一种处理焦化煤气中高浓度氨氮的方法

摘要

本发明涉及一种处理焦化煤气中高浓度氨氮的方法，属于污水处理领域。含有氨氮的焦化煤气脱硫，经正磷酸吸收后通入蒸氨塔内，在有机脱氮剂以及重金属氧化物的催化作用下生成N2排放入空气中。所述的催化剂主要由质量比为20％～25％氧化铋，15％～20％氧化镥，10％～15％氧化钇，β-Fe3O4等组成，所述的有机脱氮剂由聚丙烯腈，乙烯氰，CH3(SiOH)3组成。用该方法处理氨氮废气具有资源消耗少，吸收剂循环利用率高，无二次污染等优点。用本发明方法处理某焦化煤气厂氨氮浓度3000～4000mg/L废气，氨氮浓度降到12mg/L以下，去除率高达99.96％以上。

权利要求

1.一种处理焦化煤气中高浓度氨氮的方法，其特征在于： (1)焦化煤气经脱硫后在吸收塔内用正磷酸进行吸收，生成磷酸氢二铵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)把生成的磷酸氢二铵用管道通入到蒸氨塔内，添加10～30ppm的有机脱氮剂；

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

60％，乙烯氰40％～60％，CH3(SiOH)310％～20％，上述三种组分其质量百分比之和为

100％；

(4)蒸氨塔内安装Bi-Lu-Y-Re-Ir-Sr／β-Fe3O4催化剂，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％； (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，磷酸二氢铵用循环泵打入吸收塔顶，重新吸收管道煤气中的氨气。

说明书

一种处理焦化煤气中高浓度氨氮的方法

技术领域

[0001] 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

[0002] 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。

[0003] 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

[0004] 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。

[0005] 为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

[0006] (1)焦化煤气经脱硫后在吸收塔内用正磷酸进行吸收，生成磷酸氢二铵和磷酸二氢铵混合溶液；

[0007] (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；

[0008] (3)把生成的磷酸氢二铵用管道通入到蒸氨塔内，添加10～30ppm的有机脱氮剂；所述有机脱氮剂由聚丙烯腈、乙烯氰、CH3(SiOH)3组成，其质量百分比为聚丙烯腈40％～
60％，乙烯氰40％～60％，CH3(SiOH)310％～20％，上述三种组分其质量百分比之和为
100％；

[0009] (4)蒸氨塔内安装Bi-Lu-Y-Re-Ir-Sr／β-Fe3O4催化剂；

[0010] (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；

[0011] (6)氨气在催化剂的作用下被还原成氮气，磷酸二氢铵用循环泵打入吸收塔顶，重新吸收管道煤气中的氨气。

[0012] 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％。

[0013] 与现有技术相比，本发明具有的显著优势：

[0014] (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；

[0015] (2)无需用碱调节pH值，在酸性条件下即可转化；

[0016] (3)引入有机脱氮剂的加入，使得解吸更加完全彻底；

[0017] (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

[0018] 先焦化煤气经脱硫后在吸收塔内用正磷酸进行吸收，生成磷酸氢二铵和磷酸二氢铵混合溶液；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；再把生成的磷酸氢二铵用管道通入到蒸氨塔内，添加10～30ppm的有机脱氮剂；在蒸氨塔内安装Bi-Lu-Y／β-Fe3O4催化剂；接着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；最后氨气在催化剂的作用下被还原成氮气，磷酸二氢铵用循环泵打入吸收塔顶，重新吸收管道煤气中的氨气。

[0019] 实例1

[0020] 先焦化煤气经脱硫后在吸收塔内用正磷酸进行吸收，生成磷酸氢二铵和磷酸二氢铵混合溶液；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；再把生成的磷酸氢二铵用管道通入到蒸氨塔内，添加10ppm的有机脱氮剂；在蒸氨塔内安装Bi-Lu-Y／β-Fe3O4催化剂；接着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；最后氨气在催化剂的作用下被还原成氮气，磷酸二氢铵用循环泵打入吸收塔顶，重新吸收管道煤气中的氨气。

[0021] 用本发明方法处理某焦化煤气厂氨氮浓度3000mg／L废气，氨氮浓度从3000mg/L降到12mg／L，去除率高达99.96％。

[0022] 实例2

[0023] 先焦化煤气经脱硫后在吸收塔内用正磷酸进行吸收，生成磷酸氢二铵和磷酸二氢铵混合溶液；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；再把生成的磷酸氢二铵用管道通入到蒸氨塔内，添加30ppm的有机脱氮剂；在蒸氨塔内安装Bi-Lu-Y／β-Fe3O4催化剂；接着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；最后氨气在催化剂的作用下被还原成氮气，磷酸二氢铵用循环泵打入吸收塔顶，重新吸收管道煤气中的氨气。