[發明專利]化工腈化反應工藝廢氣的低溫催化處理方法及裝置

無效

• 申請號: 200710037317.2
• 申請日: 2007-02-08
• 公開（公告）號: CN101053769A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發明（設計）人: 楊驥
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/58;B01D53/72;B01J23/02;B01J23/34;B01J37/02;B01J35/04
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 毛翠瑩

1、一種化工腈化反應工藝廢氣的低溫催化處理方法，其特征在于包括如下步驟：

1)催化劑的制備：取Al₂O₃、Na(OH)同時浸沒在蒸餾水中，其中Na/Al摩爾比為1.1-1.2，充分攪拌并維持反應溫度在65-70℃，反應1小時后在10-30℃中放置24小時，使溶液產生沉淀；將上述沉淀物真空過濾后用質量濃度0.1-0.5％的氨水洗滌，然后用質量濃度0.5-5％的硝酸溶解，硝酸用量與沉淀物的質量比為3-6∶1，得到懸浮液；在懸浮液中加入NaOH，調節溶液pH值為9-10；將質量比占懸浮液的1-3％的Mn₃O₄粉加入上述懸浮液，充分混合后立即過濾，然后在70-105℃下干燥12-24小時，升溫至350-360℃干燥1-2小時，600-650℃干燥2-3小時，然后自然冷卻至10-30℃，得到以蜂窩γ-Al₂O₃作為載體的Mn₃O₄的氧化催化劑；用于填充化工腈化反應廢氣處理裝置中采用的兩級電加熱催化氧化管；

2)低溫催化處理化工腈化反應廢氣：將上述制備得到的氧化催化劑填充廢氣處理裝置中的兩級電加熱催化氧化管；將氧氣含量的體積比大于9％的化工腈化反應廢氣引入處理裝置，首先經熱交換器(2)加熱到100-150℃，然后進入一級電加熱催化氧化管(3)，通過一級電加熱催化氧化管內置的電加熱裝置進一步加熱到180-220℃，使廢氣中的氨氣及有機氣體吸附在蜂窩狀γ-Al₂O₃載體上，并在載體上負載的Mn₃O₄催化觸媒作用下與廢氣中的氧氣發生催化氧化反應，然后廢氣進入二級電加熱催化氧化管(6)；在二級電加熱催化氧化管內，使廢氣中未反應的氨氣及有機氣體吸附在蜂窩狀γ-Al₂O₃載體上；并在載體上負載的Mn₃O₄催化觸媒作用下與廢氣中的氧氣發生催化氧化反應，廢氣溫度因反應放熱達到300-400℃；然后將廢氣引入熱交換器(2)，與進口廢氣進行熱交換后溫度降低至100℃以下，經出氣管(11)直接排空。

2、一種化工腈化反應工藝廢氣的低溫催化處理裝置，其特征在于包括熱交換器(2)、兩級電加熱催化氧化管(3、6)、兩級電加熱控制系統(4、7)、無極調速風機(10)以及出氣管(11)；兩級電加熱催化氧化管(3、6)采用電加熱室和催化氧化室為一體的豎式結構；熱交換器(2)的內通道進口連接進氣口流量計(1)，熱交換器(2)的內通道出口連接一級電加熱催化氧化管(3)的底部，一級電加熱催化氧化管(3)的上部連接二級電加熱催化氧化管(6)的底部，一級電加熱催化氧化管(3)和二級電加熱催化氧化管(6)的出口同時與熱交換器(2)的外通道進口連接，一級電加熱催化氧化管(3)采用薄壁金屬管，管內充填氧化催化劑并設置一級電加熱系統溫度計(5)，一級電加熱催化氧化管(3)的薄壁金屬管及溫度計(5)連接一級電加熱控制系統(4)；二級電加熱催化氧化管(6)采用薄壁金屬管，管內充填氧化催化劑并設置二級電加熱系統溫度計(8)，二級電加熱催化氧化管(6)的薄壁金屬管及溫度計(8)連接二級電加熱控制系統(7)；熱交換器(2)的外通道出口經無極調速風機(10)連接到出氣管(11)，在無極調速風機(10)前設置壓力計(9)。

3、根據權利要求2的化工腈化反應工藝廢氣的低溫催化處理裝置，其特征在于所述電加熱催化氧化管(3)內充填的氧化催化劑為以蜂窩γ-Al₂O₃作為載體的Mn₃O₄的氧化催化劑。