[发明专利]一种处理焦化煤气中高浓度氨氮的方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种处理焦化煤气中高浓度氨氮的方法，属于废气处理领域。

背景技术

焦化煤气是指用几种烟煤配成炼焦用煤，在炼焦炉中经高温干馏后在产出焦油产品的同时得到可燃气体，但在具体生产过程中会产生大量的氨气。人在短期内吸入大量氨气后可出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、痰带血丝、胸闷、呼吸困难，可伴有头晕、头痛、恶心、呕吐、乏力等，严重者可发生肺水肿、成人呼吸窘迫综合症，同时可能发生呼吸道刺激症状。若吸入的氨气过多，导致血液中氨浓度过高，就会通过三叉神经末梢的反射作用而引起心脏的停搏和呼吸停止，危及生命。长期接触氨气，部分人可能会出现皮肤色素沉积或手指溃疡等症状。

目前处理氨气的方法主要有：物理，化学和生物的方法。物理方法主要是利用吸收装置直接吸收NH₃。例如：公开号为102179135A，名称为“一种氨气吸收装置”所述一种由气液分离缓冲器、冷凝真空机组、冷却吸收塔、冷凝器以及蓄水池组成的吸收装置先把NH₃冷凝为液体状态，再溶于水中。这种方法能够有效的去除空气中的氨气，使其达到国家排放标准，但得到的高浓度氨水没有处理，会对环境造成二次污染，且该种方法耗能很高，不经济。化学方法主要是利用酸性物质与NH₃反应，吸收NH₃。例如：公开号为1778707，名称为“一种高浓度氨氮废水处理技术”所述利用化工生产中产生的含亚硝酸根的废渣或废液，加入到含氨氮的废水中，再滴加硫酸溶液调节反应溶液的pH值的方法除去氨氮。这种方法去除氨氮的同时产生了大量的NH₄⁺，会导致水体富营养化，造成二次污染。生物方法主要是利用微生物的硝化作用，除去氨气。例如公开号为101525179，名称为“一种厌氧氨氧化处理低浓度氨氮废水的方法”所述利用驯化得到的厌氧氨氧化菌的作用除去水中的氨氮。这种方法耗能高，且需要碱性的环境，不实用。

发明内容

本发明围绕现有技术在处理氨气的过程中耗能高，需要碱性环境以及在处理过程中会产生二次污染等问题，提供了一种能把NH₃直接转化为N₂的方法，这种方法简单有效，实现了在较低成本下进行催化转化，使得这一方法在实践中运用成为可能。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

(1)焦化煤气经脱硫后在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；

(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Bi-Lu-Y-Re-Ir-Sr/β-Fe₃O₄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。

所述有机脱氮剂由聚丙烯氰、乙烯氰、CH₃(SiOH)₃组成，其质量百分比为，聚丙烯氰40％～60％，乙烯氰40％～60％，CH₃(SiOH)₃10％～20％。

所述催化剂中重金属含量以氧化物质量百分比计，分别为氧化铋20％～25％、氧化镥15％～20％、氧化钇10％～15％，氧化铼20％～25％、氧化铱15％～20％、氧化锶13％～20％。

与现有技术相比，本发明具有的显著优势：

(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，从而把吸收的氨气释放出来，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)在蒸氨塔内安装催化剂，使得解吸出来的氨气迅速转化为氮气，避免了给空气带来的二次污染。

具体实施方案