探索湿法净化氮氧化物废气过程的研究

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1、天津大学硕士学位论文湿法净化氮氧化物废气过程的研究姓名：姜雅洁申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：张卫江2001.1.1摘要为了净化淀粉氧化法生产草酸的NO。废气，采用高效规整填料开发了湿法净化氮氧化物工艺技术。本文综述了治理NO。技术的研究成果与进展。通过实验室研究探索了空气流量、硝酸浓度和烧碱浓度等因素对氮氧化物吸收效率的影响。本文在反应吸收理论基础上，用传质速率法建立了采用高效规整填料塔进行常压水吸收NO。在绝热情况下的数学模型。模型涉及了水吸收的气相反应及平衡、气相传质、界面平衡和液相反应。模型具有以下新特征，考虑了

2、气相中NO、NO：、N：O．、N：O，、HNO，和HN02气体的异相平衡；考虑了在气相中形成的HNO，；完整的能量平衡。工业装置为已投产运行的年产2万吨草酸的吸收塔设备，采用7个填料塔分别研究NO。的水吸收和碱吸收行为。其中四个酸吸收塔内径为2．6米，高16米；三个碱吸收塔内径2．8米，高16米。模拟结果与工业实验装置现场采集的数据达到较好得吻合。关键词：NO。吸收硝酸高效填料塔数学模型碱吸收AbstractInordertoremovenitrogenoxidesproducedbyoxidationofstarchtooxal

3、icacid，theprocessonremovalofN0xbywetprocesseswasstudiedinstructuredpackingcolumn．Inthispaper,recentachievementsanddevelopmentsonstudyofNOxabsorptionhavebeenpresented．Resultsofthisexperimentrevealt11emainoperationfactorsthataffectnitrogenoxideremovalaleairflowrate，rdtr

4、icacidconcentrationandalkalineconcentration．Onthebasisofthereactionabsorptiontheory,amathematicalmodelisdevelopedforanadiabaticoperationinnormalpressureusedmasstransferratemethod．Thegasphasereactionandequilibria，gasphasemasstransfer’interfaceequilibria，andliquidphaser

5、eactionareincludedinthemodel．Heterogeneousgas．1iauidequilibriaaleincindedinthemodelforthefirsttime．1rIleformationofnitricacidinthegasphaseiSalSOconsideredinthemodel．Adetailedenergybalaliceisalsoincluded．Industrialsetupshavebeenusein20000蚀OXalicacidproject．Absorptionof

6、nitrogenoxideswasstudiedineightpackedcolumnsinseries．Fourwere2．8mIDand16mtall；threewere2．8mIDand16mtall．Favorableagreementisshownbetweenthemodelpredictionand也eexperimentalobservation．Keywords：NOxabsorptionNitricacidStructuredpackingcolumnMathematicalmodelAlkahneabsorp

7、tion丕堡奎兰堡圭兰竺堡壅一—————————————j!童一面临2l世纪的到来，“绿色环保浪潮”已在世界范围内掀起，环境保护已成为国际交往与协商的重要议题。化学工业如何实施减少废料、防止污染，向“洁净化工”转化，已成为社会关注的焦点。早在1947年，A．J．H．Schmidt就曾经指出，大气中的光化学烟雾基本上是来源于氮氧化物(以NO、NO：为主，统称作NO。)与烃类之间的光化学作用。不久，对于工业和汽车排放的烃类开始严加管制，而对NO。的排放未予控制，主要原因是缺乏适用于治理由燃烧炉和内燃机所生成NO。的技术。一切含氮燃料燃

8、烧的废气中皆含有NO，，因此可以说NO。的公害遍及各个工业部门，而其中硝酸生产装置和使用硝酸的各部门几乎成为NO，公害之首。目前世界上的硝酸生产，按操作压力可分为高压(1MPa以上)、中压(0．3～0．5MPa)和常压法三类，我国目前只有后二种。中