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反應(yīng)釜產(chǎn)生硝酸廢氣處理工藝-鑫藍(lán)環(huán)保

文章出處：原創(chuàng)網(wǎng)責(zé)任編輯：蔡作者：蔡人氣：-發(fā)表時(shí)間：2025-09-01 00:00:00【大中小】

反應(yīng)釜產(chǎn)生的硝酸廢氣主要成分為氮氧化物（NOx，包括NO、NO?）及少量HNO?蒸氣，處理工藝需根據(jù)廢氣濃度、風(fēng)量、處理目標(biāo)（回收或凈化）及排放標(biāo)準(zhǔn)選擇。以下硝酸廢氣處理從廢氣特性、處理工藝分類、工藝原理與適用場(chǎng)景、設(shè)備與安全環(huán)保等方面展開(kāi)：

一、硝酸廢氣特性

硝酸廢氣源于反應(yīng)釜中的硝化、氧化等反應(yīng)，具有以下特點(diǎn)：

成分：以NOx為主（NO難溶于水，NO?易溶于水），可能含HNO?蒸氣（沸點(diǎn)83℃，易揮發(fā)）。

濃度：因工藝而異，高濃度可達(dá)數(shù)千至數(shù)萬(wàn)ppm（如硝化反應(yīng)），低濃度可能低于500ppm。

腐蝕性：硝酸及NOx具有強(qiáng)氧化性和酸性，對(duì)設(shè)備、管道有腐蝕作用。

毒性：NOx對(duì)人體呼吸系統(tǒng)、環(huán)境（光化學(xué)煙霧、酸雨）有危害。

二、處理工藝分類

處理工藝分為回收法（高濃度廢氣，回收硝酸）和凈化法（中低濃度廢氣，轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)）兩大類：

（一）回收法（高濃度NOx廢氣）

適用于NOx濃度＞5000ppm的廢氣，目標(biāo)是回收硝酸或硝酸鹽，降低資源浪費(fèi)。

濃硫酸吸收法

原理：硝酸在濃硫酸中溶解度高（濃硫酸作干燥劑時(shí)，可吸收硝酸蒸氣），通過(guò)吸收塔（填料塔、板式塔）用濃硫酸逆流吸收NOx，吸收后濃硫酸變?yōu)橄×蛩?，同時(shí)回收硝酸。

適用場(chǎng)景：高濃度硝酸廢氣（如硝化反應(yīng)尾氣），可回收硝酸資源。

設(shè)備：吸收塔（玻璃鋼、不銹鋼材質(zhì)，防腐）、儲(chǔ)罐（濃硫酸、稀硫酸）。

冷凍冷凝法

原理：降低廢氣溫度（至0℃以下），利用硝酸沸點(diǎn)（83℃）特性，冷凝回收硝酸蒸氣。

適用場(chǎng)景：高濃度、低溫廢氣，能耗較高（需制冷設(shè)備）。

設(shè)備：冷凝器（列管式、板式）、制冷機(jī)組。

溶劑吸收法

原理：用二氯甲烷、四氯化碳等有機(jī)溶劑吸收硝酸，再蒸餾分離溶劑與硝酸（溶劑循環(huán)使用）。

適用場(chǎng)景：高濃度、對(duì)回收純度要求高的場(chǎng)景，需考慮溶劑安全性（易燃、毒性）。

設(shè)備：吸收塔、蒸餾塔（搪瓷、玻璃材質(zhì)）。

（二）凈化法（中低濃度NOx廢氣）

適用于NOx濃度＜5000ppm的廢氣，目標(biāo)是轉(zhuǎn)化為N?、H?O等無(wú)害物質(zhì)。

催化還原法（SCR/SNCR）

選擇性催化還原（SCR）

原理：在催化劑（如V?O?- WO?/TiO?）作用下，噴入NH?（或尿素），將NOx還原為N?和H?O。反應(yīng)溫度200 -400℃（需加熱廢氣）。

適用場(chǎng)景：中高濃度（500-5000ppm）、連續(xù)排放廢氣，凈化效率高（＞90%）。

設(shè)備：催化反應(yīng)器（蜂窩式、板式催化劑）、氨供應(yīng)系統(tǒng)、換熱器（余熱回收）。

非選擇性催化還原（SNCR）

原理：高溫（800 -1200℃）下噴入NH?或尿素，無(wú)催化劑，NOx被還原為N?。效率較低（50-70%），能耗高。

適用場(chǎng)景：臨時(shí)處理、小型設(shè)備，非主流工藝。

氧化吸收法

原理：先將NO氧化為NO?（易溶于水），再用堿液（NaOH、Na?CO?）吸收，生成硝酸鹽/亞硝酸鹽。氧化劑可選O?、H?O?、KMnO?等。

適用場(chǎng)景：低濃度（＜500ppm）、大風(fēng)量廢氣，操作簡(jiǎn)單、成本低。

設(shè)備：氧化塔（O?發(fā)生器）、吸收塔（噴淋塔、填料塔）、中和池（處理吸收液）。

生物處理法

原理：利用硝化菌、反硝化菌等微生物，將NOx代謝為N?和其他無(wú)害物質(zhì)。常見(jiàn)設(shè)備為生物濾池、生物滴濾塔（填料附著微生物）。

適用場(chǎng)景：低濃度（＜500ppm）、大風(fēng)量廢氣，運(yùn)行費(fèi)用低、無(wú)二次污染。

限制：微生物活性受溫度（15-35℃）、pH（6-8）、營(yíng)養(yǎng)（C、N、P）影響，需定期補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)。

吸附法

原理：用活性炭、分子篩等吸附劑吸附NOx，飽和后脫附（水蒸氣、熱空氣）回收硝酸或再生吸附劑。

適用場(chǎng)景：低濃度、間歇排放廢氣，可回收硝酸。

限制：活性炭易燃（需防爆），分子篩再生能耗高。

三、工藝選擇與流程設(shè)計(jì)

根據(jù)廢氣濃度、處理目標(biāo)、排放標(biāo)準(zhǔn)選擇工藝，典型流程如下：

高濃度廢氣（＞5000ppm）：

預(yù)處理（除塵、降溫）→濃硫酸吸收/冷凍冷凝→回收硝酸/稀硫酸→達(dá)標(biāo)排放。

中濃度廢氣（500-5000ppm）：

預(yù)處理（除塵、降溫）→SCR催化還原→凈化后廢氣→達(dá)標(biāo)排放。

低濃度廢氣（＜500ppm）：

預(yù)處理（除塵、降溫）→O?氧化+NaOH吸收/生物處理→吸收液處理（中和、沉淀）→達(dá)標(biāo)排放。

總結(jié)

反應(yīng)釜硝酸廢氣處理需結(jié)合廢氣特性（濃度、風(fēng)量）選擇工藝：高濃度優(yōu)先回收（濃硫酸吸收、冷凍法），中低濃度以凈化為主（SCR高效、氧化吸收/生物處理低成本）。同時(shí)注重設(shè)備防腐、安全控制及吸收液處理，確保達(dá)標(biāo)排放。

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