一种通过一个热的热交换表面与含Ｎ↓［２］Ｏ的气流接触将其加热至大约４００～７００℃，使其中的Ｎ↓［２］Ｏ转变成ＮＯ，和将该气体加热到大约８５０℃同时该气体不与热的热交换表面接触，Ｎ↓［２］Ｏ自发地分解并回收ＮＯ的方法。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
由N2O生产NO的方法专利
本专利技术涉及由N2O转化成NO的方法，所述的N2O是一种消耗臭氧并使全球变暖的气体。回收生成的NO并使其转化成HNO3。专利技术背景在制备己二酸的工业方法中，环已酮和环己醇被硝酸氧化而形成己二酸。这个反应的一个副产物是N2O。近来证实如果将N2O释放到大气中，它将是与臭氧作用消耗臭氧并使全球变暖的气体。在化学工业界中正在尽力减少释放到大气中的N2O量。日本特许公开，昭61-257940，公开了用硝酸氧化法进行己二酸生产中的废气的转化方法，在该方法中废气在一个热交换装置中被加热升温至足够高的，使N2O分解成NO、氮气和氧气的温度。该专利申请指出，如果反应是在催化方式下进行的，此反应的产物将是氮气和氧气，而NO很少。该日本特许公开中描述的方法的问题之一在于利用换热器将废气加热至反应温度以及分解反应是在同一个反应器中进行的。因为此分解反应是高度放热的，反应器内的温度将会超过大约1000至1300℃。这样的高温要求使用陶瓷设备或用昂贵的金属制成的设备。Burton D.Fine等人在“由N2O与氢和烃类的预混合燃烧(Premixed Flames)制备NO”，NASA Technical Note D-1736，5/63，一文中公开了将含N2O的气体与不同的燃料预混合并使混合物点火的技术。1993年8月11日公开的欧洲专利申请934000 42.3号公开了将N2O转化为NO的方法，该方法是将N2O喷射到一个火焰，或者由该火焰放出的热气中。本专利技术提供了一种硝酸氧化生产己二酸废气中的N2O分解的改进方法。此方法可以在价格适中的设备中以有效的方式来操作。排出反应器的气流有较高的NO浓度，它只被用来将废气加热至它的燃烧温度的可燃气体的燃烧产物最低程度地稀释。当稀释程度最低时，NO的产率(由加入的每摩尔N2O生产出的NO的摩尔数)出乎意料地高，并且所产生-->的更高浓度的NO可以在工业吸收塔中经济地回收。专利技术概述本专利技术是一种从气流中生产和回收NO的方法，该气流是由含N2O的气流分解而制得的。此方法包括：(a)将含有N2O的第一气流加热至约400至700℃，所述的加热方法是将含N2O的气流与一个热的换热表面接触，(b)再将该气流通入一个不与换热表面接触的区域，而气流的温度升至大约850℃，(d)气流中的N2O自发而放热地分解，生成NO、N2和O2，同时气流的温度升至至少大约1000℃，一般是大约1000～大约1500℃，(e)迅速地使现在含NO的气流冷却和(f)回收生成的NO。本专利技术的优选方式之一是一种从气流中生产和回收NO的方法，该气流是由含N2O的气流分解而制得的。此方法包括：(a)将含N2O的第一气流加热至大约400～700℃，所述的加热方法是将含N2O的气流与热的换热表面接触，(b)点燃可燃烧的第二气流，(c)将第一和第二气流在一个区域内合并，在该区中，合并的气流不与热的换热表面接触，第二气流的温度和体积足够使混合气的温度升高到大约850℃，(d)混合气中的N2O自发而放热地分解成NO、N2和O2，同时混合气的温度升高到至少大约1000℃，(e)迅速地冷却现在已含有NO的气流和(f)回收生成的NO。本专利技术的另一个优选方式是一种从气流中生产和回收NO的方法，该气流是由含N2O的气流分解而制得的。此方法包括：(a)将含N2O的第一气流加热至大约400～700℃，所述加热方法是将此含N2O的气流与热的换热表面接触，(b)将可燃的第二气流喷到第一气流中，(c)正当可燃的第二气流喷到第一气流中时，将其点燃，使整个混合气流的温度上升到至少850℃，在这个温度下，混合气流中的N2O会自发而放热地分解成NO、N2和O2，混合气的温度升高到至少1000℃，(d)迅速地冷却现在已含有NO的气流和(e)回收生成的NO。本专利技术的方法是先将含N2O的气流预热到一定温度，此温度恰好低于使N2O自发而放热地分解成NO、N2和O2的温度。然后让废气通过一个分解区，在这个区域中废气被加热到可以分解的温度。通过预热，只需要少量的加热便可将温度升至分解温度之上，而且只发生少量的稀释作用。-->附图的简要描述此图是一个同轴输送管装置部分截面的视图。它表明了一种将预热的含N2O的废气和可燃气体加入反应器的装置。本专利技术的详细描述废气优选地通过一个换热器而预热，换热器由来自反应器的气流的至少一部分来加热。换热器可以由能够耐高温的耐腐蚀材料制成，比如310不锈钢、铬镍铁合金(Inconel)、三氧化二铝或碳化硅。让预热之后的废气通过一个反应器。一种优选的加入废气和第二气流(燃烧时可将混合气流的温度升至N2O分解温度以上的可燃气流)的装置如图所示，该装置包括同轴加料管。外管1中通废气，内管2通可燃性气体。在管子进入反应器的地方，即点3处，可燃气被比如说电火花点燃。 实施例类似于环己酮和环己醇的硝酸氧化制备己二酸的产生的气体混合物的一种废气混合物是按下面给出的数据连续地混合组分气(componentgases)而制备的。组分气 流量(标准英尺3/分) 摩尔％ N2O 11.4 57.0 N2 7.0 35.0 O2 0.5 2.5 CO2 0.7 3.5 H2O 0.4 2.0加入的混合气在一个逆流壳管式(counter-flow shell and tube)换热器中加热至660℃。在这个例子中，预热器是烧甲烷的，但是一个优选的具体装置将被设计成与工厂规模装置中的反应器生成的气体进行热交换，以便使能耗最小。预热器有由49根1/4英寸的310不锈钢管组成的管的基块。每根管长8英尺，内径0.15英寸。通过交换器的壳程的甲烷火焰的燃烧产物与加入反应器的气流逆流流动。预热器的热负荷(heat load)是300,000BTU/hr，总的化学计量数为2.2。在壳程中，最高的燃气温度为880，以避免引起N2O过早开始分解的过热点。660℃的预热的混合加入气在3个大气压的压力下输送到一个有耐-->火材料衬里的反应容器中。热的加入废气通过一个1英寸的孔进入一个混合T形管到达反应器。在混合T形管中，加入废气直接与甲烷火焰的热的燃烧产物气混合，以便将原料气温度升高到大约850℃以上，并引发N2O的放热分解反应。用b型热电偶测得此混合T型管中的温度达1050℃，表明所期望的N2O分解反应的开始。起始燃料(initiatingfuel)的燃烧室的直径为3.5英寸，在混合T形管处的直径缩至3/4英寸。起始火焰的热负荷(initiation flame load)是30,000BTU/hr，基本化学计量数(primary stoichiometry)为1.05。起始燃烧器(initiationburner)被设计成允许甲烷的完全燃烧并本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种从气流中生产和回收ＮＯ的方法，该气流是由含Ｎ↓［２］Ｏ的气流分解而制得的，此方法包括：（ａ）将含Ｎ↓［２］Ｏ的第一气流加热至约４００～７００℃，所述加热方法是将此含Ｎ↓［２］Ｏ的气流与热的换热表面接触，（ｂ）再将该气流通过一个不与换热表面接触的区域，气流的温度升至大约８５０℃，（ｄ）该气流中的Ｎ↓［２］Ｏ自发而放热地分解，生成ＮＯ、Ｎ↓［２］和Ｏ↓［２］，同时该气流的温度升至至少大约１０００℃，（ｅ）迅速地使现在含有ＮＯ的该气流冷却和（ｆ）回收生成的ＮＯ。
【技术特征摘要】
US 1994-1-26 08/186,0861.一种从气流中生产和回收NO的方法，该气流是由含N2O的气流分解而制得的，此方法包括：(a)将含N2O的第一气流加热至约400～700℃，所述加热方法是将此含N2O的气流与热的换热表面接触，(b)再将该气流通过一个不与换热表面接触的区域，气流的温度升至大约850℃，(d)该气流中的N2O自发而放热地分解，生成NO、N2和O2，同时该气流的温度升至至少大约1000℃，(e)迅速地使现在含有NO的该气流冷却和(f)回收生成的NO。2.一种从气流中生产和回收NO的方法，该气流是由含N2O的气流分解而制得的，此方法包括：(a)将含N2O的第一气流加热至大约400～700℃，所述加热方法是将此含N2O的气流与热的换热表面接触，(b)点燃可燃的第二气流，(c)将第一和第二气流在一个区域内合并，合并的气流不与换热表面接触，第二气流的温度和体积足够使混合气的温度升高到大约850℃，(d)混合气中的N2O自发而放热...
【专利技术属性】
技术研发人员：RA莱马，CS施莱顿，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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