[发明专利]一种氮氧化物处理装置

说明书

技术领域

本发明属于火药生产领域，尤其涉及火药生产中NO_X废气处理领域。

背景技术

火炸药生产过程中产生的NO_X废气是大气中NO_X的来源之一，吸收法是治理工业NO_X废气的重要手段，但NO_X被吸收后形成硝酸和亚硝酸，亚硝酸分解又放出NO，导致吸收效率较低，如果将液相吸收产生的亚硝酸氧化为稳定的硝酸，即可提高NO_X的吸收效率。亚硝酸根的液相氧化可以采用多种方法，吸收液的电解氧化分为间接电解和直接电解两种，间接电解需要外加中间物质，不仅增加成本而且可能污染回收的硝酸，直接电解去除率较低，吸收液无法回收利用，产生二次污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种运行稳定、吸收剂循环利用、成本低的喷漆废气处理系统。

本发明通过以下技术方案予以实现：一种氮氧化物处理装置，包括填料吸收柱，填料吸收柱顶部设有气体通道，所述气体通道连通碱吸收液池，填料吸收柱底部连通电解装置阳极区，包括电源和电解槽，电解槽阴极区外接蠕动泵，蠕动泵连通填料吸收柱顶部，所述电解槽以石墨颗粒作为阳极，以稀硝酸作为吸收液，碳棒作为阴极。

所述阳极区和阴极区之间设有阳离子交换膜。

所述电解过程中直流电的电流密度为3～5A/m²。

所述硝酸溶液最适宜浓度为6.6%。

本发明具有如下有益效果：

本发明利用稀硝酸吸收NO_X后直接电解，既能处理NO_X废弃，吸收液循环利用，NO_X浓度较高时还可回收硝酸，实现了NO_X资源回收，且不会产生二次污染，具有较高的环境效益和经济效益。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

具体实施例：NO_X废气通过风机或其它输送装置从填料吸收柱底部进入，经过吸收柱填料层的过程中被填料层表面的吸收液吸收，从吸收柱顶部排出，进入碱吸收液池，电解槽中的吸收液由蠕动泵输送到吸收柱顶部，流经填料与NO_X废气逆流接触，从填料吸收柱底部回流到电解槽，实现循环。电解槽是一个由树脂材料制成的透明槽体，用阳离子交换膜将其分隔为阳极区和阴极区。阳极区装入阳极材料，并有内置隔板可使回流液均匀全部流过阳极材料，从而使在阳极上发生的电化学反应更加充分：阴极区由碳棒作为阴极材料，吸收液由此被蠕动泵提升进入吸收柱。

本实验中硝酸作为吸收液，除了此作用外，还在电解过程中支持电解质的作用，浓度太高或太低，电解效果都会受到影响，本实验得出硝酸浓度为6.6%时，NO_X废气去除率达到最大；在电解过程中，增大电流有助于电解反应进行，进而增大NO_X尤其是NO的去除率，但是电流密度增至一定程度后，容易发生副反应，不仅影响氧化去除效率，并且会增加能耗，实验得出，电流效率在电流密度为3.72A/m²时达到最大值，这是因为当电流密度超过使液相中亚硝酸根完全电解的量后，电极反应不再是NO_X吸收过程的控制步骤，再增大电流主要消耗在副反应和克服超电势上，为保证电极反应完全并节约电能，电解过程的电流密度控制在3～5A/m²。

本发明实施例所述处理装置，利用稀硝酸吸收NO_X后直接电解，既能处理NO_X废弃，吸收液循环利用，NO_X浓度较高时还可回收硝酸，实现了NO_X资源回收，且不会产生二次污染，具有较高的环境效益和经济效益。

   以上内容是结合具体的实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。