本发明专利技术涉及一种高效联合脱除N
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及脱除N20和N0X的
，尤其涉及在硝酸、脂肪酸、己内酰胺、丙烯腈等化工生产过程中产生的含N20和Ν0χ(Ν0χ指不含N 20的氮氧化物)的尾气处理工艺。
技术介绍
在硝酸、脂肪酸、己内酰胺、丙烯腈等生产过程中通常产生氮氧化物废气，主要包含Ν20、Ν0、Ν02、Ν203、Ν204，其中N20是一种无色有甜味的气体，有麻醉作用，又称为笑气，兼有温室效应和对臭氧层破坏作用，N20造成全球变暖的潜在性比C02高出310倍，目前大气中N20的浓度约为310nmOl/mOl，并且以每年0.2?0.3%左右速度增加，其发展趋势对人类居住环境构成很大威胁，也是京都协议书中明确规定限排的气体之一。接危害人体健康，引起肺损害，对中枢神经系统造成影响，同时在空气中能生成光化学烟雾，这种有毒烟雾极大地危害身体健康，破坏生态环境。脱除主要有选择性非催化还原(SNCR)和选择性催化还原(SCR)，SNCR反应温度偏高，脱硝精度不高，故一般采用SCR，还原剂一般选择NH3、H2、甲烷等。但目前现有技术中高效联合脱除N20和N0X报道较少。
技术实现思路
:本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种高效联合脱除N20和NOj^]方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案:—种高效联合脱除N20和方法，该方法步骤:(1)首先在500?1100°C条件下，利用焦炭和活性炭的混合物，或煤和活性炭的混合物作催化剂，将含有N20和N0X的处理气中的N0J兑除完全，同时部分脱除N20，脱除的产物为队和C0 2，(2)然后在200?600°C条件下利用N20高效分解催化剂将气体中剩余的N20催化分解为队和0 2。按上述方案，所述含有N20和N0X的处理气中NO x的体积百分含量为0.1?20%，N20的体积百分含量为0.1?10%。按上述方案，所述的焦炭和活性炭的混合物中焦炭和活性炭的质量比为0.5-3:1 ;煤和活性炭的混合物中煤和活性炭的质量比为0.3-2:1。按上述方案，步骤(1)的催化脱除反应温度在600?950°C范围内选取，步骤(2)中的N20催化分解反应温度在300?500°C范围内选取。按上述方案，上述方法中，将含有N20和处理气升温进入填充有催化剂床层的第一反应器进行反应，将第一反应器入口冷气体和前述出口气体通过换热器换热后进入填充有催化剂床层的第一反应器进行反应催化还原脱除N0JP N 20，后进入第二反应器经N20高效分解催化剂催化分解剩余的N20，然后将反应后气体排出。按上述方案，通过调节进入换热器中的第一反应器出口气体和第一反应器入口冷气体的气量来调节第一反应器和第二反应器中的反应温度。按上述方案，反应过程中根据出口气体中N20和^^^含量调控第一反应器和第二反应器中的反应温度。按上述方案，反应后出口气体中N20和N0xS*度低于lOOppm。按上述方案，在含有队0和处理气进入第一反应器前需补入一定量的空气，并保证混合均匀。按上述方案，步骤⑴的催化脱除反应和步骤(2)中N20催化分解反应的空速为100 ?5000h \ 优选为 500 ?2000h、按上述方案，进行脱除反应时控制反应体系的压力(表压)0.0lMPa?2MPa，优选为0.05MPa?1.5MPa ；N20催化分解时控制反应体系的压力(表压)为0.0lMPa?2MPa，优选为 0.05MPa ?1.5MPa。高效联合脱除N20和方法脱除过程中发生的化学反应方程式为:2N20 = = 2N2+02 (1)2N0+C = = N2+C02 (2)2N0Z+2C = = N2+2C02 (3)2N0+2C0 = = N2+2C02 (4)2N02+4C0 = = N2+4C02 (5)2N20+C = = 2N2+C02 (6)N20+C0 = = N2+C02 (7)本专利技术中的N20高效分解催化剂选择现有技术公开报道的催化剂即可，比如中国专利CN02800417和CN200910136205公开的N20分解催化剂等。本专利的主要效果在于:传统脱除N0X中为保持脱硝效果，还原剂的加入量需要过量，而过量残留的还原剂如氨对下工段N20的催化分解有抑制作用；本专利技术通过采用焦炭和活性炭的混合物或煤和活性炭的混合物作为自催化剂，可基于活性炭的多孔结构特性及焦炭、煤的分解特性带来的协同作用，并选择控制合适的温度进行反应，可使其在催化反应同时分解提供还原性气体，并利用活性炭的丰富内孔结构，使待处理的N20、N0X在活性炭内孔中更加充分的吸附、接触反应，提高N20和N0X的脱除率，高效催化还原N 20和N0X，在脱除时候部分脱除N20，由此而降低后续分解反应时N20催化分解的负荷，进一步提高出口 N20的精度，然后再使用N20高效催化剂将气体中剩余的N20催化分解为队和0 2，可最终克服N20的脱除难题，实现N20和N0X的高效联合脱除，提高催化分解精度，脱除后出口气体中N20和啤总浓度低于 lOOppm。【附图说明】图1为本专利技术的反应工艺示意图。【具体实施方式】下面以实例进一步说明本专利技术的
技术实现思路
。实施例1:含0.4% N20和8% N0X的尾气，通过开工加热器升温至600°C，进入焦炭、活性炭的混合物(焦炭和活性炭质量比为1:1)床层(1#反应器)催化还原N0X，并部分还原N20，将出口气体和1#反应器入口冷气体换热，调节过换热器气量来调节1#反应器温度550 °C和2#反应器温度250°C，然后将经换热后的1#反应器入口冷气体送入1#反应器进行反应，后进入2#反应器经N20高效分解催化剂催化分解N20，，至出口 N20浓度24ppm，^^^浓度56ppm到排气筒排放。如采用常规氨作为还原剂，一般残留的氨20ppm左右，据此，我们设计相应试验在实验室评价上述尾气条件:在1#反应器(温度550°C)后补入20ppm微量氨，观察残留氨对2#反应器(温度250°C )中N20催化分解的影响，结果补入氨后2#反应器出口 N20浓度280ppm，补入前24ppm，可见残留氨对于N20催化分解精度影响很大，导致了出口总氮超标。实施例2:含3% N20和5% N0X的尾气，通过开工加热器升温至600°C，进入煤、活性炭的混合物(煤和活性炭质量比为1:1)床层(1#反应器)催化还原N0X，并部分还原N20，利用出口气体反应热和1#反应器入口冷气体换热，调节过换热器气量来调节1#反应器温度550°C和2#反应器温度250°C，将经换热后的1#反应器入口冷气体送入1#反应器进行反应，然后进入2#反应器经N20高效分解催化剂(催化分解N20，出口 N20和^^^浓度分别为40ppm和56ppm，从排气筒排放。...
【技术保护点】
一种高效联合脱除N2O和NOx的方法，其特征在于：该方法步骤：(1)首先在500～1100℃条件下，利用焦炭和活性炭的混合物，或煤和活性炭的混合物作催化剂，将含有N2O和NOx的处理气中的NOx脱除完全，同时部分脱除N2O，脱除的产物为N2和CO2；(2)然后在200～600℃条件下利用N2O高效分解催化剂将气体中剩余的N2O催化分解为N2和O2。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：雷军，钱胜涛，肖二飞，刘华伟，刘应杰，成春喜，吕明，张清建，王先厚，孔渝华，
申请(专利权)人：华烁科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。