防止地球温室化用的方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种可以在比较低的温度下对含有氧化亚氮（Ｎ↓［２］Ｏ）的待处理气体中的氧化亚氮（Ｎ↓［２］Ｏ）实施分解反应的、成本低廉且实用性优良的、可以通过对氧化亚氮气体（Ｎ↓［２］Ｏ）实施的分解来防止地球温室化的方法以及装置。换句话说就是，本发明专利技术提供了一种可防止地球温室化的方法和相应的装置，所述的方法是一种对含有氧化亚氮（Ｎ↓［２］Ｏ）的待处理气体中的氧化亚氮（Ｎ↓［２］Ｏ）实施热分解或催化分解的氧化亚氮（Ｎ↓［２］Ｏ）用分解方法，其步骤可以包括对含有氧化亚氮（Ｎ↓［２］Ｏ）的待处理气体实施分流，对其中的一部分实施预热，使该气流通过其氧化亚氮（Ｎ↓［２］Ｏ）的放热分解反应而形成为热气流，分流后的其余待处理气体被供给至该热气流中，从而可以连续实施氧化亚氮气体（Ｎ↓［２］Ｏ）的分解作业。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
防止地球温室化用的方法及其装置所属
本专利技术涉及对可能会加重地球温室化效应的气体实施处理用的处理方法及其相应的处理装置。如果更具体地说就是，本专利技术涉及对作为可能会加重地球温室化效应的一种气体，即氧化亚氮气体(N2O)实施放热分解反应，将氧化亚氮气体(N2O)变换为氮气(N2)、氧气(O2)、以及在特定的场合下生成的氮氧化物(一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)等等)，进而防止地球温室化的方法以及相应的装置。
技术介绍
在先技术中，使用硝酸作为氧化剂而实施化学制造作业的一个实例，就是制造己二酸用的己二酸制造作业，它在利用硝酸对环己醇和／或环己酮实施氧化时，会向大气排放出作为伴生产品的氧化亚氮气体。氧化亚氮气体虽然并不象作为典型的可能会加重地球温室化效应的一种气体、即二氧化碳那样被众所周知，然而它作为可能会加重地球温室化效应的气体之一，也是一种在近年来正在引起人们关注的物质。虽然氧化亚氮气体大多是由自然土壤和农业耕地等等中产生的，由化学制造业产生出的氧化亚氮气体在地球上氧化亚氮气体生成总量中占有的比率相当小，然而作为氧化亚氮气体(N2O)的人造生成源的、诸如己二酸制造业等等的化学制造业，也应该对其生成量实施调整，因此近年来要求采用可以降低在化学制造业中生成氧化亚氮气体的制造方法的呼声正越来越高。因此，在近年来有许多项技术方案涉及到在化学制造业中如何降低氧化亚氮气体生成量的技术。这些技术方案大多涉及如何将氧化亚氮气体(N2O)分解为氮气(N2)、氧气(O2)、以及在特定的场合下会生成的氮氧化物(一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2))的方法，其中不使用催化剂而通过加热方式实施分解反应的热分解法，以及使用催化剂实施分解反-->应的催化分解法这两种氧化亚氮气体(N2O)分解方法，是目前主要使用着的氧化亚氮气体(N2O)分解方法，下面对对它们分别进行说明。如果举例来说，有关不使用催化剂的热分解法的若干种具体实施方式，己经由美国专利第2974019号公报、日本特开昭61-257940号公报、日本特开平5-339003号公报和日本特表平9-508346号公报等等所公开。然而这些专利申请均存在有下述的未解决问题，因而均不能作为一种可以充分满足需要的氧化亚氮气体用热分解方法。换句话说就是，美国专利第2974019号公报公开的是一种在高温、高压(～1692℃、25．5个大气压)下对氧化亚氮气体(N2O)实施热分解反应以获得二氧化氮(NO2)的装置，这种装置由于难以获得可以承受所述高温、高压且可靠性良好的材料，所以装置的成本比较高，因而缺乏实用性。日本特开昭61-257940号专利申请是由本专利技术的同一申请人提出的，它公开了一种将含有氧化亚氮气体(N2O)的排出气体预热升温至大约900℃，并且在氧化亚氮气体(N2O)可以开始热分解反应的1000℃以上的温度下实施氧化亚氮气体(N2O)的热分解反应的技术。然而由该专利申请所公开的氧化亚氮气体(N2O)的热分解法，需要使被处理的、含有氧化亚氮气体(N2O)的排出气体中的一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)的总量为10％以下，因此存在有必须要设置对排出气体的组分实施调整的附加工序的问题。日本特开平5-339003号专利申请涉及对前述日本特开昭61-257940号专利申请所公开的氧化亚氮气体(N2O)用热分解方法的改进技术，它公开了一种通过火焰处理而使氧化亚氮气体(N2O)产生热化学分解反应的方法。然而这种方法是一种利用火焰的燃烧热，在存在有火焰的条件下实施氧化亚氮气体(N2O)热化学分解反应的方法，因此当采用这种方法时，可能会出现氧化亚氮气体(N2O)的分解热叠加在火焰的燃烧热上，而不得不在过高的温度下实施热化学反应的问题。这种方法还是一种为了进行氧化亚氮气体(N2O)的热化学分解，而需要持续地使用火焰的方法，因此还存在有为生成火焰而需要使用大量燃料的问题。而且-->由于这些原因，所产生的燃烧气体量将比较多，所以在通过热化学分解反应所生成的气体中，一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)的浓度必然会比较低，因此还存在有回收一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)用的装置(诸如吸收塔等等)必然会大型化等等的问题。而且，日本特表平9-508346号专利申请涉及的是对前述日本特开昭61-257940号专利申请所公开的氧化亚氮气体(N2O)用热分解方法中有关预热部部分的改进技术，它公开的是一种由氧化亚氮气体(N2O)制造一氧化氮(NO)的方法。换句话说就是，这种方法首先利用热交换器将含有氧化亚氮气体(N2O)的气体升温至大约400～700℃，随后不利用热交换器，而是利用可燃烧性气体产生的燃烧热等等将气体升温至大约850℃，再在1000℃以上的温度下实施气体中氧化亚氮(N2O)的热分解，进而对所生成出的气体快速冷却以回收一氧化氮(NO)，所以它是一种由氧化亚氮气体(N2O)制造一氧化氮(NO)的方法。然而当使用这种方法时，需要利用可燃烧性气体产生的燃烧热等等，将需要实施处理的、含有氧化亚氮气体(N2O)的全部气体升温至大约850℃，因此需要使用大量的可燃烧性气体，这一点与前述日本特开平5-339003号专利申请中所存在的问题相类似。而且这种方法还使保存有所述燃烧热的氧化亚氮气体(N2O)，在反应室中进行可产生大量分解热的热分解反应，所以也存在有反应室的温度可能会过高的问题。对于这一点，在该专利申请说明书中也指出，反应室的温度可能会一直上升至1500℃。对于氧化亚氮气体(N2O)的热分解反应，由于将氧化亚氮气体(N2O)分解成氮气(N2)和氧气(O2)的反应是一种放热反应，所以存在有所产生的大量分解热会使实施氧化亚氮气体(N2O)热分解反应的反应系统中的温度显著上升的问题。由于这种反应系统通常必然会形成高温，所以其中的反应器和对由反应器排出的气体实施处理的、诸如热交换设备、生成气体用吸收设备等等的各种设备，以及连接这些设备用的配管等等，均需要使用价格昂贵的耐热性材料制作，而且还增加了对这些设备实施维护的难度。然而在如上所述的各个专利申请中，均没有对由于氧化亚氮气体(N2O)的分解热所产生的上述问题加以考虑。-->换句话说就是，在先技术中尚没有一种可以充分满足需要的氧化亚氮气体用热分解方法。如果举例来说，使用催化剂实施的催化分解法的若干种具体实施方式，已经由日本特开平5-4027号公报、日本特开平6-277453号公报等等所公开。然而这些专利申请均存在有下述的未解决问题，因而和热分解方法相类似，均不能作为一种可以充分满足需求的氧化亚氮气体用催化分解方法。如果举例来说，由本专利技术的同一申请人提出的日本特开平5-4027号专利申请，公开了一种在如氧化铜(Ⅱ)催化剂存在的条件下，将含有氧化亚氮气体(N2O)的排出气体催化分解为氮气(N2)和氧气(O2)的催化分解方法。正如该专利申请中所称，这种方法的反应温度最好为400℃至600℃，然而由于催化分解所产生的反应热比较大，在隔热反应条件下反应器出口侧的温度将会上升，所以最好还向反应器供给由诸如空气等等稀释的气体，而且催化分解反应所产生的反应热可通过热交换器等等，由催化分解反应后的气体中作为蒸汽而实施回收，或是利用诸如空气等等的稀释气体将催化分解反应后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可防止地球温室化的方法，其特征在于它包括对含有氧化亚氮的待处理气体中的氧化亚氮实施热分解或催化分解的氧化亚氮分解方法，其步骤包括对含有氧化亚氮的待处理气体实施分流，对其中的一部分实施预热，进而使该气流通过其中的氧化亚氮的放热分解反应而形成为热气流，分流后的其余待处理气体被供给至该热气流中，从而连续实施氧化亚氮的分解作业，因而防止了地球温室化。

【技术特征摘要】
JP 1997-11-18 316671/97;JP 1998-3-27 81722/981．一种可防止地球温室化的方法，其特征在于它包括对含有氧化亚氮的待处理气体中的氧化亚氮实施热分解或催化分解的氧化亚氮分解方法，其步骤包括对含有氧化亚氮的待处理气体实施分流，对其中的一部分实施预热，进而使该气流通过其中的氧化亚氮的放热分解反应而形成为热气流，分流后的其余待处理气体被供给至该热气流中，从而连续实施氧化亚氮的分解作业，因而防止了地球温室化。2．一种如权利要求1所述的可防止地球温室化的方法，其特征在于氧化亚氮的放热分解反应是通过不使用催化剂的热分解方式实施的。3．一种如权利要求2所述的可防止地球温室化的方法，其特征在于所述分流后的其余待处理气体是由沿着所述热气流流动方向上的若干个位置处实施供给的。4．一种如权利要求2或3所述的可防止地球温室化的方法，其特征在于待处理气体中的氧化亚氮的分解，基本上是在活塞式流动状态下实施的。5．一种如权利要求2或3所述的可防止地球温室化的方法，其特征在于所述预热是通过燃料的氧化放热反应而直接加热的方式实施的。6．一种如权利要求5所述的可防止地球温室化的方法，其特征在于所述燃料是氢气或甲醇。7．一种如权利要求1所述的可防止地球温室化的方法，其特征在于所述氧化亚氮的放热分解反应是通过催化分解方式实施的。8．一种如权利要求7所述的可防止地球温室化的方法，其特征在于所述分流后的其余待处理气体是由沿着该热气流流动方向上的若干个位置处实施供给，进而分别与各个催化剂层相接触的。9．一种如权利要求7或8所述的可防止地球温室化的方法，其特征在于恰在与催化剂层相接触之前的气流是一种与稀释气体相混合的混合气体。10．一种如权利要求9所述的可防止地球温室化的方法，其特征在于所述稀释气体是空气和／或对待处理气体中的氧化亚氮实施催化分解之后的气体。11．一种如权利要求9所述的可防止地球温室化的方法，其特征在于待处理气体中的氧化亚氮在实施催化分解反应并冷却之后，作为稀释气体使用。12．一种如权利要求7、8、10或11所述的可防止地球温室化的方法，其特征在于所述预热是通过对待处理气体和／或稀释气体，与利用贵金属催化剂使氢气和氧气反应后所生成的水蒸气实施混合的方式实施的。13．一种可防止地球温室化的装置，其特征在于它是一种对含有氧化亚氮的待处理气体中的氧化亚氮气体实施热分解反应以防止地球温室化的装置，并且包括：(a)含有氧化亚氮的待处理气体实施导入用的导入部，(b)对该导入的待处理气体实施预热用的预热部，(c)与预热部相邻接的、具有在沿着气流流动方向的一个或多个位置处布置的对含有氧化亚氮的待处理气体实施供给用供给组件的热分解部，(d)对热分解反应后的气体实施排出用的气体排出部。14．一种如权利要求13所述的可防止地球温室化的...

【专利技术属性】
技术研发人员：田川克志，三浦功慈，儿玉荘平，清水敦，田中克利，
申请(专利权)人：旭化成株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]