包含亚硝气的废气的净化方法技术

本发明专利技术公开了一种含有亚硝气的废气的净化方法，其中净化时将废气引入具有还原成分的洗涤液中，使用所述的还原成分将亚硝气还原为氮气。为了将亚硝气可以有利、省时和可靠地从废气中除去，应用铵离子作为亚硝气的还原成分。该方法扩展了一种在酸性范围内的洗涤作用。用于铵离子的试剂例如（ＮＨ↓［４］）↓［２］ＳＯ↓［４］或氨气是成本有利的成分，甚至经常在操作中作为废弃产物产生。该方法优选地用于制造太阳能电池，特别是光伏特电池。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及根据权利要求1的前述部分来净化包含亚硝气的废气 的方法。已知氧化、中和和还原方法用于从废气中除去亚硝气。氧化方法使用仏02或HN03作为氧化介质。在碱性洗涤液中使用11202并将NO氧化 为即2，将其溶解并被OH--离子中和NO + H202 — N02 + H20. 该反应大多数在气相中进行，因为NO几乎不溶于水。与此相反， N02很好地溶于水并在水中发生歧化2N02 (含水)+ H20 — N02— + N(V + 2H+2 H+ + 2 0H_ — 2 H20。通过N(V的自氧化(该N0r是除了 N0「以外产生的)，还按照以下 的反应式再形成NO:3 N02_ + 2 H+ — 2 NO + N03— + H20。 NO从溶液中逸出，因为它不溶于水。因此， 一部分冊2在水中的溶解释放出30。/。以N0形式的氮。这需要重新氧化NO,从而导致总停 留时间延长。此外，所述的方法由于应用&02而变得昂贵。由于数量 级最大为20秒的高停留时间，进行净化过程非常费时。此外，为此需 要大型装置。在氧化方法中还得知，由NOx-废气通过在硝酸溶液中氧化而被吸 收获得HN03。由于硝酸溶液上方NOx的残余蒸汽压，不可能实现高吸 收度。此外，需要第二步来抑制酸释放。此外，不是所有的使用者都 打算或可能制备和利用硝酸溶液。在简单的中和反应中，将在提供的停留时间内可氧化的NO通过与 氧气反应氧化为冊2并与以節2存在的部分亚硝气NOx—起在碱性溶液 中吸收2 N02 (含水)+ H20 — N02— + N03— + 2 H+ 2 H+ + 2 OH— — 2 H20。 所述的中和方法的缺点在于，在改变pH-值时，重新释放出亚硝 气。此外，由于上述说明的亚硝酸盐NO「的自氧化，而限制了总效率。 还原方法可以在气相或液相中进行。在气相中进行时，使用选择 性(SCR -选择性催化还原)和非选择性(NSCR -非选择性催化还原) 催化剂。在选择性催化剂的情况下，净化过程如下进行 3 NO + 2冊3 — 2, 5 N2 + 3 H20 3 N02 + 4 NH3 — 3. 5 N2 + 6 H20。在应用非选择性催化剂的情况下，使用H2、 CH4或CO进行还原。 所述的方法可以在烟道气时使用，因为必须在高温下操作。也可以在液相中将亚硝气NOx还原。为此，应用化学物质如硫化 物、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐(也可以添加气态的S02)或硫代硫酸盐。本专利技术的目的为开发可以成本有利地、省时地然而可靠地从废气 中除去亚硝气的这类方法。通过这类方法根据本专利技术权利要求1的典型特征解决了所述的目的。在本专利技术的方法中，铵离子在酸性溶液中发挥洗涤作用。将亚硝 气还原为氮气。用于制备铵离子的介质如(NH4) 2S04或氨气都是成本有 利的成分，从而净化方法相应地可以成本有利地实施。所述的成分甚 至经常在操作中形成为副产物，从而它们可以有利地用于本专利技术的方 法中。本专利技术的其它特征由其它权利要求、说明书和附图得出。 根据两个在附图中所述的实施例详细说明本专利技术。其中 附图说明图1.图解说明实施本专利技术的方法的装置的第一个实施方案。 图2.图解说明实施本专利技术的方法的装置的第二个实施方案。废气中的亚硝气形成污染物，它不仅污染环境而且还有害健康。 亚硝气通常由N0和N02的混合物组成。可以借助包含铵盐的溶液将亚硝气从废气中可靠地除去。为此，将包含亚硝气的废气引入溶液中，其中按照以下的反应式进行洗涤过程3 N02 + 4 NH; — 3. 5 N2 + 6 H20 + 4 H+因此产生氮气作为所述的洗涤过程的反应产物。由于在酸性范围 内进行按比例分配(Komproportionierung)，才艮据反应式还产生其它 酸。然而不形成必须清除的其它副产物。洗涤过程可以在通常用于气体洗涤的接触装置中进行。这样的接 触装置的例子为具有填充床或固体填充物的洗涤柱、吹洗柱 (Blasens^ulen)等。图1举例说明具有容器1这样的洗涤器，其中所述的容器1中存 在洗涤液2。至少管线3汇入容器1中，包含亚硝气的废气4经管线3 输送。管线3 —直通到容器1的底部5。管线3有利地以最短的距离 沿着容器壁6的内侧伸展并在约位于底部5的中间具有分配喷嘴7， 由此将待净化的废气向上进入洗涤液2中。在废气4中存在的亚硝气 根据上述的反应式被洗涤液2吸收并通过根据上述反应式的反应转化 为氮气。净化后的废气通过至少一个出口管线8向外流出，其设计为 高于洗涤液的液位接近容器1的上边缘。由溶解了铵盐如硫酸铵或硫酸氢铵的水组成洗涤液2。然而也可 以将氨溶解于水中。每千克N02气体需要Q. 4kg铵。如果使用硫酸氢 铵NHJS04，则每lkg冊2应用在40升水中的3. 34kg NH4HS04。这样的 洗涤液可以至少净化亚硝气N0x浓度为8，000mg/i^的10(W废气。根据 气体4中的亚硝气的浓度，所述的洗涤液量也可以满足净化较大的体 积。在浓度为例如800mg/n^时可以净化1， 0001113废气。如果连续进行 洗涤液的补给，例如对于浓度800mg/n^的5， 000m7h废气体积流，需 要供给在160升水中的13. 4kg NaHS04并排出等当量的废水。如果废气4中的亚硝气浓度较高，则使用较大量的洗涤液并添加 相应的铵盐。在典型的情况下，对于包含作为亚硝气的10kgN02/h的 3000m7h废气，人们需要在4001/h水中的33kg/h的NH4HS04。有利地通过测量经出口管线8流出的净化废气中的NO广浓度计量5加入气态或液态氨或铵盐。如果净化废气的浓度上升到超过了允许值 或调节的值，则添加铵盐溶液或氨气。这有利地自动进行，从而可以 无问题地连续净化废气。图2说明了在进入洗涤液2中之前，向废气4中加入氨气9的可 能性。氨气9通过伸入到废气管线3的管线10引入。当氨气例如为与 产生包含亚硝气的废气4相同的操作中产生的另一种废气时，这样的 实施方案是有利的。然后，可以在所述的操作中将氨气形式的废气用 于除去废气4中的亚硝气。所述的洗涤液2在较大的工厂中经常作为废液产生。由于其作为 洗涤液的二次应用，提供了传统净化方法的成本有利的替代。所述的从废气中除去亚硝气的洗涤过程有利地在制备太阳能电 池、特别是光伏电池时使用。在这样的太阳能电池工厂中，最多只需 要将N0x排放物的50至80%还原。所述的还原可以使用所述的方法可 靠地实现。与中和洗涤相比，所述的方法基本更有效。为了能可靠地从废气4中除去亚硝气，在容器l中存在足够的液 体体积。将待净化的废气4以保证足够用于除去亚硝气的气体停留时 间这样的压力和因此这样的速度引入洗涤液2中。然后确保在废气中 包含的N0氧化为N02:NO + 0. 5 02 — N02。所述的反应自发地在气相中进行并且不必特异性引发。所述的洗涤方法可以在约5x:至约4ox:的温度范围下进行。在高 温时，废气净化比低温时效率高。在洗涤过程期间有利地循环洗涤液2，从而达到废气4的最佳净化。为了循环，将压力最高约3bar的洗 涤液2引入容器1中。铵盐的浓度可以达到最高约5%Mol的NH4+/1 溶液。待净化的废气可以具有约0匸至约200匸的温度。在此本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含亚硝气的废气的净化方法，其中将废气引入具有还原成分的洗涤液中，使用所述的还原成分将亚硝气还原为氮气，其特征在于，应用铵离子（ＮＨ↓［４］↑［＋］）作为亚硝气（ＮＯ↓［ｘ］）的还原成分。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M斯库特勒，
申请(专利权)人：MW山德尔简易工程学有限公司，
类型：发明
国别省市：SG[新加坡]