基于尾气污染物吸收脱除处理低浓度氮氧化物装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于微流体技术领域，具体涉及一种基于尾气污染物吸收脱除处理低浓度氮氧化物装置及方法。本发明专利技术针对王水溶解贵金属产生的氮氧化物气体，采用微流体溶液处理，氧化还原效率高，且反应时间大大缩短，并且采用微反应器中的微通道内形成泰勒气泡进行快速传质，可避免难以达到气液吸收平衡等问题，由于微反应器的微通道的物理尺寸缩小到微米甚至纳米级别，使得流体物理量如温度、压力、浓度、和密度等的梯度急速增加，导致传热传质推动力的大大增加，可使传热系数提高一个数量级而传质时间降低了一个数量级，通过反应速度的提高，反应设备以及反应体系可大大缩减，使得反应过程的安全性大大提高，用地投资大大节约，消耗材料大大减少。大大减少。大大减少。

【技术实现步骤摘要】
基于尾气污染物吸收脱除处理低浓度氮氧化物装置及方法


[0001]本专利技术属于微流体
，具体涉及一种基于尾气污染物吸收脱除处理低浓度氮氧化物装置及方法。

技术介绍

[0002]近年来，雾霾天气频繁袭扰已经成为制约经济发展、城市建设与生态文明建设的重要因素。基于此，不遗余力得开展创新研究，开发出高效、绿色的处理低浓度 SO
x
和 NO
x
烟气的新工艺、设备和技术，防治雾霾，从根本上缓解当前的大气污染，已经成为经济社会跨越式发展的迫切需求。
[0003]雾霾是一种复杂的大气污染形式，主要由氧硫化物、氮氧化物和可吸入颗粒物（PM2.5 ）这三项组成，它们与雾气结合在一起，不仅造成大气混浊视野模糊，而且可通过呼吸系统进入人体，严重损害肺部和心脑血管系统，进而引发各种疾病。表 1 是国家统计局关于近年来我国和 NO
x
排放量的统计数据。
[0004]表 1 近年来我国 SO2和 NO
x
排放量指标2014年2015年2016年2017年SO2排放量（万t）1974.001859.121102.86875.40NO
X
排放量（万t）2078.001851.021394.311258.83从表 1 中可以看出，近年来我国 SO2减排工作行之有效，与 2014 年相比，到 2017 年其减排率达到 55.65%；而NO
x
减排率却仍然较低，与 2014 年相比，到 2017 年其减排率仅为 39.42%，大量吸收处理工业生产过程产生的NO
x
是解决环境污染乃至雾霾问题的关键。
[0005]目前，各大钢铁厂、有色金属冶炼厂、火电厂和化工厂等释放的大量尾气是NO
x
的重要来源。
[0006]湿法烟气脱硝技术是在湿法脱硫技术的基础上，将某种添加剂加入溶液中，使NO
x
被溶液吸收。但传统湿法烟气脱硝技术中，传统塔式装备中气液接触时间短、传质距离长，难以达到气液吸收平衡；而且气液接触表面更新不够，脱除效率低，脱除率在50~80%左右，需要三级脱除甚至多级脱除，并且气液之间由于存在压力差易形成短路，以及设备庞大，投资大，运行成本高。
[0007]因此，常规湿法处理烟气的工艺和塔式装备这些局限性亟待解决，而高效、密闭的气液反应设备的开发是解决这一问题的关键所在，即针对以上技术问题缺陷，急需设计和开发一种基于尾气污染物吸收脱除处理低浓度氮氧化物装置及方法。

技术实现思路

[0008]本专利技术的第一目的在于提供一种基于尾气污染物吸收脱除处理低浓度氮氧化物装置；本专利技术的第二目的在于提供一种基于尾气污染物吸收脱除处理低浓度氮氧化物
方法；本专利技术的第一目的是这样实现的：所述装置包括第一反应釜，所述第一反应釜的一端设置有酸溶液进液口和酸溶液出液口；所述第一反应釜的另一端通过微反应器和第二反应釜连接；所述微反应器和所述第二反应釜还设置有吸收液循环泵；所述第二反应釜的一端分别设置有吸收液出液口、吸收液出料口和尾气出口；所述第二反应釜的另一端设置有吸收液进料口。
[0009]本专利技术的第二目的是这样实现的：所述方法具体包括如下步骤：（1）将含有还原剂、酸碱度调节剂和氧化剂的体系溶液作为吸收液；（2）开启吸收液的循环泵，待吸收液进入微反应器后，再开启进气端的阀门，氮氧化物气体进入微反应器；（3）两相流至微反应器出口，回收至吸收液池中并对气液分离收集，氮氧化物气体被还原成氮气，而吸收液留在池中循环使用。
[0010]本专利技术通过所述的装置以及相应的处理方法，针对王水溶解贵金属产生的氮氧化物气体，采用微流体溶液处理，氧化还原效率高，且反应时间大大缩短，并且采用微反应器中的微通道内形成泰勒气泡进行快速传质，可避免难以达到气液吸收平衡等问题，采用气液两相在微流体条件下进行反应，可大大增加气液表面更新，尾气进入微反应器后，与溶液混合，气体被微反应器筛板切割成无数个细小气泡，均匀地进入微通道，自下而上，可以使之气体和液体在微通道内充分反应。
[0011]而且使得氮氧化物气体被快速高效吸收，反应可以在较高温度下进行，温度升高会影响气体变为活化分子，进而增加了活化分子的百分数，使得单位时间内分子分子在微通道内的有效碰撞次数明显增加，同时温度升高可以影响溶质的溶解度和水解速率，促进了溶液处理废气的效果，吸收效率非常优越。
[0012]此外，在保证在封闭的体系中进行，条件可控性强，安全性高，避免了短路和泄露的危险，本专利技术方案采用一种新的处理液，使用尿素铁肥取代常规湿法脱硝常使用的尿素，尿素铁肥中的金属阳离子Fe
2+
在溶液中形成等结合形成络合物，然后此络合物与NO发生快速络合反应，增大NO在液相中的溶解度，而达到脱除氮氧化物的目的的新方法。
附图说明
[0013]图1为本专利技术一种基于尾气污染物吸收脱除处理低浓度氮氧化物装置及方法架构示意图；图2为本专利技术基于尾气污染物吸收脱除处理低浓度氮氧化物方法流程示意图；附图说明：1
‑
反应釜；101
‑
第一反应釜；102
‑
第二反应釜；2
‑
阀门；201
‑
第一阀门；202
‑
第二阀门；203
‑
第三阀门；204
‑
第四阀门；205
‑
第五阀门；206
‑
第六阀门；3
‑
酸溶液进液口；4
‑
氮氧化物进气口；5
‑
微反应器；6
‑
吸收液出液口；7
‑
吸收液循环泵；8
‑
吸收液进料口；9
‑
吸收液出料口；10
‑
尾气出口；11
‑
管道；1101
‑
第一管道；1102
‑
第二管道；1103
‑
第三管道；1104
‑
第四管道；12
‑
酸溶液出液口。
具体实施方式
[0014]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明，以便所属领域技术人员详细了解本专利技术，但不以任何方式对本专利技术加以限制。依据本专利技术的技术启示所做的任何变换或改进均属于本专利技术的保护范围。
[0015]以下结合附图对本专利技术作进一步阐述。
[0016]如图1
‑
2所示，本专利技术提供了一种基于尾气污染物吸收脱除处理低浓度氮氧化物装置，所述装置包括第一反应釜101，所述第一反应釜101的一端设置有酸溶液进液口3和酸溶液出液口12；所述第一反应釜101的另一端通过微反应器5和第二反应釜102连接；所述微反应器5和所述第二反应釜102还设置有吸收液循环泵7；所述第二反应釜102的一端分别设置有吸收液出液口6、吸收液出料口9和尾气出口10；所述第二反应釜102的另一端设置有吸收液进料口8。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于尾气污染物吸收脱除处理低浓度氮氧化物装置，其特征在于所述装置包括第一反应釜，所述第一反应釜的一端设置有酸溶液进液口和酸溶液出液口；所述第一反应釜的另一端通过微反应器和第二反应釜连接；所述微反应器和所述第二反应釜还设置有吸收液循环泵；所述第二反应釜的一端分别设置有吸收液出液口、吸收液出料口和尾气出口；所述第二反应釜的另一端设置有吸收液进料口。2.根据权利要求1所述的一种基于尾气污染物吸收脱除处理低浓度氮氧化物装置，其特征在于所述微反应器与所述第一反应釜之间通过设置的第一管道连接；所述吸收液循环泵与所述第二反应釜之间通过设置的第二管道连接；所述微反应器与所述第二反应釜上所述吸收液出液口通过设置的第三管道连接；所述尾气出口处设置连接有第四管道。3.根据权利要求2所述的一种基于尾气污染物吸收脱除处理低浓度氮氧化物装置，其特征在于所述酸溶液进液口处设置有第一阀门；所述酸溶液出液口处设置有第二阀门；所述第一管道靠近所述第一反应釜侧设置有第三阀门；所述第一管道靠近所述微反应器侧设置有第四阀门；所述吸收液进料口处设置有第五阀门；所述吸收液出料口处设置第六阀门。4.根据权利要求1或2所述的一种基于尾气污染物吸收脱除处理低浓度氮氧化物装置，其特征在于所述吸收液循环泵靠近所述微反应器一侧安装。5.一种基于尾气污染物吸收脱除处理低浓度氮氧化物方法，其特征在于所述方法具体包括如下步骤：（1）将含有还原剂、酸碱度调节剂和氧化剂的体系溶液作为吸收液；（2）开启吸收液的循环泵，待吸收液进入微反应器后，再开启进气端的阀门，氮氧化物气...

【专利技术属性】
技术研发人员：巨少华，周昱，韩凯，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：