摘 要

硝基甲烷是一种重要的工业原料，也是一种多用途的有机化工产品。硝基甲烷常态下为无色油状液体，有刺激性气味，它能与大多数的有机化合物互溶，溶于乙醇、乙醚等有机化合物，部分与水互溶。硝基甲烷一般用于合成农药硝基醇、氯化苦等，它也是一种性能优异的液体炸药，用于燃料添加剂，可以显著提高燃料的燃烧值，减少燃烧污染物的产生量。

采用二甲基硫酸钠和亚硝酸钠制备硝基甲烷过程中产生了大量的有害废气，这些废气主要为分离器分离产生的，其主要含有CO₂、NO_x 和CH₃ONO，其它物质如(CH₃)₂SO₄、CH₃NO₂、CH₃OH、NO含量很低。如何对工艺运行过程中产生的废气进行有效的处置，防止其对员工身体健康造成不利影响是本工艺的目的。经分析后，拟采用氨-碱溶液两级吸法对硝基甲烷制备过程中产生的废气进行处理。

氨-碱溶液两级吸法即利用氨气与含氮氧化物废气进行反应，将NO转化为NO2，再利用Na2CO3碱液进行吸收以除去NO2，达到净化烟气的目的，处理后的吸收液流经循环渠进行循环利用直至饱和后进行结晶处理，得到硝酸盐和亚硝酸盐晶体。

关键词：硝基甲烷；氨碱溶液；脱硝工艺；吸收塔

Abstract

Nitrocarbol is an important industrial raw material,and also it is a versatile organic chemical products.Nitrocarbol is a colorless oily liquid under normal conditions with a pungent odor.It is miscible with most organic compounds, soluble in ethanol, ether and other organic compounds, partly immiscible with water. Nitrocarbol generally used for synthesis of nitro alcohol, pesticide chloropicrin etc., it is also a kind of high performance liquid explosives, for fuel additives, can significantly improve the combustion of the fuel combustion value and reduce the amount of pollutants generated.

However, there is a large amount of harmful waste gas produced in the process of preparing nitrocarbol by using nitrocarbol and sodium nitrite.The exhaust gases are mainly produced by separation of the separator.Its main contain CO₂, NO_x and CH₃ONO, other substances such as (CH₃) ₂SO₄, CH₃NO₂, CH₃OH, NO content is very low.How to effectively dispose of the waste gas produced in the process operation, and prevent the adverse effects on the health of employees is the purpose of this process.After analysis, the ammonia alkali solution of two adsorption of nitromethane preparation produces in the process of waste handling.

Ammonia alkali solution two-stage absorption method using ammonia and exhaust gas containing nitrogen oxide reaction, no into NO₂, again using Na₂CO₃ alkali absorption to removal of NO₂, achieve the purpose of purifying flue gas, treatment of absorption liquid flows through the circulation channel for recycling until saturation of crystallization treatment, nitrate and nitrite crystal.

Key words:nitrocarbol; ammonia alkali solution;denitrification process; absorbing tower

目 录

第1章 绪论 1

1.1 硝基甲烷性质与特点 1

1.2 硝基甲烷制备方法 1

1.3 设计的目的及意义 2

第2章 工艺路线确定及选择依据 3

2.1 确定废气处理工艺的原则和要求 3

2.2项目概况 3

2.2.1 污染源分析 3

2.2.2 设计依据及标准 4

2.3 硝基甲烷主要污染物的特征 4

2.3.1 氮氧化物的特征 4

2.3.2 亚硝酸甲酯的特征 5

2.4 废气处理工艺分析及比选 5

2.5 废气处理构筑物的选择 6

2.5.1 集气罩 6

2.5.2 填料塔 6

2.5.3 吸风系统 7

2.5.4 换热器 7

2.5.5 烟囱 7

第3章 设计计算 8

3.1 集气罩设计计算 8

3.2 填料塔尺寸计算 8

3.2.1 填料塔直径计算 8

3.2.2 填料层高度计算 9

3.3 固液分离装置 12

3.4 气液分离器 13

3.5 换热器 14

3.6 烟囱 14

第4章 废气处理站总体布置 16

4.1 管道设计 16

4.1.1 管道布设要求 16

4.1.2 水管的布设 16

4.2 平面布置及总平面图 16

4.3 废气处理站的高程布置 16

4.4 废气处理站高程计算表 17

第5章 工程预算 18

5.1 废气处理站工程建设预算 18

5.2 运行管理机制及运行费用 19

5.2.1 管理机制及人员编制 19

5.2.2 运行费用预算 20

第6章 效益分析 22

6.1 环境效益 22

6.2 社会效益 22

6.3 经济效益 22

第7章 结论 23

参考文献 24

致 谢 25

绪论

1.1 硝基甲烷性质与特点

硝基甲烷、硝基烷烃易溶于无水氯化铝溶液，含量约50%。该产品可用于碳氢化合物的烷基化反应后，其催化效果优于氯化铝。硝基甲烷水溶液呈弱酸性，易燃易爆，激烈撞击时有爆炸危险，因此操作时需要穿戴防护用具。

由于其选择性、低挥发性、低粘度，硝基甲烷已广泛应用于涂料、纺织、涂料、食品等行业。硝基甲烷同时又是一种性能优异的液体炸药，还可用于燃料添加剂提高燃料的燃烧值，减少燃烧污染物的产生量，降低污染。因此，硝基甲烷也广泛应用于医药、农药和染料行业。

1.2 硝基甲烷制备方法

硝基甲烷的制备方法主要有两种：甲烷气相消化法和硫酸二甲酯—亚硝酸钠反应法。