工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于脫氮氧化物技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到草酸二甲酯裝置中產(chǎn)生的含N2O和NOx (NOx指不含N 20的氮氧化物)尾氣處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，常生成含氮氧化物的廢氣，主要包括氧化二氮(N2O)，一氧化氮(NO)，二氧化氮(NO2)，三氧化二氮(N2O3)，以及四氧化二氮(N2O4)。其中N2O是無(wú)色無(wú)味、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、不易被凈化處理的氣體，它不僅能產(chǎn)生溫室效應(yīng)，還是一種對(duì)大氣層造成危害最嚴(yán)重的氣體之一，其對(duì)溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)是014的2.5倍，同時(shí)，N 20全球增暖潛能是CO2的310倍。N2O的大氣濃度每增加I倍，就將導(dǎo)致全球升溫0.3°C，N20在紫外線作用下與空氣中氧反應(yīng)形成光化學(xué)毒物，并且它能?chē)?yán)重破壞臭氧層。工業(yè)上N2O的來(lái)源主要包括硝酸裝置和用硝酸裝置所生產(chǎn)的。如何有效控制N2O的排放并消除N2O的影響已經(jīng)成為全球共同關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題。本發(fā)明主要針對(duì)草酸二甲酯裝置排放氣中含屻和NOJl氣的處理，提出了一種節(jié)能高效的催化還原方法。N2O與NOx通常是伴生，本方法能在脫除N2O的同時(shí)脫除 Ν0χΟ

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明根據(jù)N2O和NOx的特點(diǎn)，提出了一種低能耗、高效率的脫氮氧化物方法。
[0004]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種節(jié)能高效的脫N2O和NOx工藝，其特征在于:進(jìn)料含N 20和NOx的尾氣利用進(jìn)出料換熱器回收脫硝反應(yīng)器出口尾氣的余熱；升溫后的含N2O和NOJl氣進(jìn)入脫硝反應(yīng)器與氨氣混合反應(yīng)；然后合理分布氨氣的進(jìn)口位置；采用高效的催化劑來(lái)提高N2O和NOx的轉(zhuǎn)化率，具體包括以下步驟:
(1)含隊(duì)0和進(jìn)料氣與脫硝反應(yīng)后的尾氣通過(guò)進(jìn)出料換熱器進(jìn)行換熱，進(jìn)行余熱回收；
(2)通過(guò)開(kāi)工加熱器把含N2O和呢的尾氣加熱到脫硝反應(yīng)器所需要的入口溫度；
(3)加熱后的含N2O和NOx尾氣在脫硝反應(yīng)器上部與氨氣混合；
(4)在脫硝反應(yīng)器中，氨氣均布效果好，通過(guò)高效的催化劑，N2O和NOx的脫除率大于97%，反應(yīng)生成隊(duì)和H 20 ；
(5)減溫后的尾氣通過(guò)排氣筒達(dá)標(biāo)排放，排放尾氣中N2O和N0X2和小于10ppmv的排放指標(biāo)，順3小于25ppmv。
[0005]所述的N0x是指不含N 20的氮氧化物。
[0006]所述的進(jìn)料氣中N2O和比例可以為任意值。
[0007]所述的脫N2O和NOxI藝反應(yīng)壓力為0.001?0.3MPaG，反應(yīng)溫度為300?600°C，包括含N2O和NOJl氣的預(yù)熱，進(jìn)料氣與氨氣的混合脫硝反應(yīng)，反應(yīng)后的尾氣與進(jìn)料氣換熱冷卻等過(guò)程。
[0008]所述的進(jìn)出料換熱器，合理利用脫硝反應(yīng)的反應(yīng)熱，加熱進(jìn)料尾氣，降低脫硝反應(yīng)后尾氣的溫度，節(jié)約了蒸汽和循環(huán)水的能耗。
[0009]所述的脫硝反應(yīng)器通過(guò)高效的催化劑塊狀裝填，能平穩(wěn)控制反應(yīng)溫度，達(dá)到很高的轉(zhuǎn)化率，脫硝反應(yīng)器高效節(jié)能。
[0010]所述的脫N2O和呢反應(yīng)進(jìn)料氨氣利用空氣稀釋?zhuān)諝夂繛镺?100%，在反應(yīng)器上部采用多點(diǎn)進(jìn)料，均勻分布，從而使脫N2O和NOx反應(yīng)穩(wěn)定，NH 3反應(yīng)完全，排放的尾氣中順3含量小于25ppmv，防止了二次污染。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明根據(jù)脫氮氧化物工藝和N20、NOx的特點(diǎn)，使用進(jìn)出料混合換熱的流程，合理采用氨氣進(jìn)料位置和方法，采用高效催化劑和配套的脫銷(xiāo)反應(yīng)器，降低了投資和能耗，防止排放尾氣中氨氣帶來(lái)的二次污染，進(jìn)料氣中N2O和NOx的比例可以為任意值，對(duì)脫氮氧化物工藝過(guò)程有很好的適用性。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明的節(jié)能高效型脫N2O和NOx工藝的示意流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]來(lái)自硝酸生產(chǎn)氨氧化反應(yīng)后的尾氣(含NOdP N2O)進(jìn)入脫硝系統(tǒng)，如果NOdP N2O的濃度高，需要先用空氣進(jìn)行混合，降低氮氧化物的濃度。經(jīng)進(jìn)出料換熱器利用脫硝反應(yīng)熱預(yù)熱，加熱到脫硝反應(yīng)器需要的入口溫度。開(kāi)工加熱器在原始開(kāi)車(chē)時(shí)用來(lái)升溫。NOdPN2O與利用空氣稀釋后的氨氣混合發(fā)生催化反應(yīng)，使硝酸生產(chǎn)尾氣中的NOdP N2O轉(zhuǎn)化成N2和H20。呢和N 20的脫除率都能達(dá)到97%以上，反應(yīng)后尾氣中的NO# N 20的濃度之和小于10ppmv,且順3濃度小于25ppmv，經(jīng)冷卻后通過(guò)排氣筒達(dá)標(biāo)排放。
[0014]脫硝反應(yīng)器是一個(gè)絕熱固定床反應(yīng)器，脫硝催化劑塊狀裝填。
[0015]在脫硝反應(yīng)器內(nèi)高活性催化劑的作用下，N2O和N0x與氨氣反應(yīng)生成N 2和H 20。
[0016]脫NOdP N2O后的氣體，經(jīng)過(guò)進(jìn)出料換熱器與含N2O和NOx的進(jìn)料氣換熱，冷卻后利用排氣筒達(dá)標(biāo)排放，(N2CHNOx)濃度〈10ppmv ο
[0017]反應(yīng)氨氣進(jìn)氣采用多點(diǎn)進(jìn)料，均勻分布，能與進(jìn)反應(yīng)器的混合氣反應(yīng)完全，尾氣中順3含量小于25ppmv，有效地防止了二次污染。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種節(jié)能高效的脫N 20和NOx工藝，其特征在于:進(jìn)料含N 20和尾氣利用進(jìn)出料換熱器回收脫硝反應(yīng)器出口尾氣的余熱；升溫后的含N2O和NOJl氣進(jìn)入脫硝反應(yīng)器與氨氣混合反應(yīng)；然后合理分布氨氣的進(jìn)口位置；采用高效的催化劑來(lái)提高N2O和NOx的轉(zhuǎn)化率，具體包括以下步驟: (1)含隊(duì)0和進(jìn)料氣與脫硝反應(yīng)后的尾氣通過(guò)進(jìn)出料換熱器進(jìn)行換熱，進(jìn)行余熱回收； (2)通過(guò)開(kāi)工加熱器把含N2O和呢的尾氣加熱到脫硝反應(yīng)器所需要的入口溫度； (3)加熱后的含N2O和NOx尾氣在脫硝反應(yīng)器上部與氨氣混合； (4)在脫硝反應(yīng)器中，通過(guò)高效的催化劑，反應(yīng)生成隊(duì)和H2O; (5)減溫后的尾氣通過(guò)排氣筒達(dá)標(biāo)排放，排放尾氣中N2O和N0X2和小于10ppmv的排放指標(biāo)，順3小于25ppmv。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能高效的脫N20和NOx工藝，其特征在于:所述的NO x是指不含N2O的氮氧化物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能高效的脫N2O和NOx工藝，其特征在于:所述的進(jìn)料氣中N2O和呢的比例可以為任意值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能高效的脫N2O和NOx工藝，其特征在于:所述的脫N2O和NOxI藝反應(yīng)壓力為0.001?0.3MPaG，反應(yīng)溫度為300?600°C，包括含N 20和NOx尾氣的預(yù)熱，進(jìn)料氣與氨氣的混合脫硝反應(yīng)，反應(yīng)后的尾氣與進(jìn)料氣換熱冷卻等過(guò)程。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能高效的脫N2O和NOx工藝，其特征在于:所述的進(jìn)出料換熱器，合理利用脫硝反應(yīng)的反應(yīng)熱，加熱進(jìn)料尾氣，降低脫硝反應(yīng)后尾氣的溫度，節(jié)約了蒸汽和循環(huán)水的能耗。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能高效的脫N20和NOx工藝，其特征在于:所述的脫硝反應(yīng)器通過(guò)高效的催化劑塊狀裝填，氨氣均布效果好，能平穩(wěn)控制局部反應(yīng)溫度，N2O和NOx的轉(zhuǎn)化率大于97%，不需要外部提供熱量，脫硝反應(yīng)器高效節(jié)能。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能高效的脫N2O和NOx工藝，其特征在于:所述的脫N2O和NOx反應(yīng)進(jìn)料氨氣利用空氣稀釋?zhuān)諝夂繛镺?100%，在反應(yīng)器上部采用多點(diǎn)進(jìn)料，均勻分布，從而使脫N2O和NOx反應(yīng)穩(wěn)定，NH 3反應(yīng)完全，排放的尾氣中NH 3含量小于25ppmv，防止了二次污染。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種節(jié)能高效的脫N2O和NOx工藝。本發(fā)明含N2O和NOx的尾氣利用進(jìn)出料換熱器回收脫硝反應(yīng)器出口尾氣的余熱；升溫后的含N2O和NOx尾氣進(jìn)入脫硝反應(yīng)器與氨氣混合反應(yīng)；然后合理分布氨氣的進(jìn)口位置；采用高效的催化劑來(lái)提高N2O和NOx的轉(zhuǎn)化率。本發(fā)明根據(jù)N2O和NOx的特點(diǎn)，使用進(jìn)出料混合換熱的流程，合理采用氨氣進(jìn)料位置和方法，采用高效催化劑和配套的脫硝反應(yīng)器，NOx和N2O的脫除率都能達(dá)到97%以上，能高效去除尾氣中的N2O和NOx，降低了投資和能耗，對(duì)脫氮氧化物工藝過(guò)程有很好的適用性。
【IPC分類(lèi)】B01D53-90, B01D53-56
【公開(kāi)號(hào)】CN104785102
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510137690
【發(fā)明人】周偉, 高潮, 李世虎, 吳越峰, 汪海燕, 毛宇杰, 韓諦, 周晟, 李林
【申請(qǐng)人】東華工程科技股份有限公司, 高化學(xué)株式會(huì)社
【公開(kāi)日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年3月26日