本發(fā)明涉及一種超重力技術(shù)無害化脫除低濃度nox的裝置。屬廢氣無害化及資源化處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

所謂超重力指的是在比地球重力加速度(9.8m/s²)大得多的環(huán)境下物質(zhì)所受到的力。研究超重力環(huán)境下的物理和化學(xué)變化過程的科學(xué)稱為超重力科學(xué)，利用超重力科學(xué)原理而創(chuàng)制的應(yīng)用技術(shù)稱為超重力技術(shù)。在地球上，實(shí)現(xiàn)超重力環(huán)境的簡便方法是通過旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力而模擬實(shí)現(xiàn)。這樣旋轉(zhuǎn)設(shè)備被稱為超重力機(jī)，又稱為旋轉(zhuǎn)填充床。

超重力技術(shù)是強(qiáng)化多相流傳遞及反應(yīng)過程的新技術(shù),上個(gè)世紀(jì)問世以來，在國內(nèi)外受到廣泛的重視，由于它的廣泛適用性以及具有傳統(tǒng)設(shè)備所不具有的體積小、重量輕、能耗低、易運(yùn)轉(zhuǎn)、易維修、安全、可靠、靈活以及更能適應(yīng)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，使得超重力技術(shù)在環(huán)保和材料生物化工等工業(yè)領(lǐng)域中有廣闊的商業(yè)化應(yīng)用前景。

經(jīng)檢索，國內(nèi)氮氧化物治理現(xiàn)狀是：大規(guī)模的企業(yè)多采用催化還原法治理氮氧化物廢氣，而占我國大多數(shù)的中小規(guī)模的企業(yè)更多的是釆用濕法脫硝的方式。針對(duì)脫硝行業(yè)的現(xiàn)狀，并考慮到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，我們提出了利用超重力技術(shù)無害化脫除低濃度nox的裝置。

超重力技術(shù)無害化脫除低濃度nox的裝置，既可以在現(xiàn)有的設(shè)備上直接應(yīng)用，又可以實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，反應(yīng)后的產(chǎn)物經(jīng)簡單處理可轉(zhuǎn)化成硝酸，做到無害化及資源化處理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一超重力技術(shù)無害化脫除低濃度nox的裝置，選取含量1%的一氧化氮（no）為處理對(duì)象，利用高純氧氣（o2≥99.999%）將nox配成500ppm濃度的混合氣后通入反應(yīng)裝置中，反應(yīng)中以氮?dú)猓╪2≥99.99%）為平衡氣體，以水與過氧化氫混合液作為吸收液，實(shí)現(xiàn)對(duì)nox氣體的無害化及資源化處理。采用超重力旋轉(zhuǎn)填充床裝置，無害化脫除低濃度nox。

具體方法：在室溫條件下，將一氧化氮、氧氣、氮?dú)獍凑找欢ǖ谋壤旌?，配成含有一定nox濃度的模擬煙氣；設(shè)置旋轉(zhuǎn)填充床的填料床軸向厚度和填料層厚度為，開啟超重力旋轉(zhuǎn)填充床，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后；接通蠕動(dòng)泵連接的吸收循環(huán)液，當(dāng)吸收液流量穩(wěn)定后，開始從進(jìn)氣口通入模擬煙氣，30min后在出氣口連接大氣采樣儀，保證進(jìn)氣和出氣流量一致，用國標(biāo)法：測(cè)定空氣中氮氧化物-鹽酸萘乙二胺分光光度法測(cè)其含量，計(jì)算本方法nox的脫除率。

按照本發(fā)明所述的裝置，旋轉(zhuǎn)填充床的填料層軸向厚度為1.5mm。

按照本發(fā)明所述的裝置，旋轉(zhuǎn)填充床的填料層厚度為30mm。

按照本發(fā)明所述的裝置，旋轉(zhuǎn)填充床的填料為孔隙率為80%的不銹鋼鐵絲網(wǎng)。

根據(jù)本發(fā)明所述的裝置，反應(yīng)前，首先開啟超重力旋轉(zhuǎn)填充床，接著開啟蠕動(dòng)泵，待吸收液流動(dòng)穩(wěn)定后，通入模擬煙氣；反應(yīng)過程中，保證超重力旋轉(zhuǎn)填充床的進(jìn)氣流量和出氣流量一致；反應(yīng)結(jié)束，將氣體出口的煙氣進(jìn)行測(cè)定分析，測(cè)得模擬煙氣的脫銷效率為50%～70%，；檢測(cè)吸收富液表明，富液中的硝酸根離子（no3^-）明顯增多。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中所使用的超重力旋轉(zhuǎn)填充床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明所述的超重力技術(shù)無害化脫除低濃度nox的裝置流程圖。

圖中標(biāo)記為：（1）模擬煙氣進(jìn)口、（2）模擬煙氣出口、（3）吸收液進(jìn)口、（4）吸收液出口、（5）旋轉(zhuǎn)填充床轉(zhuǎn)軸、（6）密封件、（7）液體分布器、(8)旋轉(zhuǎn)填充床填料、（9）旋轉(zhuǎn)填充床外殼、（10）電動(dòng)機(jī)、（11）配氣混合裝置、（12）質(zhì)量流量控制器、（13）一氧化氮?dú)怏w、（14）氮?dú)?、?5）氧氣、（16）吸收液循環(huán)收集瓶、（17）蠕動(dòng)泵、（18）大氣采樣器、（19）二氧化氮測(cè)定吸收瓶、（20）一氧化氮氧化瓶、（21）一氧化氮測(cè)定吸收瓶。

具體實(shí)施方式

為了更好的說明和實(shí)施，下面結(jié)合流程圖和具體實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說明。

方案1：在室溫條件下，將流量為15ml/min一氧化氮、15ml/min的氧氣和270ml/min的氮?dú)饣旌?，配成流量?00ml/min濃度為500ppm的nox模擬煙氣；設(shè)置旋轉(zhuǎn)填充床的填料床軸向厚度為15mm、填料層厚度為30mm，開啟超重力旋轉(zhuǎn)填充床，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為800rpm/min，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后；接通蠕動(dòng)泵連接的吸收循環(huán)液，調(diào)節(jié)吸收液流量為30ml/min，當(dāng)吸收液流量穩(wěn)定后，開始從氣體入口通入模擬煙氣，30min后在出氣口連接大氣采樣儀，保證進(jìn)氣和出氣流量一致，用國標(biāo)法（氮氧化物-鹽酸萘乙二胺分光光度法）測(cè)定樣品中nox含量。結(jié)果表明，該法nox的脫除率達(dá)50～70%，較重力條件下對(duì)nox的脫除效率提高了5～6倍。

方案2:在室溫條件下，將流量為25ml/min一氧化氮、25ml/min的氧氣和450ml/min的氮?dú)饣旌?，配成流量?00ml/min濃度為500ppm的nox模擬煙氣；設(shè)置旋轉(zhuǎn)填充床的填料床軸向厚度為30mm、填料層厚度為30mm，開啟超重力旋轉(zhuǎn)填充床，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為1000rpm/min，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后；接通蠕動(dòng)泵連接的吸收循環(huán)液，調(diào)節(jié)吸收液流量為60ml/min，當(dāng)吸收液流量穩(wěn)定后，開始從進(jìn)氣口通入模擬煙氣，30min后在出氣口連接大氣采樣儀，保證進(jìn)氣和出氣流量一致，用國標(biāo)法（氮氧化物-鹽酸萘乙二胺分光光度法）測(cè)定樣品中nox含量。結(jié)果表明，該法nox的脫除率達(dá)50～70%，較重力條件下對(duì)nox的脫除效率提高了5～6倍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種超重力技術(shù)無害化脫除低濃度NOx的裝置。該裝置選用304不銹鋼制成超重力旋轉(zhuǎn)填充床，有效避免了酸堿反應(yīng)等條件下的設(shè)備腐蝕及反應(yīng)產(chǎn)物混入雜質(zhì)問題。利用該裝置對(duì)500ppm濃度的NOx的脫除效率可達(dá)50～70%，較重力條件下對(duì)NOx的脫除率提高了5～6倍，通過裝置循環(huán)吸收瓶中的吸收液對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的不斷富集生成具有較高濃度的NO3-離子液體，經(jīng)簡單處理可轉(zhuǎn)化成硝酸，有效的實(shí)現(xiàn)了對(duì)NOx的無害化及資源化處理。

技術(shù)研發(fā)人員：劉天成;徐元強(qiáng);彭金輝;賈麗娟;段開嬌;王博濤;高冀蕓;趙光琴
受保護(hù)的技術(shù)使用者：云南民族大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2016.04.25
技術(shù)公布日：2017.10.31