碱溶液吸收法脱硝

电力18讯：    碱溶液吸收法的优点是能回收硝酸盐和亚硝酸盐产品，具有一定的经济效益，工艺流程和设备也比较简单。缺点是在一般情况下吸收效率不高。

    (1)净化原理

    用碱溶液(NaOH、Na2CO3、NH3・H2O等)与NOx反应，生成硝酸盐和亚硝酸盐，反应如下。

2Na0H+2NO2＝NaNO3+NaNO2+H2O
2NaOH+NO+NO2＝2NaNO2+H2O
Na2CO3+2NO2＝NaNO3+NaNO2+CO2
Na2CO3+NO+NO2＝2NaNO2+CO2

    当用氨水吸收NOx时，挥发性的NH3在气相与NOx和水蒸气反应生成NH4NO3
和NH4NO3。

2NH3+NO+NO2+H2O＝2NH4NO2
2NH3+2NO2+H2O＝NH4NO2+NH4NO2

    由于NH4NO2不稳定，当浓度较高、温度较高或溶液pH值不合适时会发生剧烈反应甚至爆炸，再加上按盐不易被水或碱液捕集，因而限制了氨水吸收法的应用。考虑到价格、来源、操作难易及吸收效率等因素，工业上应用较多的吸收液是NaOH和Na2CO3，尽管Na2CO3的吸收效果比NaOH差一些，但由于其廉价易得，应用更加普遍。

    在实际应用中，一般用低于30%的NaOH或10%～15%的Na2CO3溶液作吸收剂，在2～3个填料塔或筛板塔串联吸收，吸收效率随尾气的氧化度、设备及操作条件的不同而有差别，一般在60%~90%的范围内。在吸收过程中，如果控制好NO和NOx为等分子吸收，吸收液中NaNO2浓度可达35%以上，NaNO3浓度小于3%。这种吸收液可直接用于染料等生产过程，也可以将其进行蒸发、结晶、分离制取亚硝酸钠产品。若在吸收液中加人HNO3，可使NaNO2氧化成NaNO3，制得硝酸钠产品。

    (2)影响吸收的因素
    
    ①废气中的氧化度NO2与NOx的体积之比称为氧化度，当氧化度为54%~60%时，吸收速率最大，吸收效率最高。这是由于NO与NO2反应生成N2O3的缘故。由于NO不能单独被碱液吸收，所有碱液吸收法不宜直接用于处理燃烧烟气中NO比例很大的废气。
    
    控制NOx废气中氧化度的方法有三种，一是对废气中的NO进行氧化；二是采用高浓度的NO2气体进行调节；三是先用稀硝酸吸收尾气中的部分NO。
    ②吸收设备和操作条件除了尾气中的氧化度对吸收效率有较大影响外，吸收设备、气速、液气比和喷淋密度等操作条件对碱液吸收效果也有一定的影响。一般来说，增大喷淋密度有利于吸收反应，选择适当的空塔速度可以适当提高吸收效率，最好是通过改进吸收设备来提高吸收效率。如采用特殊分散板吸收塔，操作条件可以控制为：尾气在塔内流速0.05～0.5m/s，液气比0.2～15L/m3，可以将NOx浓度从10-3g/m3吸收至10-4 g/m3，吸收效率达90%。