NOx治理项目建议书.pdf

氮氧化物（NOx）废气的治理及资源化 项目建议书 南京大学分离工程研究中心 一、项目背景及意义 氮氧化物（以下简称 NOx）气体是造成环境污染的元凶之一。 如何治理 NOx 气体的污染也是一个世界性难题。在治理 NOx 气体的 污染过程中，如果能将其作为有用资源回收，并再进入生产流程循环 使用，从而形成循环经济运行方式，将是人类治理此种污染物的最高 境界。 一般地，在过程工业中，如硝酸生产，冶金行业，己二酸、草酸 生产过程，催化剂生产，热电工业等许多生产过程中都可能产生 NOx 气体。此种酸性气体一般都会成为生产单位的一大公害，不仅车间内 外被严重污染，而且造成化学资源的浪费，提高了生产成本。因此， 对 NOx 废气加以治理，消除污染，使资源得以再生，是一件一举多 得利国利民的善事。 二、本项目的技术内容及方法 2．1 对废气原料的技术参数要求： NOx废气原料流量为 60m3/h以上，上限不限。 废气原料中NOx含量高于 100mg/m3。 2．2 技术内容及思路： 南京大学分离工程研究中心对该课题进行长期的论证和研究，提 出了 MOAPTS 工艺，并形成了资助知识产权。其大致思路如下。 本工艺的技术原理是通过多塔集成空气氧化反应方式。在变动的 压力和温度下，采用水吸收的操作模式，可以连续操作最终获取 30 －65％的硝酸，进行循环使用或作为产品出售。 上述处理效率可达 99.0％（对气相中的活性NOx成分而言）以上。 可完全实现NOx废气的资源化治理和循环使用，治理后的气相将可达 标（NO+NO2≦50ppm）排放。 MOAPTS 工艺基于的科学原理如下： 2NO+O2== 2NO2；3NO2+H2O==2HNO3+NO； 2NO2+H2O=HNO3+HNO2；3HNO2=HNO3+2NO+H2O； 2HNO3+NO=3NO2+H2O； 该工艺属于目前国际先进的适用于大规模连续处理 NOx 废气并 资源化的自主创新工艺。该工艺不需加入任何催化剂或其它化学药 品，全过程只需要水和空气，属于一种完全的绿色化学工艺。 三、本项目技术的先进型 如前所述，NOx 废气的治理是一个国际性难题。其难度不在于 它的化学反应机理和工艺过程原理的复杂，而在于是否能找到一条经 济、高效的适合于大规模工业化治理的工艺路线。 根据 NOx 废气的化学特性，对它的治理主要采用干法催化转化 和碱液湿法吸收两种方法。前者一般需要价格高昂的催化剂，且需要 经常更换，故运行成本较高，难以实现大规模生产。后者的碱液吸收 将产生盐类废物，易造成二次污染，同时也需要连续不断向系统补充 碱液，造成资源浪费和运行成本上升。而本工艺是一种不需加入其它 化学原料的方法，是一种典型的绿色工艺路线。 该工艺路线不仅无二次污染，同时可以实现资源化，实现资源的 循环利用。 四、工业应用： 本技术已在国家大型企业集团中已推广了 5 套。 第一套 4 万吨/年 NOx 废气治理及 60％浓度的硝酸装置和第二套 6.5 万吨/年 NOx 废气治理及 60％浓度的硝酸装置分别在中国石油与 天然气集团公司于 2004 年和 2006 年一次投产成功。 第三套 5 万吨/年 NOx 废气治理及 50％浓度的硝酸装置于 2008 年 在中国科学院下属企业一次投产成功。 第四套 1 万吨/年 NOx 废气治理及 50％浓度的硝酸装置在中国石 化下属企业正在建设。 第五套 15km3/h NOx废气治理及 40％浓度的硝酸装置正在杭州某 企业建设。 五、技术转让 鉴于本技术已是一项较为成熟的可直接工业化的技术，只要用户 给定现有 NOx 废气条件，并提出处理要求，本单位可直接进入工业 化设计程序。 六、效益分析 本项目的效益主要有两部分组成：一是废气治理产生的环境效益， 二是生成的中等浓