不銹鋼酸洗過程中,由于酸洗液要加熱,會(huì)產(chǎn)生大量的酸氣。這些酸氣在排入大氣前,必須進(jìn)行凈化處理,否則將會(huì)污染空氣,引起公害。


1. 氮氧化物的凈化處理


 氮氧化物包括有一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮(N2O3)、四氧化二氮(N2O4)、五氧化二氮(N2O5)。這些氧化物,在常溫下可以單獨(dú)存在的主要是NO2和N2O4O。


 氮氧化物中對(duì)人體危害較大的主要是NO2和N2O4.NO2和N2O4是一種棕紅色有窒息性氣味的氣體,具有強(qiáng)烈的刺激性,毒性是NO的3~4倍,N2O4的毒性與NO2相似。氮氧化物常被人們稱之為“黃龍”,其凈化的方法有下面幾種。


  a. 活性炭吸附法


  活性炭吸附氮氧化物的機(jī)理是依靠吸附劑與吸附質(zhì)之間的分子運(yùn)動(dòng)力、化學(xué)鍵力與靜電引力,形成物理吸附、化學(xué)吸附和交換吸附。物理吸附存在于活性炭的表面;化學(xué)吸附需要在高溫條件下才能進(jìn)行解析,使飽和狀態(tài)下的活性炭活化;交換吸附附集在吸附劑表面帶電點(diǎn)上,吸附過程中伴隨著等量的離子交換。上述三種機(jī)制中,物理吸附是主要的。


  選用活性炭時(shí)應(yīng)采用孔徑稍大于NOx分子直徑的活性炭。活性炭對(duì)NOx的吸附量隨溫度的升高而下降。由于活性炭對(duì)強(qiáng)極性水分子也具有良好的吸附作用,在高溫、高濕情況下水分子能取代已吸附的NOx分子,因此可用蒸汽加溫或沸水煮的方法使吸附飽和的活性炭脫附再生。


  活性炭的再生工藝如下:


  (1). 將吸附氮的活性炭放在10%~20%NaOH溶液中浸泡,同攪拌,把NO2解析出來。


  (2). 用清水清洗,pH在7~8之間。


  (3). 用10%~20%的H2SO4溶液浸泡1小時(shí),進(jìn)行活化。


  (4). 再水洗至pH達(dá)6~7之間。


  (5). 將活性炭放在封閉容器中,通人170 kPa~200kPa絕對(duì)大氣壓的蒸汽,烘干1天~2天。


   b. 氫氧化鈉(NaOH)吸收法


  一般使用5%以下的NaOH水溶液進(jìn)行吸收,一氧化氮只被該水溶液略微吸收。當(dāng)NaOH水溶液的濃度超過5%時(shí),吸收效率降低。當(dāng)NaOH溶液濃度低于1%時(shí),吸收效率急劇下降,需更換新液。NaOH吸收的過程包括:


 (1). NO與NO2生成N2O3,然后向液面擴(kuò)散。


 (2). 三氧化氮溶于水生成亞硝酸。


 (3). 生成的亞硝酸與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)。吸收反應(yīng)如下:


    N2O3(NO.NO2)+2NaOH=2NaNO2+H2O


   2NO2(N2O4)+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O


  c. 氫氧化鈉、雙氧水、硫化鈉吸收法


  將三個(gè)填料塔串聯(lián),第一級(jí)塔的吸收液為氫氧化鈉;第二級(jí)塔加入雙氧水氧化劑,把NO氧化成NO2;第三級(jí)塔用硫化鈉(Na2S)作為還原劑。三級(jí)吸收法的吸收率在94%以上。


  d. 氨、堿兩級(jí)吸收


   用氨中和時(shí),反應(yīng)如下:


   3NO2+H2O=2HN3+NO


   HNO3+NH3→NHNO3


   2NO+O2→2NO2


  氨中和氣相反應(yīng)可在堿液吸收前的風(fēng)道中進(jìn)行,也可在氣相反應(yīng)塔中進(jìn)行。為加速反應(yīng)應(yīng)設(shè)置旋流裝置,起攪拌作用。吸收塔常采用填料塔。為防止氨及NOx泄漏,宜采用負(fù)壓反應(yīng)和吸收,即將排風(fēng)機(jī)設(shè)在系統(tǒng)的最后面。



  2. 酸霧凈化裝置


圖 7.jpg


酸霧通常采用液體中和的方法進(jìn)行凈化處理,常用的凈化處理裝置有噴淋塔、填料塔和篩板塔等,見圖9-7。