己二酸尾氣中氮氧化物脫除裝置及其方法
【專利摘要】本發明公開了一種己二酸尾氣中氮氧化物脫除裝置及其方法，該裝置包括反應器、己二酸尾氣出料閥、加熱器和氣體混合器，在己二酸尾氣出料閥和加熱器之間設有脫除前取樣點和脫除前在線濃度分析儀，在加熱器和氣體混合器之間設有進料溫度計；氣體混合器的進口與氣氨管路和低壓氮氣置換管路相連接；在低壓氮氣置換管路上設有低壓氮氣出料閥；在氣體混合器和反應器之間設有反應器入口主閥和反應器入口旁通閥，在反應器出口管路上設有脫除后取樣點、脫除后在線濃度分析儀、放空管路閥門和反應器出口主閥；在反應器上設有進出口壓差計和三只溫度計。本發明可使催化劑在長期高溫、酸性環境下穩定運行，保持其相應的反應活性，使氮氧化物脫除率達到95%以上。
【專利說明】
己二酸尾氣中氮氧化物脫除裝置及其方法
[0001 ] 技術領域:
本發明涉及一種尾氣處理裝置，特別是涉及一種己二酸尾氣中氮氧化物的脫除裝置，以及利用該裝置對氮氧化物進行處理的方法，屬于己二酸生產過程中的尾氣處理技術領域。
[0002]【背景技術】:
己二酸生產工藝的尾氣中會產生氮氧化物(一氧化氮、二氧化氮)，每生產I噸的己二酸大約會產生0.06噸的氮氧化物氣體。目前國內己二酸的年產量約為200萬噸，每年產生的氮氧化物氣體約計12萬噸。國內生產過程中，90%的己二酸尾氣氮氧化物是通過空氣稀釋直接排放至大氣中。氮氧化物是形成酸雨和霧霾的主要原因之一，對大氣環境造成嚴重破壞。國內雖然對脫除氮氧化物的研究較多，但是尚未見到有關己二酸尾氣氮氧化物脫除裝置的相關文獻資料。因此，目前亟待尋求一種可有效脫除己二酸尾氣中的氮氧化物裝置和脫除方法，來滿足環保的要求。
[0003]
【發明內容】
:
本發明所要解決的技術問題是:提供一種己二酸尾氣中氮氧化物脫除裝置及其方法，采用該裝置以及方法可以使己二酸尾氣中氮氧化物的脫除率達到95%以上，脫除效率較高。
[0004]本發明為解決技術問題所采取的技術方案如下:
一種己二酸尾氣中氮氧化物脫除裝置，包括反應器，還包括沿管路依次連接的己二酸尾氣出料閥、加熱器和氣體混合器，所述己二酸尾氣出料閥和加熱器之間的管路上設置有脫除前取樣點和脫除前在線濃度分析儀，所述加熱器和氣體混合器之間的管路上設置有進料溫度計;所述氣體混合器的進口與氣氨管路和低壓氮氣置換管路相連接，所述氣氨管路和低壓氮氣置換管路并聯設置，在所述的氣氨管路上設置有氣氨出料閥和氣體流量計，在所述的低壓氮氣置換管路上設置有低壓氮氣出料閥;在所述的氣體混合器和反應器之間的管路上并聯設置有反應器入口主閥和反應器入口旁通閥，在與反應器出口連接的管路上設置有脫除后取樣點、脫除后在線濃度分析儀、放空管路閥門和反應器出口主閥;所述反應器上設置有進出口壓差計和三只溫度計。
[0005]所述的脫除前取樣點和脫除后取樣點與管路之間分別設置有控料閥;所述進出口壓差計與反應器的進出口之間分別設置有壓控閥；所述三只溫度計并列設置，分別設置在所述反應器的進口端、中間以及出口端。
[0006]所述反應器中間間隔設置有若干層鋼絲網、兩端以及鋼絲網之間填充有活性陶瓷球。
[0007]利用上面所述的己二酸尾氣中氮氧化物脫除裝置來脫除氮氧化物的方法，其具體步驟如下:
①將己二酸尾氣氮氧化物在一定濃度下經過加熱器升溫至200°C后輸送到氣體混合器中，其中:己二酸尾氣氮氧化物的濃度控制在10ppm?2000ppm之間；
②反應器中催化劑起活升溫:關閉反應器入口主閥和反應器出口主閥，升溫氣體通過反應器入口旁通閥進入到反應器中，將催化劑升溫起活，升溫氣體通過放空管路閥門放空后，循環至己二酸尾氣出料閥進行循環處理；
③當催化劑床層溫度達到200°C以上時，打開反應器入口主閥和反應器出口主閥，關閉放空管路閥門；
④開啟氣氨出料閥，使己二酸尾氣中的氮氧化物在反應器中分解成犯和出0，反應過程中控制氮氧化物與氨氣的摩爾比為(1.1?1.2):1，通過進出口壓差計和反應器入口旁通閥來保證反應器進、出口的壓力差在O?0.0lMPa之間；
⑤緊急事故下的低壓氮氣置換:關閉己二酸尾氣出料閥和氣氨出料閥，開啟低壓氮氣出料閥，通過低壓氮氣置換管路置換管道中的氨氣，防止形成氨鹽。
[0008]通過脫除前取樣點和脫除前在線濃度分析儀來控制氮氧化物的進氣濃度保持在10ppm?2000ppm之間；通過脫除后取樣點和脫除后在線濃度分析儀來控制反應后的氮氧化物濃度保持在50ppm以下。
[0009]和現有技術相比，本發明的積極有益效果如下:
1、采用本發明的己二酸尾氣氮氧化物脫除裝置和方法可以使氮氧化物的脫除率在95%以上，脫除效率較高;本裝置可以使催化劑在處于長期高溫、酸性的環境下穩定運行，保持其相應的反應活性。
[0010]2、本發明采用己二酸尾氣中氮氧化物反應前后人工取樣和在線分析儀雙保險，可以真實掌握氣體的濃度，快速和準確調整氨氣進量，避免己二酸裝置因負荷調整造成濃度變化影響氮氧化物的脫除率；同時又可防止過量氨氣在管路及設備內部形成銨鹽，造成安全事故。
[0011]3、本發明反應器中特有的填裝方式，設置鋼絲網的目的是為了讓鋼絲網受力時更加穩定，并防止催化劑掉落到反應器底部;充填專用活性陶瓷球，確保進入催化劑床層前充分吸附非氮氧化物雜質氣體。
[0012]4、本發明設置有低壓氮氣置換管路，用于緊急事故下的低壓氮氣置換，可有效防止管道及設備內形成銨鹽，有效保證裝置安全穩定。
[0013]5、在本發明的催化劑升溫起活過程中，升溫氣體通過放空管路閥門放空后，循環至己二酸尾氣出料閥進行循環處理，防止己二酸尾氣中的氮氧化物廢棄排至空氣中，提高脫除效率。
[0014]【附圖說明】:
圖1為本發明所述的己二酸尾氣中氮氧化物脫除裝置的結構示意圖。
[0015]【具體實施方式】:
下面通過具體實施例對本發明做進一步的解釋和說明，但本發明的保護范圍不限于此。
[0016]實施例1:
參見圖1，一種己二酸尾氣中氮氧化物脫除裝置，包括反應器10，還包括沿管路依次連接的己二酸尾氣出料閥1、加熱器4和氣體混合器6，在己二酸尾氣出料閥I和加熱器4之間的管路上設置有脫除前取樣點2和脫除前在線濃度分析儀3，在加熱器4和氣體混合器6之間的管路上設置有進料溫度計5;所述氣體混合器6的進口與氣氨管路和低壓氮氣置換管路相連接，氣氨管路和低壓氮氣置換管路并聯設置，在氣氨管路上設置有氣氨出料閥16和氣體流量計15，在低壓氮氣置換管路上設置有低壓氮氣出料閥17;在氣體混合器6和反應器10之間的管路上并聯設置有反應器入口主閥7和反應器入口旁通閥8，在與反應器10出口連接的管路上設置有脫除后取樣點U、脫除后在線濃度分析儀12、放空管路閥門13和反應器出口主閥14;在反應器10上設置有進出口壓差計9和三只溫度計18、19和20。
[0017]在脫除前取樣點2和脫除后取樣點11與管路之間分別設置有控料閥；在進出口壓差計9與反應器10的進出口之間分別設置有壓控閥；三只溫度計18、19和20并列設置，分別設置在反應器10的進口端、中間以及出口端。
[0018]在反應器10中間間隔設置有若干層鋼絲網、兩端以及鋼絲網之間填充有活性陶瓷球。
[0019]實施例2:
利用實施例1的裝置對己二酸尾氣中的氮氧化物進行處理的方法，具體步驟如下:
①將己二酸尾氣氮氧化物在一定濃度下經過加熱器升溫至200°C后輸送到氣體混合器中，其中:己二酸尾氣氮氧化物的濃度控制在10ppm?2000ppm之間；
②反應器中催化劑起活升溫:關閉反應器入口主閥和反應器出口主閥，升溫氣體通過反應器入口旁通閥進入到反應器中，將催化劑升溫起活，升溫氣體通過放空管路閥門放空后，循環至己二酸尾氣出料閥進行循環處理；
③當催化劑床層溫度達到200°C以上時，打開反應器入口主閥和反應器出口主閥，關閉放空管路閥門；
④開啟氣氨出料閥，使己二酸尾氣中的氮氧化物在反應器中分解成犯和出0，反應過程中控制氮氧化物與氨氣的摩爾比為(1.1?1.2):1，通過進出口壓差計和反應器入口旁通閥來保證反應器進、出口的壓力差在O?0.0lMPa之間；
⑤緊急事故下的低壓氮氣置換:關閉己二酸尾氣出料閥和氣氨出料閥，開啟低壓氮氣出料閥，通過低壓氮氣置換管路置換管道中的氨氣，防止形成氨鹽，造成安全事故。
[0020]在步驟④中，開啟氣氨出料閥時，氨氣壓力和溫度控制在0.3MPa、100°C。
[0021]通過脫除前取樣點和脫除前在線濃度分析儀來控制氮氧化物的進氣濃度保持在10ppm?2000ppm之間；通過脫除后取樣點和脫除后在線濃度分析儀來控制反應后的氮氧化物濃度保持在50ppm以下。
【主權項】
1.一種己二酸尾氣中氮氧化物脫除裝置，包括反應器(10)，其特征在于:所述的己二酸尾氣中氮氧化物脫除裝置還包括沿管路依次連接的己二酸尾氣出料閥(I)、加熱器(4)和氣體混合器(6)，所述己二酸尾氣出料閥(I)和加熱器(4)之間的管路上設置有脫除前取樣點(2)和脫除前在線濃度分析儀(3)，所述加熱器(4)和氣體混合器(6)之間的管路上設置有進料溫度計(5);所述氣體混合器(6)的進口與氣氨管路和低壓氮氣置換管路相連接，所述氣氨管路和低壓氮氣置換管路并聯設置，在所述的氣氨管路上設置有氣氨出料閥(16)和氣體流量計(15)，在所述的低壓氮氣置換管路上設置有低壓氮氣出料閥(17);在所述的氣體混合器(6)和反應器(10)之間的管路上并聯設置有反應器入口主閥(7)和反應器入口旁通閥(8)，在與反應器(10)出口連接的管路上設置有脫除后取樣點(11)、脫除后在線濃度分析儀(12)、放空管路閥門(13)和反應器出口主閥(14);所述反應器(10)上設置有進出口壓差計(9)和三只溫度計(18、19、20)。2.根據權利要求1所述的己二酸尾氣中氮氧化物脫除裝置，其特征在于:所述的脫除前取樣點(2)和脫除后取樣點(11)與管路之間分別設置有控料閥;所述進出口壓差計(9)與反應器(10)的進出口之間分別設置有壓控閥；所述三只溫度計(18、19、20)并列設置，分別設置在所述反應器(10)的進口端、中間以及出口端。3.根據權利要求2所述的己二酸尾氣中氮氧化物脫除裝置，其特征在于:所述反應器(10)中間間隔設置有若干層鋼絲網、兩端以及鋼絲網之間填充有活性陶瓷球。4.利用權利要求1或2或3所述的己二酸尾氣中氮氧化物脫除裝置來脫除氮氧化物的方法，其具體步驟如下: ①將己二酸尾氣氮氧化物在一定濃度下經過加熱器(4)升溫至200°C后輸送到氣體混合器(6)中，其中:己二酸尾氣氮氧化物的濃度控制在10ppm?2000ppm之間； ②反應器中催化劑起活升溫:關閉反應器入口主閥(7)和反應器出口主閥(14)，升溫氣體通過反應器入口旁通閥(8)進入到反應器(10)中，將催化劑升溫起活，升溫氣體通過放空管路閥門(13)放空后，循環至己二酸尾氣出料閥(I)進行循環處理； ③當催化劑床層溫度達到200°C以上時，打開反應器入口主閥(7)和反應器出口主閥(14)，關閉放空管路閥門(13); ④開啟氣氨出料閥(16)，使己二酸尾氣中的氮氧化物在反應器(10)中分解成犯和出0，反應過程中控制氮氧化物與氨氣的摩爾比為(1.1?1.2):1，通過進出口壓差計(9)和反應器入口旁通閥(8)來保證反應器(10)進、出口的壓力差在O?0.0lMPa之間； ⑤緊急事故下的低壓氮氣置換:關閉己二酸尾氣出料閥(I)和氣氨出料閥(16)，開啟低壓氮氣出料閥(17)，通過低壓氮氣置換管路置換管道中的氨氣，防止形成氨鹽。5.根據權利要求4所述的脫除氮氧化物的方法，其特征在于:通過脫除前取樣點(2)和脫除前在線濃度分析儀(3)來控制氮氧化物的進氣濃度保持在10ppm?2000ppm之間；通過脫除后取樣點(11)和脫除后在線濃度分析儀(12)來控制反應后的氮氧化物濃度保持在50ppm以下。
【文檔編號】B01D53/86GK105921012SQ201610492301
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月29日
【發明人】趙鐸, 陳聚良, 史紅軍, 陳亞春, 潘強, 鐘儒學, 呂國輝, 馮繼偉, 梁甫, 張軍明
【申請人】平頂山市普恩科技有限公司