[發明專利]一種通過酸堿同步分離實現氮氧化物尾氣吸收堿液再生的方法

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• 申請號: 202110636093.7
• 申請日: 2021-06-08
• 公開（公告）號: CN113332857A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 陳彩霞;張晗;宗紅星;張鵬;馬天飛;席海龍;郭金權;張娟;孫淵君;鄭鵬;趙秀麗;姜海燕
• 申請（專利權）人: 金川鎳鈷研究設計院有限責任公司;金川集團股份有限公司
• 主分類號: B01D53/96
• 分類號: B01D53/96;B01D53/78;B01D53/56
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心代理有限公司 62100
• 代理人: 趙紅紅

本發明公開了一種通過酸堿同步分離實現氮氧化物尾氣吸收堿液再生的方法，包括以下步驟：a)將氮氧化物尾氣吸收堿液霧化熱解，產出固體堿和熱解煙氣；b)將產出的熱解煙氣冷卻，得到冷凝水和高濃度氮氧化物煙氣；c)將高濃度氮氧化物煙氣送入氮氧化物煙氣制酸系統制備硝酸；d)用步驟b)中冷凝水溶解步驟a)中固體堿，得到氫氧化鈉堿液，此堿液可送入氮氧化物尾氣吸收系統回用。本發明方法可實現氮氧化物尾氣吸收液中酸堿的分離，實現氮氧化物尾氣吸收液的再生利用，提高硝酸回用率，實現了尾氣吸收無新堿消耗。本方法工藝簡單、易工業化大規模應用，無其他雜質元素引入，實現了硝酸鈉（亞硝酸鈉）堿性廢水的綜合回用，降低了廢水處理成本。

技術領域

本發明屬于硝酸生產及應用技術領域，涉及一種通過酸堿同步分離實現氮氧化物尾氣吸收堿液再生的方法。

背景技術

硝酸生產工業中，高濃度的氮氧化物氣體經過氧化-吸收生產硝酸，吸收后的尾氣尚未達到排放標準，部分企業采用氫氧化鈉溶液再次吸收以達到排放標準；或一些硝酸應用工業中，如利用硝酸作為浸出劑的冶金工業中，用硝酸浸出紅土礦、硝酸浸出金屬或金屬硫化物等，為實現工藝過程中硝酸回用，浸出過程產出的高濃度氮氧化物煙氣一般采用氧化-吸收法制酸（實現硝酸回用），此工藝中也存在制酸后煙氣尾氣達標排放的問題，一般情況下，也采用氫氧化鈉溶液吸收尾氣中的氮氧化物氣體，使吸收后尾氣中氮氧化物達到排放標準。吸收氮氧化物尾氣后堿液（簡稱氮氧化物尾氣吸收堿液）的主要成分為硝酸鈉、亞硝酸鈉和少量殘留堿。

目前，氮氧化物尾氣吸收堿液多采用蒸發結晶工藝得到相應的硝酸鈉和亞硝酸鈉鹽，結晶母液難以處理，硝酸鈉與亞硝酸鈉結晶中兩種成分互含、難以作為高品質產品外銷，不能形成綠色的終端開路，大量的堿耗是尾氣治理的主要成本構成。同時，采用蒸發結晶法，尾氣中的大部分氮氧化物都進入硝鹽，造成全工藝流程中硝酸的損失，致使硝酸回收率（或回用率）降低。

發明內容

本發明的目的是為解決氮氧化物尾氣吸收堿液難以綜合處理，現有工藝存在氮氧化物損失導致硝酸回收率（回用率）降低、吸收堿鹽難以開路等技術問題，提供一種工藝簡單、易工業化，通過酸堿同步分離實現氮氧化物尾氣吸收堿液再生的方法。

本發明的目的可通過以下技術方案實現：

一種通過酸堿同步分離實現氮氧化物尾氣吸收堿液再生的方法，所述氮氧化物尾氣吸收堿液為硝酸生產或硝酸相關應用領域中產出的氮氧化物煙氣尾氣的吸收堿液，該吸收堿液再生的方法包括以下步驟：

a)將氮氧化物尾氣吸收堿液霧化熱解，產出固體堿和熱解煙氣；

b)將產出的高溫熱解煙氣通過換熱器冷卻至60℃以下，得到冷凝水和高濃度氮氧化物煙氣，高濃度氮氧化物煙氣送入氮氧化物煙氣制酸系統制備硝酸；

c)用步驟b)中冷凝水溶解步驟a)中固體堿，得到氫氧化鈉堿液，此堿液返回氮氧化物尾氣吸收系統回用。

其中，氮氧化物尾氣吸收堿液的主要成分為：Na⁺ 105~120 g/L、NO₃^-/NO₂^- 200-250g/L、OH^- 15~20 g/L。

進一步地，步驟a)中，所述霧化熱解的熱解溫度為600~800℃，熱解時間3~5min。

進一步地，步驟b)中，所述高濃度氮氧化物煙氣中氮氧化物的體積分數為55-60%。