[發(fā)明專(zhuān)利]從氣流中去除污染物的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110265507.6
• 申請(qǐng)日: 2011-07-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102895865A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱建軍;N·蘇卡
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 琳德股份公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01D53/81
• 分類(lèi)號(hào): B01D53/81;B01D53/66;B01D53/02
• 代理公司: 上海專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 毛力

背景技術(shù)

本發(fā)明提供了用于從氣流排放物中去除污染物的工藝。更特別地，本發(fā)明用于從氣流中去除低濃度的污染物，例如氮氧化物。

在某些工業(yè)如制藥或農(nóng)業(yè)化學(xué)工藝中，低氮氧化物(NOx)濃度是必要的。當(dāng)空氣在這些類(lèi)型的工藝中被用作氧化劑時(shí)，空氣中所含的即便痕量的氮氧化物也會(huì)積聚并轉(zhuǎn)化為含氮化合物，例如亞硝酸鹽和硝酸鹽。由于對(duì)最終產(chǎn)物的嚴(yán)格規(guī)定，亞硝酸鹽和硝酸鹽是不希望的，并且必須被去除或者在最初就抑制它們的形成。

正常大氣的特征為在室溫下具有約0.1ppm或更低的低氮氧化物濃度。根據(jù)獲得空氣樣品的地點(diǎn)，氮氧化物的濃度在數(shù)值上會(huì)有很大變化。

近來(lái)聯(lián)邦和地方環(huán)境法律要求非常顯著地減少有害氣體物質(zhì)向大氣中的排放。這些有害空氣污染物中最主要的是氮氧化物(NOx)。響應(yīng)于這些法律的嚴(yán)格執(zhí)行力度，工業(yè)空氣污染者已經(jīng)作出客觀的努力來(lái)減少?gòu)墓I(yè)或市政來(lái)源以氣態(tài)廢物的形式進(jìn)入空氣中的這些有害物質(zhì)的量。減少氣態(tài)廢物中的NOx濃度的成功嘗試通常涉及將廢氣中的NOx同氮基還原劑進(jìn)行反應(yīng)。其它的方法包括選擇性催化還原(SCR)，濕法吸收和干法吸附，它們通常被用于有效地去除排放氣體中的高濃度的氮氧化物。

另一個(gè)已知的從氣流中去除NOx的方法涉及將NOx同臭氧接觸，由此將它們氧化為高級(jí)氮氧化物，例如N₂O₅，并借助濕式洗滌器從氣流中去除這些高級(jí)氧化物。

美國(guó)專(zhuān)利第5,206,002，5,316,737，5,985,223和6,197,268號(hào)中公開(kāi)了基于臭氧的NOx氧化工藝的具體細(xì)節(jié)，其公開(kāi)內(nèi)容結(jié)合在此作為參考。

但是，當(dāng)所處理的氣流中的氮氧化物的濃度較低時(shí)，這些方法并不必然有效。本發(fā)明提供了一種用于從空氣和其它氣流中去除氮氧化物的方法，從而得到可在最終的化學(xué)生產(chǎn)工藝中被用作氧化劑的氣流。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是一種用于從包含低濃度污染物的氣流中去除這些污染物(特別是氮氧化物)的方法。對(duì)本發(fā)明的目的來(lái)說(shuō)，這些濃度為ppm級(jí)(少于2ppm)。該方法包括如下步驟：

a)將臭氧進(jìn)給到所述氣流中；

b)將含有臭氧的氣流進(jìn)給到吸附單元；

c)在吸附單元中從所述氣流中分離出污染物；和

d)從吸附單元回收凈化的氣流。

所述氣流選自包含空氣、氧氣和富氧空氣的組。另一種含濃度范圍為0至10％體積百分比的臭氧的少量氣流與所述主氣流在管式混合器(tube?blender)內(nèi)混合。使用本發(fā)明方法所處理的污染物是氮氧化物，并且這些氮氧化物選自包含一氧化氮、二氧化氮和N₂O₅的組。

吸附單元被安置在壓縮單元的上游，壓縮單元在凈化的氣流被送至儲(chǔ)存器或工業(yè)設(shè)備內(nèi)的其它用具之前將其壓縮。吸附單元含有能夠吸附氮氧化物的吸附劑，例如：二氧化錳，也可以是活性炭和專(zhuān)用沸石。諸如二氧化錳和炭的吸附劑不僅吸附NOx，而且也將過(guò)量的臭氧轉(zhuǎn)化為氧氣。吸附單元可具有不止一個(gè)含有多于一種吸附劑的床層。可使用單個(gè)的吸附單元，但優(yōu)選地使用兩個(gè)或兩個(gè)的倍數(shù)的吸附單元，這樣在一個(gè)吸附單元或一組吸附單元能吸附氮氧化物污染物的同時(shí)另一個(gè)吸附單元或另一組吸附單元進(jìn)行再生。

從第二吸附單元或第二組吸附單元中釋放的氮氧化物可被直接排入大氣，或者可將它們通入濕式洗滌器，在濕式洗滌器內(nèi)將氮氧化物從再生氣流中去除。該再生氣流通常為空氣或氮?dú)獠⑶铱杀患訜嵋栽鲞M(jìn)其對(duì)吸附材料進(jìn)行再生的能力。

吸附單元不僅提供了對(duì)氣流中污染物的分離，也通過(guò)將臭氧轉(zhuǎn)化為氧氣而消除了氣流中過(guò)量的臭氧。

可將現(xiàn)在已不含氮氧化物的凈化的氣流回收，并可用于工業(yè)工藝，例如化學(xué)和精細(xì)化學(xué)生產(chǎn)工藝。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的氮氧化物去除方法的示意圖。

圖2是同圖1相似的示意圖，示出了再生氣源位于不同位置的根據(jù)發(fā)明的氮氧化物去除方法。

具體實(shí)施方式