专利名称：一种处理化工废气中高浓度氨氮的方法
技术领域：
本发明涉及一种处理化工废气中高浓度氨氮的方法，属于废气处理领域。
背景技术：
随着经济的发展，石油、化工等重工业发展迅速，各地化工企业如雨后春笋般涌现，随之而来的空气污染问题也越来越严重。废气中组成复杂、污染面广、危害性大并且难治理，除此之外，大气污染物还会通过和种途径降到水体、土壤和作物中影响环境，并通过呼吸、皮肤接触、食物、饮用水等进入人体，引起对人体健康和生态环境危害。因此，对化工废气进行深度处理势在必行。目前，对于废气中氨气的去除方法一般采用吸收法、催化法、燃烧法、冷凝法等。然而，吸收法主要用于处理气量大、浓度低为特点的各种废气，此方法设备简单、效率高、应用范围广、一次性投资低、但由于吸收是将气体中的有害物质转移到了液体中，因此对吸收也必须进行处理，否则容易产生二次污染；催化法是一种使废气中的有害组分发生化学反应并转化为无害物或易于去除物质的方法，净化效率高且废气中的污染物浓度小，但其价格较贵、操作要求较高、废气中有害物质很难作为有用物质进行回收；比如用钼做催化剂处理氨氮废气，效果最好，但是价格昂贵，用五氧化二钒则会导致催化刑中毒。。。燃烧法工艺也比较简单，并可回收燃烧后的热量，但不能回收有用物质，而且也存在容易二次污染的问题；冷凝法相对于燃烧法来说，不仅设备简单，操作简便，而且可回收到纯度较高的产物。但是它只适用于处理高浓度的有机废气，常用作吸附剂、燃烧等方法净化高浓度废气的前处理。由此可以看出，目前的处理技术虽各有千秋，但多少存在弊端，因而，还需进一步加强和完善。当然，还存在其他的技术方法，比如公开号为CN1290570，名称为“含有氮化物是的废气的处理方法和设备”公开的方法中通过含有氮化物的废气通入微生物载体填入层，同时向上循环地喷淋水而实现，该方法在循环水中生成了氨的循环水硝化，还原硝化水处理了水脱氮，可循环利用。
发明内容
本发明针对以上技术的不足，提供了一种以磷酸为吸收刑对废气中的氨氮进行吸收的方法，不仅无需调节PH值，而且因为有机脱氮剂的加入促进了磷酸氢二铵的分解，并在催化剂的催化作用下完全转化成氮气排放，避免了二次污染问题，除此之外，生成的磷酸二氢铵又可作为吸收剂重新吸收氨气，得以循环利用。为了达到上述目的，采取的技术方案为
一种处理化工废气中高浓度氨氮的方法，其特征在于
(1)将化工煤气置于吸收塔内用正磷酸进行吸收，生成磷酸氢二氨和磷酸二氢铵混合溶液；
(2)然后用提升泵不断循环混合液，反复吸收氨气，直至完全生成磷酸氢二铵；(3)把生成的磷酸氢二氨用管道通入到蒸氨塔内，添加10 30ppm的有机脱氮剂；
(4)蒸氨塔内安装Pd-Zn-Hg-CrAs-V/二氧化钛催化剂；
(5)向蒸氨塔内通入蒸汽，磷酸氢二铵分解成磷酸二氢铵和氨气；
(6)氨气在催化剂的作用下被还原成氮气，磷酸氢二铵用循环泵打入吸收塔顶，重新吸收管道煤气中的氨气。所述有机脱氮剂是由聚醋酸乙烯酯、三氟甲基苯甲酸、对甲基苄醇组成，其质量比为聚醋酸乙烯酯35% 50%，三氟甲基苯甲酸20% 30%，对甲基苄醇10% 40%。所述催化剂中重金属含量以氧化物质量百分比计，分别为
氧化铅20 ％氧化萊25 28%氧化砷16 17%
氧化锌11 12% 三氧化二铬5 6% 五氧化二钒14 15%。本发明的有益效果是
(1)以磷酸为吸收剂，利用在不同的pH条件下，磷酸氢根离子和磷酸二氢根离子可以互相转化，从而把吸收的氮气释放出来，吸收剂又可以重新吸收氨气，这样吸收剂在不断吸收和解吸中得以循环利用；
(2)无需用碱调节pH值，在酸性条件下即可转化；
(3)引入由聚醋酸乙烯酯、三氟甲基苯甲酸、对甲基苄醇组成的有机脱氮剂的加入，使得解吸更加完全彻底；
(4)在蒸氨塔内安装Pd-Zn-Hg-CrAs-V/二氧化钛催化剂,使得解吸出来的氨气迅速转化为氮气，避免了二次污染问题。
具体实施例方式首先将化工煤气置于吸收塔内用正磷酸进行吸收，使其生成磷酸氢二氨和磷酸二氢铵混合溶液；然后用提升泵把混合液不断循环，反复吸收氨气，直至完全生成磷酸氢二铵；接着，把生成的磷酸氢二氨用管道通入到蒸氨塔内，并添加10 30ppm的有机脱氮剂；之后再蒸氮塔内安装Pd-Zn-Hg-Cr As-V/二氧化钛催化刑；再向蒸氨塔内通入蒸汽,使磷酸氢二铵分解成磷酸二氢铵和氨气；最后，氨气即可在催化剂的作用下被还原成氮气。所述有机脱氮剂由聚醋酸乙烯酯、三氟甲基苯甲酸、对甲基苄醇组成，其质量比为聚醋酸乙烯酯35% 50%，三氟甲基苯甲酸20% 30%，对甲基苄醇10% 40%。所述催化剂中重金属含量以氧化物质量百分比计，分别为
氧化铅20 30%、氧化萊25 28%、氧化砷16 17%、
氧化铅11 12%、三氧化二铬5 6%、 五氧化二钒14 15%。实例I :
所述有机脱氮剂由聚醋酸乙烯酯、三氟甲基苯甲酸、对甲基苄醇组成，其质量比为40g聚醋酸乙烯酯，30g三氟甲基苯甲酸，30g对甲基苄醇。所述催化剂中重金属含量以氧化物质量百分比计，分别为20g Pb0，25g HgO，16gAs02，IlgZnO2,6g Cr2O3, HgV2O50首先将化工煤气置于吸收塔内用正磷酸进行吸收，使其生成磷酸氢二氨和磷酸二氢铵混合溶液；然后用提升泵把混合液不断循环，反复吸收氨气，直至完全生成磷酸氢二铵；接着，把生成的磷酸氢二氨用管道通入到蒸氨塔内，并添加IOppm的有机脱氮刑；之后再蒸氨塔内安装Pd-Zn-Hg-Cr As-V/ 二氧化钛催化剂；再向蒸氨塔内通入蒸汽，使磷酸氢二铵分解成磷酸二氢铵和氨气；最后，氨气即可在催化剂的作用下被还原成氮气。收集某化工厂含有氨氮的废气作为样本，经过本发明方法进行处理之后，该废气中的氨气浓度从4000mg/m3,降至O. 2mg/m3,而空气中氨气浓度为I. Omg/m3,达到国家氨气一级排放标准。实例2 :
所述有机脱氮剂由聚醋酸乙烯酯、三氟甲基苯甲酸、对甲基苄醇组成，其质量比为45g聚醋酸乙烯酯，25g三氟甲基苯甲酸，30g对甲其苄醇。所述催化剂中重金属含量以氧化物质量百分比计，分别为23g PbO，28g HgO,17gAs02，12gZnO，5gCr203, 15gV205O首先将化工煤气置于吸收塔内用正磷酸进行吸收，使其生成磷酸氢二氨和磷酸二氢铵混合溶液；然后用提升泵把混合液不断循环，反复吸收氨气，直至完全生成磷酸氢二铵；接着，把生成的磷酸氢二氨用管道通入到蒸氨塔内，并添加30ppm的有机脱氮剂；之后再蒸氨塔内安装Pd-Zn-Hg-Cr As-V/ 二氧化钛催化剂；再向蒸氨塔内通入蒸汽，使磷酸氢二铵分解成磷酸二氢铵和氨气；最后，氨气即可在催化剂的作用下被还原成氮气。收集某化工厂含有氨氮的废气作为样本，经过本发明方法进行处理之后，该废气 中的氨气浓度从6000mg/m3,降至O. 3mg/m3,而空气中氨气浓度为I. lmg/m3,达到国家氨气二级排放标准。实例3
所述有机脱氮剂由聚醋酸乙烯酯、三氟甲基苯甲酸、对甲基苄醇组成，其质量比为50g聚醋酸乙烯酯，20g三氟甲基苯甲酸，30g对甲基苄醇。所述催化剂中重金属含量以氧化物质量百分比计，分别为27g Pb0，25g HgO,16gAs02，llgZnO，6gCr203，15gV205。首先将化工煤气置于吸收塔内用正磷酸进行吸收，使其生成磷酸氢二氨和磷酸二氢铵混合溶液；然后用提升泵把混合液不断循环，反复吸收氨气，直至完全生成磷酸氢二铵；接着，把生成的磷酸氢二氨用管道通入到蒸氨塔内，并添加20ppm的有机脱氮剂；之后再蒸氨塔内安装Pd-Zn-Hg-Cr As-V/二氧化钛催化刑；再向蒸氨塔内通入蒸汽,使磷酸氢二铵分解成磷酸二氢铵和氨气最后，氨气即可在催化剂的作用下被还原成氮气。收集某化工厂含有氨氮的废气作为样本，经过本发明方法进行处理之后，该废气中的氨气浓度从4500mg/m3,降至O. 2mg/m3,而空气中氨气浓度为I. Omg/m3,达到国家氨气一级排放标准。
权利要求
1.一种处理化工废气中高浓度氨氮的方法，其特征在于 (1)将化工煤气置于吸收塔内用正磷酸进行吸收，生成磷酸氢二氨和磷酸二氢铵混合溶液； (2)然后用提升泵不断循环混合液，反复吸收氨气，直至完全生成磷酸氢二铵； (3)把生成的磷酸氢二氨用管道通入到蒸氨塔内，添加10 30ppm的有机脱氮剂； (4)蒸氨塔内安装Pd-Zn-Hg-CrAs-V/二氧化钛催化剂； (5)向蒸氨塔内通入蒸汽，磷酸氢二铵分解成磷酸二氢铵和氨气； (6)氨气在催化剂的作用下被还原成氮气，磷酸氢二铵用循环泵打入吸收塔顶，重新吸收管道煤气中的氨气。
2.根据权利要求I所述一种处理化工废气中高浓度氨氮的方法，其特征在于所述有机脱氮剂由聚醋酸乙烯酯、三氟甲基苯甲酸、对甲基苄醇组成，其质量比为聚醋酸乙烯酯35% 50%，三氟甲基苯甲酸20% 30%，对甲基苄醇10% 40%。
3.根据权利要求I所述一种处理化工废气中高浓度氨氮的方法，其特征在于所述催化剂中重金属含量以氧化物质量百分比计，分别为 氧化铅20 30%氧化萊25 28%氧化砷16 17% 氧化锌11 12%三氧化二铬5 6% 五氧化二钒14 15%。
全文摘要
本发明公开了一种处理化工废气中高浓度氨氮的方法，其步骤为先将化工废气置于吸收塔内用正磷酸吸收，生成磷酸氢二氨和磷酸二氢铵混合溶液；然后用提升泵不断循环上述溶液，反复吸收氨气，直至完全生成磷酸氢二铵；再把生成的磷酸氢二氨用管道通入安装有Pd-Zn-Hg-Cr As-V/二氧化钛催化剂的蒸氨塔内，添加由聚醋酸乙烯酯、三氟甲基苯甲酸和对甲基苄醇组成的有机脱氮剂；再向蒸氨塔内通入蒸汽，磷酸氢二铵在有机脱氮剂和催化剂的作用下分解成磷酸二氢铵和氮气，本发明以磷酸为吸收剂对废气中的氨气进行吸收，不仅无需调节pH值，而且因为有机脱氮剂的加入促进了磷酸氢二铵的分解，并在催化剂的催化作用下完全转化成氮气排放，避免了二次污染问题，除此之外，生成的磷酸二氢铵又可作为吸收剂重新吸收氨气，得以循环利用。
文档编号B01D53/58GK102772997SQ20121025333
公开日2012年11月14日 申请日期2012年7月18日 优先权日2012年7月18日
发明者张凤娥, 虞静, 雷春生 申请人:常州大学