氮氧化物脱除装置及利用其脱除氮氧化物的方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种氮氧化物脱除装置及利用其脱除氮氧化物的方法，通过将氢气与压缩空气通入气体燃烧加热器点火燃烧，使氮氧化物气体脱除反应器提前升温至270℃~280℃，再将磷酸羟胺法制备己内酰胺工艺中未被硝酸吸收塔吸收的尾气依次通过氮氧化物气体脱除过滤器、气体加热器、气体燃烧加热器通入氮氧化物气体脱除反应器中，与氨气在催化剂作用下反应，形成含有氮气和水蒸气的排放气，此过程不出现任何时间空挡，降低了排放气中氮氧化物的浓度，使得排放气中氮氧化物浓度＜200mg/m

Nitrogen oxide removing device and method for removing nitrogen oxide by using the same

The invention provides a device for removing nitrogen oxides and method for removing nitrogen oxides by hydrogen and compressed air through the inlet gas combustion heater ignition combustion, the NOx gas removal reactor in advance heating up to 270 DEG ~280 DEG, and the preparation of hydroxylamine phosphate caprolactam process is not nitrate absorbing tail gas absorption tower followed by nitrogen oxide gas removal filter, gas heater, gas combustion heater into the NOx gas removal in the reactor, and ammonia in the presence of catalyst reaction, the formation of exhaust gas containing nitrogen and water vapor, this process does not appear any time slot, and reduce the concentration of nitrogen oxides in the exhaust gas, the discharge of nitrogen the oxide concentration is less than 200mg/m in deflation

【技术实现步骤摘要】
氮氧化物脱除装置及利用其脱除氮氧化物的方法
本专利技术涉及化工设备，特别是涉及氮氧化物脱除装置及利用其脱除氮氧化物的方法。
技术介绍
NOx是大气主要污染源之一，NOx包括N2O、NO、NO2、N2O4、N2O5、N2O8等。NOx气体主要来自化石燃料、煤化工、硝酸、电镀等工业废气及汽车尾气，能引起人体中毒、植物损害、酸雨酸雾等，并可与碳氢化合物形成化学烟雾，造成臭氧层破坏。我国制定的《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996），对NOx的排放量进行了严格限制，最高允许排放浓度为240mg/m3。磷酸羟胺（HPO）装置因氨氧化吸收工序生成硝酸盐的反应中，亚硝酸气不能完全转化为HNO3，尾气中含有大量未吸收的氮氧化物（NOx）气体。NOx气体经脱硝反应处理达标后排放，但传统的HPO法制备己内酰胺的NOx脱除装置运行出现不稳定或开停车操作，仍会导致尾气排放NOx超标。脱硝技术主要分为湿法和干法两大类。工业装置脱除NOx的主要工艺通常采用选择性非催化还原技术SNCR和选择性催化还原技术SCR。SNCR和SCR技术主要是在没有或有催化剂时，将NOx选择性地还原为H2O和N2，SNCR脱除效率为50%~60%，SCR脱除效率为60%~90%。传统的HPO法制备己内酰胺的NOx脱除装置采用的是SCR技术。然而，传统的HPO法制备己内酰胺的NOx脱除装置是将氨氧化开车稳定后，燃烧气体加热器再点火，因NOx气体脱除反应器不能快速升温至反应温度，尾气NOx不能有效脱除，致使每次装置开车上空排放尾气NOx浓度超标（NOx浓度＞200mg/m3）,大气环境受到严重污染，危害人体健康。排放尾气NOx浓度超标成为困扰装置运行的难题。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统的HPO法制备己内酰胺的氮氧化物脱除装置，尾气排放NOx超标的问题，提供一种尾气排放NOx环保达标的氮氧化物脱除装置。此外，本专利技术还提供一种利用上述氮氧化物脱除装置脱除氮氧化物的方法。一种氮氧化物脱除装置，用于脱除磷酸羟胺法制备己内酰胺工艺中产生的氮氧化物，所述氮氧化物脱除装置包括：氮氧化物气体脱除过滤器，用于将磷酸羟胺法制备己内酰胺工艺中未被硝酸吸收塔吸收的尾气凝聚，除去硝酸雾气，得到过滤气体；与所述氮氧化物气体脱除过滤器连通的气体加热器，用于以高压蒸汽为热源，将所述过滤气体与高压蒸汽换热，得到加热后的尾气；与所述气体加热器连通的气体燃烧加热器，用于将氢气与压缩空气点火燃烧后对所述加热后的尾气继续加热，得到燃烧尾气；与所述气体燃烧加热器连通的空气管线，用于提供所述压缩空气；与所述气体燃烧加热器连通的氢气管线，用于提供所述氢气；与所述气体燃烧加热器连通的氮氧化物气体脱除反应器，用于将所述燃烧尾气与氨气在催化剂作用下反应，形成含有氮气和水蒸气的排放气，所述排放气中氮氧化物浓度＜200mg/m3；与所述氮氧化物气体脱除反应器连通的氨气管线，用于提供所述氨气。在其中一个实施例中，所述氢气管线包括含氢气尾气管线和辅助氢气管线，所述含氢气尾气管线，用于提供磷酸羟胺法制备己内酰胺工艺中羟胺工序产生的含氢气尾气，所述辅助氢气管线，用于提供辅助氢气。在其中一个实施例中，所述空气管线上设有流量指示控制阀，所述氢气管线上设有比例调节控制阀，所述气体燃烧加热器靠近出口的一端设有温度指示控制阀，所述温度指示控制阀、比例调节控制阀和流量指示控制阀之间联锁控制。在其中一个实施例中，所述氮氧化物脱除装置还包括与所述氮氧化物气体脱除反应器连通的空气压缩机透平机，用于将所述含有氮气和水蒸气的排放气做功后排入大气。一种利用上述氮氧化物脱除装置脱除氮氧化物的方法，包括以下步骤：提供氢气和压缩空气；将所述氢气和压缩空气通入所述气体燃烧加热器点火燃烧，使所述氮氧化物气体脱除反应器提前升温至270℃~280℃；提供磷酸羟胺法制备己内酰胺工艺中未被硝酸吸收塔吸收的尾气；将所述尾气通入所述氮氧化物气体脱除过滤器，通过凝聚，除去硝酸雾气，得到过滤气体；将所述过滤气体通入所述气体加热器，以高压蒸汽为热源，将所述过滤气体与高压蒸汽换热，得到加热后的尾气；将所述加热后的尾气通入所述气体燃烧加热器，所述氢气与压缩空气点火燃烧对所述加热后的尾气继续加热，得到燃烧尾气；提供氨气；将所述氨气和燃烧尾气通入提前升温至270℃~280℃的氮氧化物气体脱除反应器，所述氨气和燃烧尾气在催化剂作用下反应，形成含有氮气和水蒸气的排放气，所述排放气中氮氧化物浓度＜200mg/m3。在其中一个实施例中，将所述氨气和燃烧尾气通入提前升温至270℃~280℃的氮氧化物气体脱除反应器，所述氨气和燃烧尾气在催化剂作用下反应，形成含有氮气和水蒸气的排放气，所述排放气中氮氧化物浓度＜200mg/m3的步骤之后，还包括以下步骤：将所述含有氮气和水蒸气的排放气通入空气压缩机透平机做功后排入大气。在其中一个实施例中，所述提供氢气和压缩空气的步骤中，所述氢气来源于磷酸羟胺法制备己内酰胺工艺中羟胺工序产生的含氢气尾气。在其中一个实施例中，所述提供氢气和压缩空气的步骤中，所述氢气还来源于辅助氢气。上述氮氧化物脱除装置及利用其脱除氮氧化物的方法，通过将氢气与压缩空气通入气体燃烧加热器点火燃烧，使氮氧化物气体脱除反应器提前升温至270℃~280℃，再将磷酸羟胺法制备己内酰胺工艺中未被硝酸吸收塔吸收的尾气依次通过氮氧化物气体脱除过滤器、气体加热器、气体燃烧加热器通入氮氧化物气体脱除反应器中，与氨气在催化剂作用下反应，形成含有氮气和水蒸气的排放气，此过程不出现任何时间空挡，降低了排放气中氮氧化物的浓度，使得排放气中氮氧化物浓度＜200mg/m3，排放气环保达标。附图说明图1为一实施方式的氮氧化物脱除装置的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。请参阅图1，一实施方式的氮氧化物脱除装置，用于脱除磷酸羟胺法制备己内酰胺工艺中产生的氮氧化物，该氮氧化物脱除装置包括氮氧化物气体脱除过滤器10、气体加热器20、气体燃烧加热器30、空气管线40、氢气管线50、氮氧化物气体脱除反应器60和氨气管线70。其中，氮氧化物气体脱除过滤器10用于将磷酸羟胺法制备己内酰胺工艺中未被硝酸吸收塔吸收的尾气凝聚，除去硝酸雾气，得到过滤气体。磷酸羟胺法制备己内酰胺的工艺中，从硝酸吸收塔顶部出来未被吸收的尾气进入氮氧化物气体脱除过滤器10，通过凝聚以除去夹带的硝酸雾气，聚结成的液体则由氮氧化物气体脱除过滤器10的底部排出回收，过滤气体则从氮氧化物气体脱除过滤器10的顶部进入气体加热器20。气体加热器20与氮氧化物气体脱除过滤器10连通。气体加热器20用于以高压蒸汽为热源，将过滤气体与高压蒸汽换热，得到加热后的尾气。在本实施方式中，气体加热器20为列管式换热器。从氮氧化物气体脱除过滤器10顶部出来的过滤气体进入气体加热器20的壳程，用高压蒸汽从管程加热，得到加热后的尾气，加热后的尾气进入气体燃烧加热器30。气体燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮氧化物脱除装置，用于脱除磷酸羟胺法制备己内酰胺工艺中产生的氮氧化物，其特征在于，所述氮氧化物脱除装置包括：氮氧化物气体脱除过滤器，用于将磷酸羟胺法制备己内酰胺工艺中未被硝酸吸收塔吸收的尾气凝聚，除去硝酸雾气，得到过滤气体；与所述氮氧化物气体脱除过滤器连通的气体加热器，用于以高压蒸汽为热源，将所述过滤气体与高压蒸汽换热，得到加热后的尾气；与所述气体加热器连通的气体燃烧加热器，用于将氢气与压缩空气点火燃烧后对所述加热后的尾气继续加热，得到燃烧尾气；与所述气体燃烧加热器连通的空气管线，用于提供所述压缩空气；与所述气体燃烧加热器连通的氢气管线，用于提供所述氢气；与所述气体燃烧加热器连通的氮氧化物气体脱除反应器，用于将所述燃烧尾气与氨气在催化剂作用下反应，形成含有氮气和水蒸气的排放气，所述排放气中氮氧化物浓度＜200mg/m

【技术特征摘要】
1.一种氮氧化物脱除装置，用于脱除磷酸羟胺法制备己内酰胺工艺中产生的氮氧化物，其特征在于，所述氮氧化物脱除装置包括：氮氧化物气体脱除过滤器，用于将磷酸羟胺法制备己内酰胺工艺中未被硝酸吸收塔吸收的尾气凝聚，除去硝酸雾气，得到过滤气体；与所述氮氧化物气体脱除过滤器连通的气体加热器，用于以高压蒸汽为热源，将所述过滤气体与高压蒸汽换热，得到加热后的尾气；与所述气体加热器连通的气体燃烧加热器，用于将氢气与压缩空气点火燃烧后对所述加热后的尾气继续加热，得到燃烧尾气；与所述气体燃烧加热器连通的空气管线，用于提供所述压缩空气；与所述气体燃烧加热器连通的氢气管线，用于提供所述氢气；与所述气体燃烧加热器连通的氮氧化物气体脱除反应器，用于将所述燃烧尾气与氨气在催化剂作用下反应，形成含有氮气和水蒸气的排放气，所述排放气中氮氧化物浓度＜200mg/m3；与所述氮氧化物气体脱除反应器连通的氨气管线，用于提供所述氨气。2.根据权利要求1所述的氮氧化物脱除装置，其特征在于，所述氢气管线包括含氢气尾气管线和辅助氢气管线，所述含氢气尾气管线，用于提供磷酸羟胺法制备己内酰胺工艺中羟胺工序产生的含氢气尾气，所述辅助氢气管线，用于提供辅助氢气。3.根据权利要求1所述的氮氧化物脱除装置，其特征在于，所述空气管线上设有流量指示控制阀，所述氢气管线上设有比例调节控制阀，所述气体燃烧加热器靠近出口的一端设有温度指示控制阀，所述温度指示控制阀、比例调节控制阀和流量指示控制阀之间联锁控制。4.根据权利要求1所述的氮氧化物脱除装置，其特征在于，所述氮氧化物脱除装置还包括与所述氮氧化物气体脱除反应器连通的空气压缩机透平机，用于将所述含有氮气...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛伟，留辉，易春红，谢端波，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司巴陵分公司，
类型：发明
国别省市：北京,11