CN102688687A

CN102688687A - 一种催化分解硝酸尾气n2o的新工艺

Info

Publication number: CN102688687A
Application number: CN2012101625858A
Authority: CN
Inventors: 覃秀凤; 王仁委; 朱宾兵; 江峰; 潘西汉; 黄宝; 曾强; 覃飞
Original assignee: LIUZHOU CHEMICAL INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: LIUZHOU CHEMICAL INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2012-05-24
Filing date: 2012-05-24
Publication date: 2012-09-26

Abstract

本发明涉及一种催化分解硝酸尾气N₂O的新工艺。将硝酸尾气通入催化分解装置中，先与催化分解装置一侧的蓄热体换热，使温度升至350℃～380℃，然后硝酸尾气进入催化分解装置的中间升温室使温度升至500℃～650℃，再与另一侧触媒接触，通过触媒催化分解N₂O，N₂O被分解为氮气和氧气，分解后的气体经该侧蓄热体回收热量后排入大气。所述的触媒为蜂窝状沸石型触媒，该触媒不含重金属和贵金属，该触媒至少包含以下重量百分比的成分：Fe₂O₃：0～2%，Al₂O₃：0～2%，SiO₂：2～19%，陶瓷材料：75～90%。该工艺具有对杂质要求不高、对硝酸尾气NO_X没有要求、起活温度低和分解效率高且稳定等优点。

Description

一种催化分解硝酸尾气N2O的新工艺

技术领域

本发明涉及一种催化分解硝酸尾气N₂O的新工艺。

背景技术

硝酸尾气N₂O分解技术即在吸收塔和排气筒之间安装N₂O催化分解装置。目前催化分解装置用触媒均为贵金属钯镶在陶瓷材料的蜂窝型，其中贵金属钯含量在0.35-0.50%之间，触媒规格为150 mm x 150 mm x 50 mm。

N₂O分解反应如下：

N₂O → N₂ + (1/2) O₂

现有催化分解硝酸尾气N₂O工艺的不足如下：

1）操作条件荷刻。该贵金属钯触媒对下列污染物很敏感：重金属和碱金属比如铅、汞、砷、锑、钠、钾、锂、锌、铜、锡、铁、镍和镉，以及硫、硅、磷、氟、氯、碘和灰尘。因此要求进入分解系统的气源包括硝酸尾气、助燃空气、密封空气等都要非常干净。

2）触媒活性衰减很快，经过对使用该类型触媒的厂家了解，运行不到半年，减排效率就下降约20%，一年以后减排效率就下降50%以上。

3）起活温度高。操作温度范围为450-600℃，但实际运行温度须达到550℃以上才显示活性，低于550℃，效率就很低，500℃以下几乎没有效率。

4）对硝酸尾气中NO_X要求在300mg/Nm³以下，因此必须装在NO_X脱除系统后面。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种用蜂窝状沸石型触媒作为催化剂催化分解硝酸尾气N₂O的新工艺，该工艺具有对杂质要求不高、对硝酸尾气NO_X没有要求、起活温度低和分解效率高且稳定等优点，解决了上述现有技术中存在的问题。

解决上述技术问题的技术方案是：一种催化分解硝酸尾气N₂O的新工艺，将硝酸尾气通入催化分解装置中，所述的催化分解装置包括中间升温室、左侧反应室和右侧反应室，左侧反应室和右侧反应室分别装填上蓄热体和触媒，初始开车时，两侧的蓄热体需升温到450℃～500℃，硝酸尾气先从一侧反应室进入，与蓄热体换热，使硝酸尾气温度升至350℃～380℃，然后硝酸尾气进入中间升温室，由驰放气或天然气燃烧提供热量使硝酸尾气升温至500℃～650℃，硝酸尾气再进入另一侧反应室与触媒接触，通过触媒催化分解N₂O，N₂O被分解为氮气和氧气，分解后的气体经该侧蓄热体回收热量后排入大气，所述的触媒为蜂窝状沸石型触媒，所述的触媒不含重金属和贵金属，所述的触媒至少包含以下重量百分比的成分：Fe₂O₃：0～2%，Al₂O₃：0～2%，SiO₂：2～19%，陶瓷材料：75～90%。

两侧反应室互为进出口，每3～5分钟切换一次。

本发明的进一步技术方案是：所述的触媒至少包含以下重量百分比的成分：Fe₂O₃：1～2%，Al₂O₃：1～2%，SiO₂：15～19%，陶瓷材料：75～77%。

所述的触媒的规格为：150 mm× 150 mm × 300 mm。

所述的驰放气是合成氨驰放气。

本发明之一种催化分解硝酸尾气N₂O的新工艺具有以下有益效果：

1）对杂质要求不高，尤其耐硫、磷等，不易受杂质毒害。

2）对硝酸尾气NO_X没有要求，N₂O催化分解装置可以安装在NO_X脱除系统之前，或无须事先脱除NO_X。

3）起活温度低。操作温度范围为350-650℃，温度达到500℃即可表现良好效率。

4）分解效率高且稳定。最高效率达98%以上，且保持稳定，衰减慢。

下面，结合附图和实施例对本发明之一种催化分解硝酸尾气N₂O的新工艺的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1：本发明工艺流程简图。

图中：1-蓄热体，2-触媒，3-中间升温室。

具体实施方式

实施例1：一种催化分解硝酸尾气N₂O的新工艺，将硝酸尾气通入催化分解装置中，所述的催化分解装置包括中间升温室、左侧反应室和右侧反应室，左侧反应室和右侧反应室分别装填上蓄热体和触媒，触媒位于蓄热体上方，初始开车时，两侧蓄热体需升温到450℃～500℃，硝酸尾气先从一侧进入，与该侧蓄热体换热，使100℃多的硝酸尾气温度升至350℃～380℃，然后硝酸尾气进入中间升温室，由合成氨驰放气或天然气燃烧提供热量使硝酸尾气升温至500℃～650℃，硝酸尾气再进入另一侧反应室与触媒接触，通过触媒催化分解N₂O，N₂O被分解为氮气和氧气，分解后的气体经该侧蓄热体回收热量后排入大气。两侧反应室互为进出口，每3~5分钟切换一次，由PLC控制。所述的触媒为蜂窝状沸石型触媒，所述的触媒不含重金属（重金属是指铜、铅、锌、锡、镍、钴、锑、汞和铋）和贵金属（贵金属是指金、铂、钯和银），所述的触媒至少包含以下重量百分比的成分：Fe₂O₃：1～2%，Al₂O₃：1～2%，SiO₂：15～19%，陶瓷材料：75～77%。所述的触媒的规格为：150 mm× 150 mm × 300 mm。

作为本发明实施例的一种变换，所述的触媒还可以根据需要采用其他合适尺寸的规格。

本发明所述的蜂窝状沸石型触媒，是将沸石负载在蜂窝状的陶瓷材料上，所述的触媒包含有以下重量百分比的成分：Fe₂O₃：0～2%，Al₂O₃：0～2%，SiO₂：2～19%，陶瓷材料：75～90%，且不含重金属和贵金属。

Claims

1.一种催化分解硝酸尾气N₂O的新工艺，其特征在于：将硝酸尾气通入催化分解装置中，所述的催化分解装置包括中间升温室、左侧反应室和右侧反应室，左侧反应室和右侧反应室分别装填上蓄热体和触媒，初始开车时，两侧的蓄热体需升温到450℃～500℃，硝酸尾气先从一侧反应室进入，与蓄热体换热，使硝酸尾气温度升至350℃～380℃，然后硝酸尾气进入中间升温室，由驰放气或天然气燃烧提供热量使硝酸尾气升温至500℃～650℃，硝酸尾气再进入另一侧反应室与触媒接触，通过触媒催化分解N₂O，N₂O被分解为氮气和氧气，分解后的气体经该侧蓄热体回收热量后排入大气，所述的触媒为蜂窝状沸石型触媒，所述的触媒不含重金属和贵金属，所述的触媒至少包含以下重量百分比的成分：Fe₂O₃：0～2%，Al₂O₃：0～2%，SiO₂：2～19%，陶瓷材料：75～90%。

2.根据权利要求1所述的一种催化分解硝酸尾气N₂O的新工艺，其特征在于：两侧反应室互为进出口，每3～5分钟切换一次。

3.根据权利要求1或2所述的一种催化分解硝酸尾气N₂O的新工艺，其特征在于：所述的触媒至少包含以下重量百分比的成分：Fe₂O₃：1～2%，Al₂O₃：1～2%，SiO₂：15～19%，陶瓷材料：75～77%。

4.根据权利要求1或2所述的一种催化分解硝酸尾气N₂O的新工艺，其特征在于：所述的触媒的规格为：150 mm× 150 mm × 300 mm。

5.根据权利要求1或2所述的一种催化分解硝酸尾气N₂O的新工艺，其特征在于：所述的驰放气是合成氨驰放气。