[發明專利]一種脫硝固體產物的處理方法和裝置

在審

• 申請號: 201711500122.7
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108178135A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 黃立維;黃華麗
• 申請（專利權）人: 黃華麗
• 主分類號: C01B21/20
• 分類號: C01B21/20;C01B21/40;C01G49/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種脫硝固體產物的處理方法和裝置，屬于大氣污染控制和環境保護技術領域，該方法的處理過程是把氯化鐵固體顆粒與氮氧化物發生化學反應而生成的固體產物導入固體產物處理裝置，在一定氛圍中與水溶液發生水解反應，同時釋放出被吸收的氮氧化物氣體，所述釋放出來的氮氧化物氣體經凈化處理后獲得高濃度的氮氧化物氣體，也可經氧化和水吸收后制備硝酸，所述的固體產物水解后得到的氯化鐵水溶液經冷卻結晶后可得到相關的固體氯化鐵水合物產品，從而達到的資源回收的目的。

技術領域

本發明涉及一種脫硝固體產物的處理方法和裝置，屬于大氣污染控制和相關環境保護技術領域。

背景技術

人類活動產生的氮氧化物(NO_x)主要包括NO和NO₂，其中由燃料燃燒產生的占90％以上，其次是硝酸生產、化工制藥的硝化反應、金屬表面和半導體處理等工業過程。NOx對人有致毒作用，大量的氮氧化物排放還是引起大氣光化學霧和酸雨的主要原因之一。近年來，國家新制定了一些新法律、法規，對氮氧化物特別是火電等燃燒過程排放的氮氧化物作出了更加嚴格的控制和減排規定。一般地，火力發電廠等以化石燃料燃燒產生的煙氣中的氮氧化物濃度約為幾百到幾千ppm，其中90％以上是一氧化氮。目前選擇性催化轉化法(SCR)是目前治理煙氣NOx的主要手段之一，但催化劑對運行條件要求嚴格，需要氨作為還原劑，氣流中含有硫化物和粉塵等對催化劑的壽命影響很大，特別是對以煤為燃料的火電廠的運行費用很高。本發明申請的發明人之一已公開了采用固體氯化鐵吸收處理氣流中的氮氧化物的方法(公開號 CN106000079A)，本發明目的是提供一種上述方法得到的脫硝固體產物的處理方法，用于回收相關資源。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種上述脫硝固體產物的處理方法，用于在氣-固反應塔內氯化鐵固體顆粒與氣流中的氮氧化物發生化學反應而生成的固體產物的進一步處理，并回收相關資源。本發明所要解決的另一個技術問題是提供上述脫硝固體產物處理方法的專用裝置，具有操作方便、處理效率高、處理量大的特點。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種脫硝固體產物的處理方法，其特征是把氯化鐵固體顆粒與氮氧化物發生化學反應而生成的固體產物導入所述固體產物的處理裝置，在一定氛圍中與水溶液發生水解反應，同時釋放出被吸收的氮氧化物氣體，所述釋放出來的氮氧化物氣體經凈化處理后獲得高濃度氮氧化物氣體，也可經氧化和水吸收后制備硝酸，所述固體產物水解后獲得的氯化鐵溶液經冷卻結晶后可得到相關的固體氯化鐵水合物產品，從而達到的資源回收的目的。

本發明所述的固體產物處理裝置主要由固-液反應器、凈化器和冷卻結晶器等組成，其中，固-液反應器結構可采用化工單元操作常用的固-液接觸反應器，可采用帶攪拌的反應器，固體和液體物料均可采用序批投料或連續投料方式，可通過控制固體和液體的投加量來控制反應速度，具體設備可參看化工相關設備手冊。以固定床立式反應器為例，所述的反應器設置有所述的固體產物加入口、液體加入口、惰性氣體進口(抽真空口)、氮氧化物氣體排出口和液體排出口等。

本發明所述的水溶液包括清水或酸性或堿性水溶液，一般以清水為主，加入一定量酸后可以增加固體產物的溶解度，加入堿可以得到氫氧化鐵或氧化鐵等副產品。所述水溶液的加入量無特殊要求，以能使固體產物溶解即可，水量少則溶液的濃度高，有利后處理結晶過程。最佳的固液質量比為1∶1-1∶2。本發明所述的一定氛圍包括在真空或惰性氣體或氧氣或空氣中進行固-液溶解反應，以滿足得到不同產品的要求，如要得到純氮氧化物氣體或一定濃度的氮氧化物氣體，一般在真空或惰性氣體氛圍中進行，如要進一步制備二氧化氮氣體或硝酸可在有氧氣或空氣氛圍中進行。所述惰性氣體為不與氮氧化物反應的氣體，如氮氣、氬氣和二氧化碳等。本發明所述的氮氧化物以一氧化氮為主，可能含有少量二氧化氮。