[實(shí)用新型]一種己二酸尾氣中氮氧化物的脫除裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720338273.6
• 申請(qǐng)日: 2017-04-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206587600U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙鐸;陳聚良;史紅軍;王亞新;陳亞春;潘強(qiáng);鐘儒學(xué);張軍明;呂國(guó)輝;馮繼偉;梁甫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 平頂山市普恩科技有限公司
• 主分類號(hào): B01D53/86
• 分類號(hào): B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 鄭州金成知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙)41121
• 代理人: 郭乃鳳

技術(shù)領(lǐng)域：

本實(shí)用新型涉及一種尾氣的處理裝置，特別是涉及一種己二酸尾氣中氮氧化物的脫除裝置，屬于己二酸生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

己二酸生產(chǎn)過(guò)程中，普遍采用硝酸催化氧化環(huán)己醇的生產(chǎn)工藝，在此生產(chǎn)過(guò)程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生大量的亞硝氣。己二酸產(chǎn)生的尾氣成份主要包括：一氧化二氮38%V/V，氮?dú)?4%V/V，同時(shí)還有殘留的氧氣、碳氧化物、水蒸氣、NO_X等混合酸性氣體。每生產(chǎn)1t己二酸約產(chǎn)生0.27t一氧化二氮、700ppm二氧化氮和1000ppm一氧化氮。截止2015年底，國(guó)內(nèi)己二酸產(chǎn)能約250萬(wàn)噸，每年產(chǎn)生一氧化二氮約67.5萬(wàn)噸，一氧化二氮和一氧化氮約80.93噸。

己二酸尾氣中的亞硝氣，雖然經(jīng)過(guò)己二酸裝置硝酸吸收塔等后工序的回收利用，但不可回收的一氧化二氮?dú)怏w基本上是通過(guò)空氣稀釋后直接被排放到大氣中，對(duì)大氣環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。

中國(guó)2020年碳減排目標(biāo)中，單位GDP二氧化碳排放量要比2005年下降40%～45%，這是一項(xiàng)非常艱巨的任務(wù)。不但要求我們需要加快建設(shè)以低碳為特征的工業(yè)、建筑和交通體系，而且更加亟待尋求對(duì)現(xiàn)有裝置“三廢”實(shí)現(xiàn)趨零排放的技術(shù)研究。

實(shí)用新型內(nèi)容：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種己二酸尾氣中氮氧化物的脫除裝置，采用該裝置可以使催化劑在處于長(zhǎng)期高溫、酸性的環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行，可使一氧化二氮的脫除效率達(dá)到98%以上，二氧化氮和一氧化氮的脫除率達(dá)到95%以上。

本實(shí)用新型為解決技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案如下：

一種己二酸尾氣中氮氧化物的脫除裝置，依次包括經(jīng)管路順次連接的稀釋單元、第一反應(yīng)單元和第二反應(yīng)單元，所述稀釋單元包括經(jīng)管路順次連接的氣液分離器、壓縮空氣稀釋容器和第一濃度在線分析儀；所述第一反應(yīng)單元包括經(jīng)管路順次連接的進(jìn)料預(yù)熱器、加熱裝置、第一反應(yīng)裝置和氣/氣換熱器；所述第二反應(yīng)單元包括經(jīng)管路順次連接的混合系統(tǒng)、第二濃度在線分析儀、第二反應(yīng)裝置、第三濃度在線分析儀和熱量回收裝置。

所述第一反應(yīng)裝置和第二反應(yīng)裝置頂部均設(shè)置有多個(gè)插入式溫度計(jì)，每支溫度計(jì)在催化劑床層自上而下分為多個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，監(jiān)控同一水平面催化劑床層的溫差在0～120℃之間，防止同一水平面催化劑溫度偏流過(guò)大，影響催化劑壽命。

所述第一反應(yīng)裝置出口的高溫氣體對(duì)第一反應(yīng)裝置進(jìn)口的冷氣體進(jìn)行了預(yù)熱，使第一反應(yīng)裝置的進(jìn)口氣體溫度更接近于反應(yīng)條件，同時(shí)使出口的氣體溫度達(dá)到第二反應(yīng)裝置的反應(yīng)條件， 并對(duì)第二反應(yīng)裝置出口的高溫氣體的熱量進(jìn)行了回收，以蒸汽或熱水的形式進(jìn)行熱量的回收再利用。

利用上面所述的己二酸尾氣中氮氧化物的脫除裝置來(lái)脫除氮氧化物的脫除方法，其具體步驟如下：

①稀釋工序：將己二酸尾氣送至所述的氣液分離器中，脫除水分后，尾氣進(jìn)入所述的壓縮空氣稀釋容器中與壓縮空氣混合；稀釋后的混合氣體中，一氧化二氮的體積濃度通過(guò)第一濃度在線分析儀檢測(cè)其含量，使一氧化二氮的體積濃度保持在 8～15%；

②第一反應(yīng)工序：稀釋后的混合氣體通過(guò)所述的進(jìn)料預(yù)熱器進(jìn)料預(yù)熱以及逆流換熱，使溫度提升至130℃～170℃，然后將混合氣體導(dǎo)入到所述的加熱裝置中，使混合氣體溫度升高至380～550℃，溫度恒定后將混合氣體送入所述的第一反應(yīng)裝置中，控制第一反應(yīng)裝置的進(jìn)、出口壓力差在0.05～0.08MPa，正常反應(yīng)后，關(guān)閉所述的加熱裝置，保持第一反應(yīng)裝置出口氣體的溫度在600℃～800℃，與進(jìn)料預(yù)熱器中的部分氣體通過(guò)所述的氣/氣換熱器實(shí)現(xiàn)第一反應(yīng)裝置的進(jìn)料溫度要求；

③第二反應(yīng)工序：從所述的氣/氣換熱器中排放出來(lái)的混合氣體，通過(guò)第二濃度在線分析儀檢測(cè)一氧化氮和二氧化氮的含量，使一氧化氮和二氧化氮的含量濃度保持在0～500ppm，在線監(jiān)測(cè)濃度合格的混合氣體導(dǎo)入所述的混合系統(tǒng)中，向混合系統(tǒng)中通入一定量的氨氣，控制混合系統(tǒng)的溫度在200℃～460℃，混合均勻后將混合氣體導(dǎo)入到所述的第二反應(yīng)裝置中，通過(guò)第三濃度在線分析儀控制加氨量；反應(yīng)完畢后，被處理后的氣體進(jìn)入到所述的熱量回收裝置中，熱量回收后，被處理氣體經(jīng)所述的進(jìn)料預(yù)熱器中，換熱至80℃～110℃后通過(guò)煙囪排放至大氣中。

該脫除方法對(duì)脫除裝置內(nèi)的各種余熱都進(jìn)行了充分回收，所述第一反應(yīng)裝置出口的高溫氣體對(duì)第一反應(yīng)裝置進(jìn)口的冷氣體進(jìn)行了預(yù)熱，使第一反應(yīng)裝置的進(jìn)口氣體溫度更接近于反應(yīng)條件，同時(shí)使出口的氣體溫度達(dá)到第二反應(yīng)裝置的反應(yīng)條件， 并對(duì)第二反應(yīng)裝置出口的高溫氣體的熱量進(jìn)行了回收，以蒸汽或熱水的形式進(jìn)行熱量的回收再利用。