[发明专利]氧化铁红颜料二步氧化工艺废气处理装置

说明书

技术领域

本发明属于工业废气处理领域，具体涉及一种对氧化铁红颜料二步氧化工艺产生的含有氮氧化物的废气进行处理的装置。

背景技术

氧化铁红颜料的二步氧化过程中，进行该二步氧化工艺的装置——氧化桶中的主要原料包括：水、铁皮、硝酸亚铁、硫酸亚铁，同时在氧化反应过程中，不断通入蒸汽和空气。

二步氧化过程中Fe(No₃)₂氧化成Fe(ON)₃时生成硝酸：

由于硝酸(稀硝酸)的存在，二步氧化的同时产生副反应：

因此，氧化桶废气中含一定量NO气体，同时由于二步氧化过程中需加入蒸汽，使得废气中含有大量水蒸汽，以及空压机鼓入的空气。

此外，由于氧化桶内不断产生铁红颗粒，蒸汽和空气在氧化桶内快速上升时，将氧化桶内的微量铁红颗粒携带出，使得氧化桶废气中含有微量的铁红颗粒。因此，铁红氧化桶废气主要成分：蒸汽、空气、氮氧化合物以及微量铁红颗粒。

氮氧化物废气处理——浓硝酸氧化+稀硝酸吸收是目前废气处理中的一种常见的吸收可溶性废气的方式。由于一氧化氮不溶于水，需要依靠浓硝酸将其氧化成二氧化氮，使尾气中的NO_X的氧化度≥50％。影响氧化度的因素之一是硝酸中N₂O₄的含量上升，使得NO的氧化度下降。影响氧化度因素之二是空塔速度，通常塔径在Φ3200以下，具有生产氧化铁红的能力的二步氧化桶废气排出量至少在30000m³/h，空塔速度已超过1米/秒。其它影响氧化度因素还有：硝酸浓度、NO_X的初始浓度等。因此，在氧化铁红二步氧化过程中废气排出量如此之大，氮氧化物浓度为2000mg/m³的条件下，目前常见的废气处理装置，如空塔速度大于1米/秒的废气处理装置，其吸收率为80％以下。若烟囱出口最高允许排放浓度按现行标准GB16297-1996为240mg/m³，则达标排放的最低吸收率为88％以上，因此现有的废气处理装置和方法不能满足排放需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高废气处理效率，使得处理后的废气能够达到排放标准的氧化铁红颜料二步氧化工艺废气处理装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种氧化铁红颜料二步氧化工艺废气处理装置，用于处理氧化铁红颜料的二步氧化工艺所产生的废气，所述氧化铁红颜料二步氧化工艺废气处理装置包括：

与进行所述二步氧化工艺的装置相连接而输入所述废气，并通过换热降温方式去除所述废气中的蒸汽和铁红颗粒而产生一级废气的管式换热器；

与所述换热器相连接而输入所述一级废气，并通过浓硝酸将所述一级废气中的NO氧化为NO₂而产生二级废气的浓硝酸氧化塔；

与所述浓硝酸氧化塔相连接而输入所述二级废气，并通过稀硝酸初步去除所述二级废气中的NO₂和NO而产生三级废气的稀硝酸吸收塔；

与所述稀硝酸吸收塔相连接而输入所述三级废气，并通过氢氧化钠溶液进一步去除所述三级废气中的NO₂和NO而产生四级废气的氢氧化钠吸收塔；

与所述氢氧化钠吸收塔相连接而输入所述四级废气，并通过尿素溶液将所述四级废气中的NO₂还原为N₂而产生五级废气的尿素溶液吸收塔；所述尿素溶液吸收塔连接至烟囱；

所述浓硝酸氧化塔包括用于去除所述浓硝酸中的N₂O₄的浓硝酸氧化塔子塔、利用去除了N₂O₄的浓硝酸将所述一级废气中的NO氧化为NO₂而产生所述二级废气的浓硝酸氧化塔主塔；

所述稀硝酸吸收塔包括用于去除所述稀硝酸中的N₂O₄的稀硝酸吸收塔子塔、利用去除了N₂O₄的稀硝酸去除所述二级废气中的NO₂和NO而产生所述三级废气的稀硝酸吸收塔主塔。

优选的，所述浓硝酸氧化塔包括浓硝酸氧化塔塔体、设置于所述浓硝酸氧化塔塔体中的氧化塔夹板，所述氧化塔夹板以上的所述浓硝酸氧化塔塔体形成所述浓硝酸氧化塔子塔，所述氧化塔夹板以下的所述浓硝酸氧化塔塔体形成所述浓硝酸氧化塔主塔；