一種具有溫室氣體減排效果的硝酸氧化爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有溫室氣體減排效果的硝酸氧化爐，在氧化爐中增加一個高度為10厘米的N2O催化劑容器，材質(zhì)與氧化爐材質(zhì)相同，直徑比氧化爐內(nèi)徑小10厘米，該容器底部為金屬絲網(wǎng)，內(nèi)部設(shè)垂直于底部的隔斷若干；另用耐高溫金屬絲網(wǎng)制成容積為75立方厘米可彎曲的金屬絲小包若干，將催化劑顆粒裝入金屬絲小包中；再將所述金屬絲小包填滿在所述N2O催化劑容器的內(nèi)部。本裝置對N2O的處理效果較好，而且本裝置無需人工分裝，避免了催化劑損耗，同時提高減排效率，并不增加運行費用。
【專利說明】一種具有溫室氣體減排效果的硝酸氧化爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及反應(yīng)器應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種有溫室氣體減排效果的新型硝酸氧化爐。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的原料主要是氨和空氣，采用氨的接觸催化氧化的方法進行生產(chǎn)的。其總反應(yīng)是式為:
[0003]NH3+202=HN03+H20
[0004]硝酸生產(chǎn)過程第一步是氣氨與空氣混合物在氧化爐內(nèi)的鉬銠合金絲網(wǎng)上燃燒，生成860°C的高溫氧化氮(NOX)氣體，主要反應(yīng)公式如下:
[0005]4NH3+502 — 4N0+6H20 (I)
[0006]4NH3+302 — 2N2+6H20 (2)
[0007]4NH3+402 — 2N20+6H20 (3)
[0008]公式⑴生成的NO是該步驟的主要產(chǎn)物，用于生產(chǎn)硝酸，公式⑵和(3)是伴隨反應(yīng)，生成副產(chǎn)物N2、N2O和水。
[0009]硝酸裝置生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的一氧化二氮(N2O)是一種具有溫室效應(yīng)的氣體，是《京都議定書》規(guī)定的6種溫室氣體之一。N20在大氣中的存留時間長，并可輸送到平流層，同時，N2O也是導(dǎo)致臭氧層損耗的物質(zhì)之一。與二氧化碳相比，雖然N2O在大氣中的含量很低，但其單分子增溫潛勢卻是二氧化碳的310倍；對全球氣候的增溫效應(yīng)在未來將越來越顯著，為了有效削減溫室氣體，保護大氣環(huán)境質(zhì)量，采用分解硝酸生產(chǎn)尾氣中的氧化亞氮，即“硝酸廠氨水燃燒爐(氧化爐)內(nèi)N20催化分解技術(shù)”，該技術(shù)在硝酸裝置氧化爐內(nèi)安裝減排專用的催化劑，在尾氣筒安裝檢測儀器測定實際的減排量。
[0010]在正常生產(chǎn)條件下，副產(chǎn)物N2O不能生成硝酸，如果不進行處理直接排放到大氣中，將會加重全球溫室效應(yīng)，目前通用的處理溫室氣體N2O的方法是在氨氧化爐底部平鋪厚度約10厘米的每個顆粒為9*9mm蜂窩狀圓柱體的催化劑床層，然后在上面鋪上鉬銠合金絲網(wǎng)，氧化爐開車后，氨氣和空氣中的氧氣在鉬銠合金絲網(wǎng)上燃燒生成高溫氧化氮氣體，其中含N2O約1200ppm，高溫氧化氮氣體隨即與鉬銠合金絲網(wǎng)下面的N2O分解催化劑發(fā)生催化還原反應(yīng)，將N2O分解為N2和02，分解率達到90%，同時不會改變其它成分:
[0011]N2O — N2+0.5 O2
[0012]該裝置的缺點在于:
[0013]1、每半年需要更換一次鉬銠合金絲網(wǎng)，并對氧化爐檢修，因此每半年需要將N2O催化劑移除并重新安裝，在此過程中需要操作人員站在催化劑上用工具進行操作，操作過程中由于重力擠壓和工具損傷會造成催化劑破損，一方面會使產(chǎn)生的碎末隨氣流進入下面的工序中，另一方面會造成催化劑損耗，降低減排效率和縮短催化劑壽命。
[0014]2、氧化爐開車后，50000Nm3/h的工藝氣體會改變N2O催化劑鋪設(shè)的平坦度，會造成中間催化劑向周圍轉(zhuǎn)移，從而造成中間催化劑厚度不足10厘米而降低減排率。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種具有溫室氣體減排效果的新型硝酸氧化爐裝置。本裝置對N2O的處理效果較好，而且本裝置無需人工分裝，避免了催化劑損耗，同時提高減排效率，并不增加運行費用。
[0016]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種具有溫室氣體減排效果的硝酸氧化爐，在氧化爐中增加一個高度為10厘米的N2O催化劑容器，材質(zhì)與氧化爐材質(zhì)相同，直徑比氧化爐內(nèi)徑小10厘米，該容器底部為金屬絲網(wǎng)，內(nèi)部設(shè)垂直于底部的隔斷若干?’另用耐高溫金屬絲網(wǎng)制成容積為75立方厘米可彎曲的金屬絲小包若干，將催化劑顆粒裝入金屬絲小包中；再將所述金屬絲小包填滿在所述N2O催化劑容器的內(nèi)部。隔斷的材質(zhì)可以任選，耐高溫且惰性即可。
[0017]所述N2O催化劑容器安裝后，其與氧化爐壁之間的空隙再用裝滿催化劑顆粒的金屬絲小包填滿，以防止N2O從四周旁路。
[0018]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0019]I)本發(fā)明裝置可以更好地分解氧化亞氮氣體，無需改變工藝條件，從而大大保護了環(huán)境。
[0020]2)本處理裝置每次檢修期間可以將催化劑連同催化劑容器直接起吊和安裝，無需人工分裝，避免了催化劑損耗，同時節(jié)約了資源。
[0021]3)本發(fā)明裝置中存在的隔斷可以很好地保持催化劑在氧化爐內(nèi)的平鋪形狀，不會被氣流破壞，從而不影響減排效率和催化劑壽命。
【具體實施方式】
[0022]為進一步說明本發(fā)明，結(jié)合以下實施例具體說明:
[0023]一種具有溫室氣體減排效果的硝酸氧化爐，在氧化爐中增加一個高度為10厘米的N2O催化劑容器，材質(zhì)與氧化爐材質(zhì)相同，直徑比氧化爐內(nèi)徑小10厘米，該容器底部為金屬絲網(wǎng)，內(nèi)部設(shè)垂直于底部的隔斷若干；另用耐高溫金屬絲網(wǎng)制成容積為75立方厘米可彎曲的金屬絲小包若干，將催化劑顆粒裝入金屬絲小包中；再將所述金屬絲小包填滿在所述N2O催化劑容器的內(nèi)部。隔斷的材質(zhì)可以任選，耐高溫且惰性即可。N2O催化劑容器安裝后，其與氧化爐壁之間的空隙再用裝滿催化劑顆粒的金屬絲小包填滿，以防止N2O從四周旁路。
[0024]每次檢修期間可以將催化劑連同催化劑容器直接起吊和安裝，無需人工分裝，避免了催化劑損耗；同時存在的隔斷可以很好地保持催化劑在氧化爐內(nèi)的平鋪形狀，不會被氣流破壞。
[0025]以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有溫室氣體減排效果的硝酸氧化爐，其特征在于:在氧化爐中增加一個高度為10厘米的N2O催化劑容器，材質(zhì)與氧化爐材質(zhì)相同，直徑比氧化爐內(nèi)徑小10厘米，該容器底部為金屬絲網(wǎng)，內(nèi)部設(shè)垂直于底部的隔斷若干；另用耐高溫金屬絲網(wǎng)制成容積為75立方厘米可彎曲的金屬絲小包若干，將催化劑顆粒裝入金屬絲小包中；再將所述金屬絲小包填滿在所述N2O催化劑容器的內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有溫室氣體減排效果的硝酸氧化爐，其特征在于:所述N2O催化劑容器安裝后，其與氧化爐壁之間的空隙再用裝滿催化劑顆粒的金屬絲小包填滿，以防止N2O從四周芳路。
【文檔編號】B01J8/02GK103480304SQ201310403806
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】王莉莉, 倪源滿, 范旭, 陳明功 申請人:安徽淮化股份有限公司