聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜超濾膜中的一種，由于膜的疏水性，水和無機(jī)鹽離子NH₄⁺和Cl^-被截留，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)NH₄⁺和Cl^-的分離；膜濃縮單元采用反滲透膜組件，對(duì)膜一側(cè)的料液施加壓力，當(dāng)壓力超過它的滲透壓時(shí)，水會(huì)逆著自然滲透的方向作反向滲透，從而在膜的低壓側(cè)得到透過的水，即滲透液，高壓側(cè)得到濃縮的NH₄⁺和Cl^-，得到NH₄Cl濃縮液，用于農(nóng)業(yè)肥的生產(chǎn)，反滲透膜采用醋酸纖維素膜、芳香族聚酰胺膜中的一種。

本發(fā)明的有益效果：