[發(fā)明專(zhuān)利]一種低溫N2

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110755772.6
• 申請(qǐng)日: 2021-07-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113477049A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳標(biāo)華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京華普藍(lán)天環(huán)境科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01D53/56
• 分類(lèi)號(hào): B01D53/56;B01D53/86
• 代理公司: 北京中慧創(chuàng)科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11721
• 代理人: 由元

本發(fā)明涉及一種低溫N₂O分級(jí)混合分解凈化系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)包括至少一個(gè)分段式反應(yīng)塔，所述反應(yīng)塔自下而上至少包括待處理氣進(jìn)口、第一反應(yīng)段C1和第二反應(yīng)段C2，所述待處理氣進(jìn)口與含高濃度N₂O的管線相連，在所述含高濃度N₂O的管線上還設(shè)置有冷空氣支管，使所述高濃度N₂O先經(jīng)過(guò)冷空氣的稀釋后，再通過(guò)待處理氣體進(jìn)口進(jìn)入所述反應(yīng)塔，并通過(guò)所述反應(yīng)塔自下而上進(jìn)行N₂O的脫除反應(yīng)。采用本發(fā)明的系統(tǒng)及方法，相比于現(xiàn)有技術(shù)中在儲(chǔ)氣裝置中用冷空氣稀釋的情況，能夠極大的節(jié)省反應(yīng)器的體積，并且在反應(yīng)中利用體系自有的熱量進(jìn)行待處理氣的預(yù)熱，達(dá)到非常好的熱量回收和利用效果，能夠滿足我國(guó)目前對(duì)于“碳中和”、“碳達(dá)峰”的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工催化反應(yīng)領(lǐng)域，尤其涉及一種低溫N₂O分級(jí)混合分解凈化系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

N₂O是第三大溫室氣體，其溫室效應(yīng)潛值是CO₂的310倍，CH₄的21倍N₂O同時(shí)N₂O還是平流層中氮氧化物的來(lái)源，會(huì)導(dǎo)致臭氧層空洞，因而危害環(huán)境，成為嚴(yán)重污染環(huán)境的氣體之一。在己內(nèi)酰胺和己二酸生產(chǎn)中都會(huì)產(chǎn)生含高濃度笑氣的尾氣，針對(duì)這類(lèi)尾氣中笑氣的控制與減排已經(jīng)迫在眉睫。

目前應(yīng)用于工業(yè)笑氣分解主要有氧化物催化劑和分子篩性催化劑，由于笑氣分解過(guò)程是強(qiáng)放熱反應(yīng)，催化劑床層溫度會(huì)隨著流線方向不斷上升，催化劑會(huì)出現(xiàn)燒結(jié)現(xiàn)象，活性下降明顯，嚴(yán)重影響脫除效率。為了降低溫升，目前工業(yè)裝置采用補(bǔ)充空氣稀釋的方法降低笑氣濃度，因此會(huì)使廢氣體積增大3-4倍，反應(yīng)器體積也隨之增大，催化床層壓降升高，設(shè)備和投資和操作成本提升。因此，開(kāi)發(fā)有效降低稀釋空氣量的高濃度笑氣分解技術(shù)是具有市場(chǎng)前景的。

CN106823719A公開(kāi)了一種笑氣的一體式自熱分解系統(tǒng)及方法，包括切斷閥、換熱器、預(yù)熱器、反應(yīng)器和蒸汽發(fā)生器；所述切斷閥、換熱器的冷側(cè)、預(yù)熱器、反應(yīng)器、蒸汽發(fā)生器和換熱器的熱側(cè)依次串聯(lián)構(gòu)成串聯(lián)通路；所述蒸汽發(fā)生器的連通于所述串聯(lián)通路中的部分為其管程部分；所述換熱器的熱側(cè)出口與大氣連通；所述串聯(lián)通路上，所述預(yù)熱器的路段兩端并聯(lián)了設(shè)置有預(yù)熱器旁路閥的旁路。本發(fā)明創(chuàng)造能夠在處理高濃度笑氣的同時(shí)降低反應(yīng)出口溫度、副產(chǎn)高品位蒸汽，降低系統(tǒng)對(duì)材料的要求，從而降低建設(shè)成本與維護(hù)成本，還具有良好的操作彈性與調(diào)節(jié)性能。但該系統(tǒng)及方法，仍然需要先對(duì)笑氣進(jìn)行稀釋?zhuān)F(xiàn)有技術(shù)中稀釋的倍數(shù)不低于待處理氣體體積的4倍，導(dǎo)致脫除工藝占用空間大，設(shè)備維護(hù)成本高，存在安全隱患。

因此，如何能夠在低溫環(huán)境下、并且在不過(guò)分稀釋含高濃度笑氣的尾氣的基礎(chǔ)上，對(duì)含笑氣的尾氣進(jìn)行有效處理，成為亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決前述缺陷，本發(fā)明提供一種低溫N₂O分級(jí)混合分解凈化系統(tǒng)，包括至少一個(gè)分段式反應(yīng)塔，所述反應(yīng)塔自下而上至少包括待處理氣進(jìn)口、第一反應(yīng)段C1和第二反應(yīng)段C2，所述待處理氣進(jìn)口與含高濃度N₂O的管線相連，在所述含高濃度N₂O的管線上還設(shè)置有冷空氣支管，使所述高濃度N₂O先經(jīng)過(guò)冷空氣的稀釋后，再通過(guò)待處理氣體進(jìn)口進(jìn)入所述反應(yīng)塔，并通過(guò)所述反應(yīng)塔自下而上進(jìn)行N₂O的脫除反應(yīng)。

進(jìn)一步地，所述含高濃度N₂O的管線在進(jìn)入所述反應(yīng)塔前先經(jīng)過(guò)預(yù)熱。

進(jìn)一步地，所述第一反應(yīng)段包括自下而上設(shè)置的第一分散器和第一催化劑床層，待處理氣體先經(jīng)過(guò)所述第一分散器使其均勻的進(jìn)入所述反應(yīng)塔，然后再通過(guò)所述第一催化劑床層進(jìn)行N₂O的脫除反應(yīng)。