本发明专利技术涉及氮氧化物精制装置，该装置具有：气体吸收槽（１），能够收容含有液化Ｎ↓［２］Ｏ↓［４］、用于吸收ＮＯ的吸收液，并且接收原料气体，使该原料气体和吸收液的温度和／或压力变化；和凝缩器（６），能够接收来自气体吸收槽（１）的气体，使该气体的温度和／或压力变化。在气体吸收槽（１）中，例如，使含有液化Ｎ↓［２］Ｏ↓［４］的吸收液作用于含有ＮＯ的原料气体，使该吸收液吸收ＮＯ。然后，使该吸收液升温和／或减压，从该吸收液中产生含有相对多的ＮＯ和相对少的ＮＯ↓［２］的中间气体。在凝缩器（６）中，使中间气体降温和／或加压，生成凝缩Ｎ↓［２］Ｏ↓［３］和／或凝缩Ｎ↓［２］Ｏ↓［４］。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于精制作为氮氧化物的一氧化氮、二氧化氮、 一氧 化二氮的方法和装置。
技术介绍
氮元素的能够得到的原子价宽达1价 5价， 一氧化二氮(N20) 一氧化氮(NO) 、 二氧化氮(N02)等氮氧化物(在常温、常压下通 常为气体)的种类很多。另外，通过氮氧化物彼此的反应，有时容易 生成新的氮氧化物。因此，含有氮氧化物的体系随着存在的氮氧化物 的种类和量易趋于复杂。例如，在采用作为一般的工业上NO制造方 法的氨氧化法制造NO时，除了目标产物NO以外，还会生成副产物 N20、 N02、 N2，它们作为杂质混入NO气体中。作为用于将氮氧化物高纯度化乃至精制的方法，有时采用蒸馏。 但是，由于N20和NO的沸点相当程度上为低温(N20的沸点为一89 °C， NO的沸点为一152'C)等情况，在氮氧化物的蒸馏中，很多情况 下，不得不实施极低温度下的工艺。已知氮氧化物是所谓的吸热化 合物，所以，在这样的极低温度的工艺下，随着条件的不同，凝縮的 氮氧化物受到冲击甚至会发生爆炸，在安全方面存在问题。尤其是液 化NO达到爆炸的冲击灵敏度与硝化甘油的冲击灵敏度相当，因此通 过蒸馏进行NO的精制在安全方面问题很大。另一方面，作为氮氧化物的精制方法，在填充了沸石等吸附剂的 柱中，在规定条件下，通入氮氧化物的粗气体(原料气体)流的方法。 按照这种方法，原料气体中的规定组分被吸附剂吸附，与未吸附组分 分离。关于使用沸石吸附剂的N20和NO的分离技术，例如记载在下 述专利文献1中。但是，使用沸石吸附剂的分离技术在精制目标产物 氮氧化物时，原料气体中的氮氧化物种类越多，就存在所需要的沸石 吸附剂的种类越多、并且柱的根数也越多的趋势，因此，精制过程变得繁琐。在这样的方法中，不能高效地精制氮氧化物(精制前以多组 分体系存在的情况很多)的情况很多。专利文献1:日本特开2004—10391号公报专利技术的记载。
技术实现思路
本专利技术目的在于，提供安全性高、并且适于高效地精制氮氧化物 的氮氧化物精制方法。本专利技术的另一目的在于，提供安全性高、并且适于高效地精制氮 氧化物的氮氧化物精制装置。根据本专利技术的第一方面，提供氮氧化物精制方法。该方法包括凝縮分离工序，该凝縮分离工序用于使含有一氧化氮(NO)和二氧化氮 (N02)的原料气体降温和/或加压，生成凝縮三氧化二氮(凝縮N203) 和/或凝縮四氧化二氮(凝缩N204)。凝縮1^203是指液化或固化的N203，凝缩N204是指液化或固化的N204。凝縮N204和凝縮N204即使受到冲击也不会导致爆炸。在气体状态下，如下述式(1)所示，NO和N02与N203达到平衡 状态，并且如下述式(2)所示，N02与N204达到平衡状态。这些平 衡状态迅速达成。由NO和N02生成N203的反应是放热反应，并且是 分子数减少的反应，因此，通过冷却和/或加压，式(1)的平衡向右侧移动。由N02生成N204的反应也是放热反应，并且也是分子数减少的反应，因此，通过冷却和/或加压，式(2)的平衡也向右侧移动。 N0 + NO2S3 N203 +方文热 . . . (1) 2N02 e - N2O4+放热 . . . (2)另一方面，各种氮氧化物的熔点和沸点一并表示在图1的表中。 N203在沸点以上大部分发生分解，形成NO和N02。另夕卜，N02和N204 在常压下，在很宽的温度范围内，处于平衡状态，该平衡体系中的N02 的存在率，在N204的熔点(一9°C)下约为0.01%，在^04的沸点(21 。C)下约为0.1%，在100。C约为90X，在140。C以上约为100%。表l<table>table see original document page 7</column></row><table>在上述第一方面的氮氧化物精制方法中，在供给凝缩分离工序之前的原料气体中，含有气体状态下的NO、 N02以及与它们处于平衡状态的^03和1^204。而且，在凝縮分离工序中，为了达到将这样的原料 气体中的&03和N204凝縮并从气相中除去的条件，将该原料气体降温和/或加压。当将N203和N204凝縮并从气相中除去时，在该气相 中，存在时，由NO和N02，按照式(1)和式(2)，以满足平衡状态，迅速生成^03和>1204，生成的N203和N204立即凝缩，从气相中除去。所以，在原料气体中，NO含量多于N02时，通过继续实施上述凝 縮分离工序，直到原料气体中的N02被充分除去为止，能够使原料气 体中的NO高纯度化。另外，当原料气体中N02含量多于NO时，通 过继续实施上述凝縮分离工序，直到原料气体中的NO被充分除去为 止，能够使原料气体中的N02高纯度化。按照这样的第一方面的方法， 由含有NO和N02、因而也就含有1^203和N204的氮氧化物多组分体 系原料气体，通过单一的工艺(凝缩分离工序)，就能够高效地精制 NO或N02。另夕卜，在第一方面的方法中，当将NO或N02高纯度化时， 不需要将NO凝縮乃至液化(即，由于不需要经过NO的沸点一152t: 以下的极低温工艺)，因此能够高安全性精制NO或N02。另一方面，在第一方面中，原料气体中含有N20时，通过继续实 施上述凝縮分离工序，直到原料气体中的NO和/或N02被充分除去 为止，能够将原料气体中的N20高纯度化。在原料气体中含有N20时， 优选在凝缩分离工序之前进行用于调节原料气体中的NO和N02的浓 度的浓度调节工序。在浓度调节工序中，通过适当设定原料气体中的 NO和N02的浓度，就能够在凝縮分离工序中将原料气体中的NO和N02—起充分除去。优选在浓度调节工序中达成的NO浓度和NCM农 度的比率，以摩尔比计为N02/N0^1。这样，按照第一方面的方法， 原料气体含有NO和N02、因而也就含有N203和N204，还含有N20 时，从该氮氧化物多组分体系原料气体，通过单一的工艺(凝缩分离 工序)，就能够高效地精制N20。另外，由于在第一方面的方法中， 在原料气体中含有N20的情况下，将N20高纯度化时，不需要将N20 本身凝縮乃至液化(即，由于不需要经过N20的沸点一89'C以下的极 低温工艺)，因此能够高安全性精制N20。如上所述，本专利技术第一方面涉及的氮氧化物精制方法，安全性高、 并且适于高效地精制氮氧化物(NO、 N02或N20)。根据本专利技术的第二方面，提供一种与第一方面不同的氮氧化物精 制方法。该方法包括吸收工序、再气化工序和凝縮分离工序。在吸收 工序中，使含有液化N204的吸收液作用于含有NO的原料气体，使该 吸收液吸收NO (第一吸收工序)。再气化工序中，在吸收工序后，使 吸收液升温和/或减压，从该吸收液中产生含有相对多的NO和相对 少的NCb的中间气体。在凝縮分离工序中，使中间气体降温和/或加 压，生成凝缩N203和/或凝缩N204。NO与液化N204按照下述式(3)的可逆反应生成化03，在规定温 度以下，生成的1^203被液化]^04吸收。在第二方面中的吸收工序中， 利用这种特性，使含有液化N204的吸收液作用于含有NO的原料气体， NO实质上被该吸收液吸收。当原料气体中含有N02本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种氮氧化物精制方法，其特征在于， 包括凝缩分离工序，该凝缩分离工序用于使含有一氧化氮和二氧化氮的原料气体降温和／或加压，生成凝缩三氧化二氮和／或凝缩四氧化二氮。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：畑启之，浜田健儿，田井慎一，
申请(专利权)人：住友精化株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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