[发明专利]一种通过酸碱同步分离实现氮氧化物尾气吸收碱液再生的方法

说明书

本发明公开了一种通过酸碱同步分离实现氮氧化物尾气吸收碱液再生的方法，包括以下步骤：a)将氮氧化物尾气吸收碱液雾化热解，产出固体碱和热解烟气；b)将产出的热解烟气冷却，得到冷凝水和高浓度氮氧化物烟气；c)将高浓度氮氧化物烟气送入氮氧化物烟气制酸系统制备硝酸；d)用步骤b)中冷凝水溶解步骤a)中固体碱，得到氢氧化钠碱液，此碱液可送入氮氧化物尾气吸收系统回用。本发明方法可实现氮氧化物尾气吸收液中酸碱的分离，实现氮氧化物尾气吸收液的再生利用，提高硝酸回用率，实现了尾气吸收无新碱消耗。本方法工艺简单、易工业化大规模应用，无其他杂质元素引入，实现了硝酸钠（亚硝酸钠）碱性废水的综合回用，降低了废水处理成本。

技术领域

本发明属于硝酸生产及应用技术领域，涉及一种通过酸碱同步分离实现氮氧化物尾气吸收碱液再生的方法。

背景技术

硝酸生产工业中，高浓度的氮氧化物气体经过氧化-吸收生产硝酸，吸收后的尾气尚未达到排放标准，部分企业采用氢氧化钠溶液再次吸收以达到排放标准；或一些硝酸应用工业中，如利用硝酸作为浸出剂的冶金工业中，用硝酸浸出红土矿、硝酸浸出金属或金属硫化物等，为实现工艺过程中硝酸回用，浸出过程产出的高浓度氮氧化物烟气一般采用氧化-吸收法制酸（实现硝酸回用），此工艺中也存在制酸后烟气尾气达标排放的问题，一般情况下，也采用氢氧化钠溶液吸收尾气中的氮氧化物气体，使吸收后尾气中氮氧化物达到排放标准。吸收氮氧化物尾气后碱液（简称氮氧化物尾气吸收碱液）的主要成分为硝酸钠、亚硝酸钠和少量残留碱。

目前，氮氧化物尾气吸收碱液多采用蒸发结晶工艺得到相应的硝酸钠和亚硝酸钠盐，结晶母液难以处理，硝酸钠与亚硝酸钠结晶中两种成分互含、难以作为高品质产品外销，不能形成绿色的终端开路，大量的碱耗是尾气治理的主要成本构成。同时，采用蒸发结晶法，尾气中的大部分氮氧化物都进入硝盐，造成全工艺流程中硝酸的损失，致使硝酸回收率（或回用率）降低。

发明内容

本发明的目的是为解决氮氧化物尾气吸收碱液难以综合处理，现有工艺存在氮氧化物损失导致硝酸回收率（回用率）降低、吸收碱盐难以开路等技术问题，提供一种工艺简单、易工业化，通过酸碱同步分离实现氮氧化物尾气吸收碱液再生的方法。

本发明的目的可通过以下技术方案实现：

一种通过酸碱同步分离实现氮氧化物尾气吸收碱液再生的方法，所述氮氧化物尾气吸收碱液为硝酸生产或硝酸相关应用领域中产出的氮氧化物烟气尾气的吸收碱液，该吸收碱液再生的方法包括以下步骤：

a)将氮氧化物尾气吸收碱液雾化热解，产出固体碱和热解烟气；

b)将产出的高温热解烟气通过换热器冷却至60℃以下，得到冷凝水和高浓度氮氧化物烟气，高浓度氮氧化物烟气送入氮氧化物烟气制酸系统制备硝酸；

c)用步骤b)中冷凝水溶解步骤a)中固体碱，得到氢氧化钠碱液，此碱液返回氮氧化物尾气吸收系统回用。

其中，氮氧化物尾气吸收碱液的主要成分为：Na⁺ 105~120 g/L、NO₃^-/NO₂^- 200-250g/L、OH^- 15~20 g/L。

进一步地，步骤a)中，所述雾化热解的热解温度为600~800℃，热解时间3~5min。

进一步地，步骤b)中，所述高浓度氮氧化物烟气中氮氧化物的体积分数为55-60%。