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用于在停机和/或启动过程中降低硝酸厂的氮氧化物尾气浓度的工艺方法及适用于该方法的硝酸厂

摘要

本发明涉及用于减少硝酸厂里氮氧化物尾气浓度的工艺方法,其中该硝酸厂运行在一定压力下并且配备了残余气体净化装置,在该工厂停机和/或启动过程中,该残余气体净化装置被设计用于在稳态运行时从尾气中去除氮氧化物,其特征在于,在该硝酸厂启动和/或关闭过程中,含有来自氮氧化物工厂的氮氧化物的被加压的尾气和用于氮氧化物的气体还原剂被通入到用于残余气体净化的反应器之外的填充有催化剂的反应器中并且被设计用于在硝酸厂停机和/或启动过程中减少尾气中氮氧化物的含量,并且,在所述填充有催化剂的反应器中,所述尾气中NOx的含量被催化还原减少,或者所述尾气中的NOx含量被催化还原减少并且该尾气中的N2O在附加反应器中被催化还原和/或被催化分解。此外,本发明也涉及实施该工艺方法的硝酸厂。采用该工艺方法或者工厂,硝酸厂的无烟启动和停机是可能的而且没有任何问题,并且在启动和/或停机过程中,尾气中的氮氧化物含量可以实质性地被降低。

著录项

  • 公开/公告号CN104350008A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2015-02-11

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 蒂森克虏伯工业解决方案股份公司;

    申请/专利号CN201380027210.3

  • 发明设计人 克里斯蒂安·佩尔班特;

    申请日2013-05-02

  • 分类号C01B21/26(20060101);B01D53/56(20060101);C01B21/40(20060101);B01D53/86(20060101);

  • 代理机构11112 北京天昊联合知识产权代理有限公司;

  • 代理人张天舒;张杰

  • 地址 德国埃森

  • 入库时间 2023-12-17 04:44:31

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2016-11-23

    著录事项变更 IPC(主分类):C01B21/26 变更前: 变更后: 申请日:20130502

    著录事项变更

  • 2016-09-07

    授权

    授权

  • 2015-03-11

    实质审查的生效 IPC(主分类):C01B21/26 申请日:20130502

    实质审查的生效

  • 2015-02-11

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及在停机和/或启动过程中,用于降低运行在压力下的 硝酸厂的氮氧化物浓度的工艺方法。本发明还涉及一种改进性的硝酸 厂,其可以运行该工艺方法。

背景技术

为了制备硝酸,氨气首先在催化剂上被氧气氧化并生成氮氧化 物NO,其在后续过程中被氧化生成二氧化氮NO2[参见Behr,A.,2002. Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry,Vol.6, Wiley-VCH,Weinheim]。

随后,由此得到的二氧化氮NO2在水中被吸收以形成硝酸。为了 使所得到的二氧化氮NO2最大程度地被水吸收,该吸收反应通常是在 加压的条件下进行,优选在4至14巴之间的压力下。

一般以大气中的氧气的形式提供对作为原材料的氨进行转换所 需的氧气。出于供应的目的,工艺空气在压缩机内被压缩并达到适于 氧化反应和吸收反应的压力。

现代硝酸厂运行在加压条件下,以便在吸收反应中得到更高的 酸浓度和更高的NOx的吸收率(即更好的吸收效率)。双压硝酸厂和 单压硝酸厂是有区别的。在单压工艺中,燃烧和吸收工艺均是在中等 压力(小于8巴)下或者和高压(大于8巴)下进行。

在双压工厂里,气体的生产,即通过氨氧化生产亚硝酸气体是 在约4至6巴的压力下进行的,并且由此得到的亚硝酸气体用水进行 吸收通常是在8至12巴下制备硝酸。

采用由气体和/或蒸汽轮机或电动方式驱动的压缩机来产生该 压力。气轮机优选地借助于硝酸厂的尾气来运行,其使用由至少一个 压缩机所施加的压力。

现代硝酸厂配备有残余气体净化器以满足日益严格的有关NOx和N2O尾气排放的法规。尾气净化器是现有技术,因为氮氧化物NOx 是,例如造成“酸雨”的因素和尾气中的成分氧化亚氮N2O(笑气) 是一种温室气体。借助于市场上现有的用于尾气净化的系统,稳态运 行下的硝酸厂生产硝酸过程中是能够可靠地遵守目前对于NOx排放的 限制。

源于报告编号为ecn-c-02-009(2002年2月)的、由van den  Brink发表的“在单一反应器里从硝酸厂尾气中合并催化去除NOx和 N2O”(Combined catalytic removal of NOx and N2O in a single  reactor from the tail gas of a nitric acid plant)和从蒂森克 虏伯伍德公司的文件“用于硝酸厂的设定排放标准”(Setting  Emissions Standards for Nitric Acid Plants)可知,用于硝酸厂 稳态运行下的残余气体净化的实例是已知的。这些文件没有公开硝酸 厂在启动和/或停机过程中减少该运行状态下氮氧化物含量的措施。

相比而言,在硝酸厂的非稳态的启动和停机过程中,升高的NOx浓度,例如在残留气体中大于50ppm,在烟囱出口处会普遍地升高。 除非减排附加措施是安装在工厂。根据在烟囱出口处NOx的浓度,升 高的氮氧化物NOx的排放量使得残余气体变成可见的浅黄色到深褐 色。浓度越高,所排放的气体的颜色的外观越深并且越强烈。在烟囱 出口处的残余气体里的升高的NOx浓度升高是由于当硝酸厂启动时或 当硝酸厂未处于运行状态时,工作残余气体的净化通常是不处于或不 再处于运行状态。此外,升高的NOx浓度还会出现在工厂中,例如管 道里,管道内部或其他工厂的部件中。

相对于稳态运行,通常不太可能在硝酸厂启动/关机操作过程中 避免在该有限的时间段内显著超过标准限值的氮氧化物的排放量。这 涉及到主要为NO2的NOx的排放,升到烟囱外的褐色的尾气从大约 20ppm的浓度增加到视觉可感知的程度。这些运行状态迄今为止相对 较少地成为被考虑的课题,因为相对于稳态运行模式,其比较罕见并 且公共利益相对较低。由于公众环境意识的逐渐增长以及由此产生的 排放法规,工厂运营商现在也越来越希望“减少排放”或“无烟”启 动/停机。

在关闭/冷态开始的启动过程中,硝酸工厂首先被充满具有外部 能量输入(例如外部蒸汽或电力)的空气(“空气操作”)。在这个 过程中,尾气在该残余气体净化装置的进气口被加热到约165至 200℃的温度。一旦吸收塔在启动过程中被充满了来自储存容器的 硝酸并且处于该硝酸中的NO2气体被空气剥离/吹出,第一次NOx排放 就会出现。在目前的残余气体净化操作中,氨被用作还原NOx的还原 剂,为防止硝酸铵形成在催化剂和在下游的工厂系统中,其不能被永 远地处于运行中直到最低温度超过200℃。此外,在启动过程中出 现的NOx的氧化程度不利于残余气体的净化操作。因此,在当前的工 厂里,在填充操作期间形成的NOx会被排放。随着填充操作的结束, NOx排放起初也停止了,直到硝酸厂的NH3氧化被启动(“点火”)。 点火后,工厂内的温度和NOx的浓度不断上升到稳态运行值,并且残 留气体净化可按照计划从大约200°的温度开始运行,法定的NOx排 放可以被完全遵守。

特别地,设定在双压工艺、高压工艺和中压工艺中的压缩机组 的启动以及在大气工艺中通风设备的启动必须被严格地看管,这是因 为由于压缩机组启动会导致在烟囱出口处通过工厂内产生的气体而 形成的第一次NOx排放。特别的情况是工厂未按计划地被关停。NOx的排放首先是由工厂系统中出现的NOx气体以及从吸收塔中未被漂洗 的硝酸中逸出的NOx气体造成的。在工厂启动之前不久在用硝酸充填 吸收塔的过程中,从硝酸中逸出的NOx所产生的NOx的排放会导致特 别高的程度;这是因为在启动之前酸是由贯穿工厂输运的空气进行漂 洗的。此外,在该工厂已经被启动(氨燃烧器点火)后,在烟囱的出 口处的残余气体中会达到相当高的NOx浓度。

在非运行过程中或者在硝酸厂停机过程中,在该工厂里处于压 力下的氮氧化物,即主要是NOx(主要是一氧化氮NO和二氧化氮NO2) 和N2O,经由吸收塔和残余气体净化降压排放到周围大气中。由于只 要处于允许的极限温度和水动力条件下,残余气体净化就可以被保持 运行,在工厂被完全降压之前该净化操作通常是不运行的。此外,吸 收塔,典型地是配备有筛板,随着被减小的气体流量而变得不稳定, 并因此吸收效率下降。经验表明,当残余气体净化停止运行,在残余 气体降压过程中,待释放到大气环境中的气体里的氮氧化物含量就会 显著增加,这将导致烟囱出口处的尾气变得可见。

因此,解决方案已经被找到,其中在硝酸厂停机和/或启动过程 中的氮氧化物的尾气浓度可以被降低而无需用到常规的残余气体净 化操作。

为了降低在硝酸厂停机和/或启动过程中的NOx尾气浓度,WO 03 /078314 A1提出加压运行的硝酸厂在关闭过程中,在残余气体净化 操作已经被停止后,暂时性地维持工厂内的现存的压力并随后以可调 节的方式降低气体压力,并且借助于从外部馈入的空气稀释后释放到 环境中。这些措施可以达到有调控地释放气体到环境中,这些含有 NOx的气体被充分稀释从而有可能实现工厂的无色关机。在重新启动 工厂的过程中,建议将升高含量比的工艺空气被供给到工厂的残余气 体涡轮机的上游或其上,使得从工厂逃逸的亚硝酸气体有足够的气体 进行稀释。但是从工厂释放的亚硝酸气体的含量并未因此被减少。此 外,本文所描述的工艺方法的应用需要硝酸厂里的具体预防措施,其 对工厂的“正常”运行并非绝对必要。例如,有必要在工厂设备里安 装可以阻拦停止运行中在工厂里出现的气体,即壳体部件。

在上述工艺的变型中,满载NOx的尾气由空气稀释到这种程度, 即其在烟囱的出口处不再是可见的。尽管如此,每次启动操作时排放 到环境中的NOx绝对量仍然维持较高。这种工艺流程越来越不被工厂 的运营者和立法者所接受。结果是迫切需要能够阻止NOx的排放,甚 至是在启动和关闭操作中。

在1999年12月的荷兰关于硝酸生产的最终报告里,描述了用 于减少在硝酸厂运行过程中的氮氧化物排放的措施。以及也描述了用 于稳态运行的措施、在该工厂的启动和停机过程中的措施。这些措施 包括增加吸收塔的吸收能力,以及往烟囱里注入蒸汽。这两项措施的 目的是吸收所出现的NOx以形成硝酸并且避免其排放到环境中。所提 及的进一步的措施是在启动或关机过程中加热所述尾气,或者设置在 低温下具有活性的选择性催化还原(SCR,selective catalytic  reduction)工厂。这两项措施的目的是能够尽可能早地或尽可能长 时间地执行稳态残余气体净化操作。所提及的进一步的措施是设置滴 流塔或设置具有干燥吸收剂的塔。这两项措施的目的是吸收所出现的 氮氧化物,并且因此防止其排放到环境中。缺点是与上述所提及的措 施相关的高投资成本。

发明内容

本发明的目的是提供用于硝酸厂启动和/或停机的工艺方法,其 中,氮氧化物排放量被显著地减少或者甚至被完全抑制。该工艺方法 也应该是通过简单的措施来实现。

本发明进一步的目的是提供一种用于执行根据本发明的工艺方 法的改良硝酸厂,其中仅需要对传统的硝酸厂的少量装置进行改动。

本发明涉及用于在工厂停机和/或启动过程中减少硝酸厂里氮 氧化物尾气浓度的工艺方法,其中该硝酸厂运行在一定压力下并且配 备了残余气体净化装置,该残余气体净化装置被设计用于在稳态运行 时从尾气中去除氮氧化物,其中,在该硝酸厂启动和/或关闭过程中, 含有来自氮氧化物工厂的氮氧化物的被加压的尾气和用于氮氧化物 的气体还原剂被通入到用于残余气体净化的反应器之外的填充有催 化剂的反应器中并且被设计用于在硝酸厂停机和/或启动过程中减少 尾气中氮氧化物的含量,并且,在所述附加反应器中,所述尾气中 NOx的含量被催化还原减少,或者所述尾气中的NOx含量被催化还原 减少并且该尾气中的N2O被催化还原和/或被催化分解。

本发明的解决方案的特点在于尾气中的氮氧化物的含量是在降 压操作过程中借助于还原剂(14)在附加反应器(5)中被降低的。 因此,可能免除与空气的解压缩后的残余气体稀释。

附加反应器(5)最好使用SCR原理,并且其尺寸通常比稳态运 行下的用于残余气体净化的那些反应器都小得多。附加反应器(5) 应该有利地被这样设计使得反应器的体积相比于用于残余气体净化 的传统反应器(8)至少减小了5倍,并且该硝酸厂可以在2到4个 小时内减压。

附加反应器(5)被填充了用于降解NOx的催化剂(“脱硝催化 剂”)。这些催化剂对于本领域的技术人员来说是已知的。总的来说, 这些催化剂都是过渡金属催化剂,其促进氮氧化物与还原剂的化学反 应。优选传统的脱硝催化剂,尤其是那些含有过渡金属和/或过渡金 属氧化物,如铁氧化物、镍氧化物、铜氧化物、钴氧化物、锰氧化物、 铑氧化物、铼氧化物或钒氧化物,或者金属铂、金或钯,或者两种或 两种以上的这些化合物的混合物。特别优选的是基于V2O5-TiO2催化 剂。

也优选在根据本发明的脱硝反应器中使用富含过度金属的沸石 催化剂。这些优选的沸石选自MFI、BEA、FER、MOR和MEL类型或者 它们的混合物构成的组中,优选BEA和MFI类型的沸石,更优选的为 ZSM-5沸石。

与根据本发明的优选实施例所使用的沸石的制备或结构有关的 具体细节在1996年Elsevier第四修订版“Atlas of Zeolite  Structure Types”进行了介绍,其在此被明确引用作为参考。

根据本发明的工艺方法还包括使用这些沸石,其中晶格里的铝 已被选自B、Ga、Fe、Cr、V、As、Sb和Bi中的一个或多个元素部分 取代。同样被包括使用这些沸石,其中晶格里的硅以同族方式被一个 或多个元素所取代,例如被选自Ge、Ti、Zr和Hf中的一个或多个元 素。

根据本发明,所使用的催化剂通常含有其它为本领域技术人员 所熟知的添加剂,例如粘合剂、硅铝酸盐或勃姆石(boehmite)。

该催化剂可以任何尺寸和几何形状的成型体存在,优选的其几 何形状具有比较大的比表面积,并且穿透流产生的压降最小。

典型的几何形状在该些催化剂中都是已知的,例如圆筒体、空 心圆柱体、多孔圆筒、环、粉碎颗粒、三叶片体(trilobes)或蜂窝 结构。

基于沸石质量,优选地用在脱硝反应器中的含有过渡金属的沸 石中的金属含量可以在很宽的范围内变化,并且可以例如高达25%, 但最好是在0.1到10%,尤其是在2到7%的范围内。

除了脱硝催化剂,其与还原剂一起催化NOx的化学反应,附加反 应器(5)也可包括促进N2O化学分解为氮气和氧气或者N2O的化学还 原的催化剂和还原剂。这些催化剂同样是本领域技术人员所熟知的。 其中一些用于与还原剂一起对氮氧化物进行化学转化的催化剂也同 时适用于化学分解N2O为氮气和氧气和/或与还原剂一起化学还原 N2O。

该催化剂可以以本领域技术人员已知的所有设置方式呈现在附 加反应器(5)里。这些方式包括任何几何形状的被精心划分的催化 剂材料的床,因而可形成一个或多个催化剂床。该催化剂也可以蜂窝 的形式出现在附加反应器(5)中。

除了含有氮氧化物的尾气,也被引入到附加反应器(5)里的是 用于还原氮氧化物的还原剂(14),特别是用于NOx的还原剂。

还原剂(14)可以被引入到附加反应器(5)上游的尾气流或者 直接被引入到附加反应器(5)的催化剂床的上游。针对NOx的合适 的还原剂(14)可以是已经为本领域技术人员所知的并且对还原NOx具有高活性的任何物质。这些还原剂可以是例如含氮还原剂。所采用 的含氮还原剂可以是任何化合物,只要它们适用于还原NOx。例如氮 烷(azanes)、氮烷的羟基衍生物,以及胺类(amines)、肟类(oximes)、 氨基甲酸酯、尿素或尿素衍生物。氮烷的例子是肼(hydrazine)和 非常特别氨。一个氮烷的羟基衍生物例子是羟胺。胺类的例子是脂肪 族伯胺(primary aliphatic amines)例如甲胺。氨基甲酸酯类的一 个例子是氨基甲酸铵。尿素衍生物的例子是N,N’-取代脲类,例如 如N,N’-二甲基脲。尿素和尿素衍生物优选用于水溶液形式。

特别优选使用氨作为针对氮氧化物尤其是NOx的还原剂(14)。

除了针对NOx的还原剂,用于N2O的还原剂也可以被引入到待处 理的气体流里。这中还原剂可以是含氮还原剂。其具体例子如前所述。 然而,这种还原剂还可包括气态的碳氢化合物、一氧化碳或氢气。特 别优选使用氨作为还原N2O的还原剂。

以所要求的用于还原NOx和N2O到预期程度的量来添加该还原 剂。目标是还原NOx的量大于80%,优选大于90%,更优选大于95%, 特别是在95%至100%之间,以及还原N2O的量大于20%,优选大于50%, 更优选大于70%,特别是在80%至100%之间。为该目的所需要的还原 剂的量取决于该还原剂的性质并且可以由本领域的技术人员通过常 规实验来确定。

根据本发明的上下文,将还原剂引入到待处理的气体流的方法 可被灵活地配置。还原剂可以以气体的形式或其它液体或水溶液的形 式引入,其中液体或水溶液蒸发进入到待处理的气体流中。借助于合 适的引入装置,进料被引入到待处理的气体流里,例如借助于相应的 压力阀或相应配置的喷嘴。优选地,混合器可被设置在导入待处理气 体流的管道的引入装置的下游,并且这促进了待净化处理气体流与所 提供的还原剂的混合。在使用各种还原剂的情况下,供应还原剂和将 其引入待净化处理的气体里可分别执行或一起进行。

根据本发明的工艺方法的优选实施方案中,在启动和/或停机时 尾气中氮氧化物含量是由附加反应器(5)的上游和/或下游的测量装 置(16)确定的,并且测量作为调节被添加到尾气流中的还原剂(14) 的量的控制参数(14)。

至少在硝酸厂的启动和/或停机过程中,附加反应器(5)里的 温度在100到600℃的范围内变化。

在工厂稳态运行阶段,附加反应器(5)可被停止运行,在此情 况下,尾气流通常流过该附加反应器(5)。然而,存在可构思的实 施例中,其中在稳态运行下的尾气流是流过该附加反应器(5)并且 用于氮氧化物的还原剂可选择地被引入到该附加反应器(5)里,由 此,除了在附加反应器里的常规残余气体净化外,该尾气的子气流里 的氮氧化物含量被进行附加地还原。

根据本发明的工艺方法的优选实施方案中,在工厂启动和/或停 机过程中源自该硝酸厂尾气流流过残余气体涡轮机(11)并且通过与 该残余气体涡轮机(11)并联连接的附加反应器(5),并且在流过 附加反应器(5)后以及在降低氮氧化物含量后,该尾气被输送到烟 囱(12)。在启动和关闭阶段与稳态运行之间开关尾气流可以通过阀 (1,10)来实现。其可手动或优选自动实现。

至少在工厂的启动和/或停机过程中,附加反应器(5)内的压 力,在0.9到3巴范围内变化,优选在0.9到1.5巴范围内。

附加反应器(5)优选被填充催化剂,以便基于进入的气体流, 至少在工厂的启动和/或停机过程中,每种情况下的结果是空间速度, 其结合该反应器的给定温度和压力值,导致在该反应器入口处出现的 NOx含量减少至少80%。在附加反应器中,典型的空间速度在2000 至200000h-1之间的范围内变化,优选地在5000至100000h-1之间, 更优选的在10000至50000h-1之间。空间速度可以通过气体的体积 流速和/或通过催化剂的量进行调节。

在本发明的解决方案,针对残余气体净化的系统与目前使用的 相比,关键的区别在于系统的大小。通常,基于体积,附加反应器(5) 的体积比目前所使用的相应尾气净化系统或是尾气净化反应器的体 积小得多。根据工厂的大小,传统的残余气体净化工厂的反应器体积 在2到20立方米的范围内变化。相比之下,附加反应器(5)的体积 比相应尾气净化系统或是目前所使用的尾气净化反应器的体积大大 地减小了,例如减小了2至200倍。附加反应器(5)的体积优选地 在0.01立方米至10立方米的范围内变化,并且更优选的从0.01立 方米至5立方米的范围内,最优选的从0.05立方米至1立方米的范 围内。现有的残余气体净化系统,例如用于从尾气中去除NOx和N2O, 是为工厂的稳态运行而设计的,并且由于在降压操作中体积流速减小 了而不能再被可靠地运行了,因为不能再保证该反应器的功能临界的 流体力学。此外,在工厂已被关闭后,在降压操作过程中无法在现有 的残余气体净化系统里加热尾气到必要的反应温度。根据本发明所使 用的附加反应器(5),由于明显减小的体积流速使得以简单并且廉 价的方式来加热尾气成为可能。

根据本发明的优选实施方案中,在工厂启动和/或停机过程中的 尾气流在进入到附加反应器(5)之前被加热到优选100~600℃的 温度,优选为150至400℃,更优选为180至300℃,并且最优选 为200至270℃。

使用的加热设备可以是本领域技术人员所熟知的所有设备。除 了借助于电操作的加热装置或是通过红外线加热的方式进行加热,热 气体也可以被添加到尾气流里。

根据本发明的工艺方法的优点是:首先,甚至在没有稳态残余 气体净化操作,烟囱出口处的残余气体中的氮氧化物的浓度可以被减 少到这样的程度,即尾气是无色的;其次,较低水平的氮氧化物释放 到环境中。在启动和/或停机过程中,残余气体里的氮氧化物浓度的 降低可以手动或自动调节。

很显然,在工厂关闭的过程中,该工艺方法可以被执行直到整 个工厂已经恢复到环境压力。随后,没有进一步的尾气被排出该工厂。

在该工厂再启动的过程中,伴随着在机组里启动空气输送,残 留在工厂里的处于环境压力下的氮氧化物被排入到大气并且变得可 见。为了也能减少在该操作中的尾气浓度,在进一步的配置中,在该 工厂的再启动过程中,来自工厂的尾气有利地连同用于还原氮氧化物 的还原剂一起流过附加反应器(5)。

本发明还涉及配置用于实施上述工艺方法的硝酸厂,包含至少 以下部件:

A)氨氧化装置,

B)用于通过氨燃烧装置里形成的NOx与水反应生产硝酸的吸收 塔(6),

C)用于稳态运行的残余气体净化装置(8),其被设计用于在 稳态运行时从尾气中去除氮氧化物,

D)残余气体涡轮机(11),以及

E)用于减少尾气中氮氧化物含量的反应器(5),在硝酸厂启 动和/或停机过程中所述氮氧化物含量在该硝酸厂里出现或者上升, 所述反应器(5)被设计用于在该硝酸厂停机和/或启动过程中降低所 述尾气中的氮氧化物含量,以及

F)位于贯穿所述反应器的尾气的流通路径里的附加反应器(5) 包括至少一种与还原剂一起还原NOx的催化剂,或者至少一种与还原 剂一起还原NOx的催化剂和至少一种与还原剂一起还原N2O的催化剂 和/或用于分解N2O为氮气和氧气的催化剂,以及

G)至少一个入口被提供用作将作用于氮氧化物的还原剂(14) 导入到尾气流中,沿着流体方向看,所述入口通到进入所述附加反应 器(5)上游的尾气流的导管里。

在本发明的工厂的一个优选实施例中,提供了测量装置I(16), 其用于确定附加反应器(5)上游或下游尾气里的氮氧化物优选NOx的含量。

在本发明的工厂的另一优选实施例中,提供了加热装置J(3), 借助于该加热装置,该尾气的温度可在其进入附加反应器(5)之前 被升高。

在本发明的工厂的另一实施例中,残余气体涡轮机E(11)和附 加反应器F(5)被并联连接,并且在稳态运行时和在所述工厂启动 和/或停机过程中的尾气流的路径是由两个阀门K(1,10)控制的, 所述阀被安装在残余气体涡轮机E(11)上游的尾气的流通路径上以 及附加反应器F(5)上游的尾气的流通路径上。

在本发明的工厂的另一实施例中,被设置在入口H里的阀门L (4)可以用来控制供给到尾气里的还原剂(14)的量。

附图说明

本发明结合附图通过以下实例对其进行详细说明。

图1示出了具有附加反应器(5)的硝酸厂的简化工厂视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明装配的硝酸厂的部分图示。其中,硝酸 是由NOx和水在所示的吸收塔(6)里生产的。还示出了用于稳态运 行下的热交换器(7)和残余气体净化装置(8),用于还原氮氧化物 的还原剂(13)优选氨是通过阀(9)提供的。含有氮氧化物并且离 开吸收塔(6)的尾气流经热交换器(7)、残留气体净化装置(8) 的尾气,在稳态运行时被提供通过开启的阀门(10)至残余气体涡轮 机(11)并且随后经由烟囱(12)排出。在稳态运行时,减压阀(1) 是关闭的。

在硝酸厂关闭过程中,被阻断的残余气体借助于减压阀(1)被 逐步地释放,例如体积流量为大约1000立方米(STP)/小时。如果 需要,该尾气随后被加热到NOx还原反应所需的温度,优选超过 230℃,更优选250℃并且最佳情况下超过250℃。为此目的,例 如使用额定功率通常为80千瓦的电加热器(3)。该尾气被提供给附 加反应器(5)。其包含至少一种借助于氨还原NOx的催化剂。该催 化剂优选具有蜂窝形状。还被提供给附加反应器(5)的是氨(14)。 氨的量由可调节的阀(4)控制。出现在尾气中的氮氧化物在所述附 加反应器(5)中被催化还原并且被净化的尾气流被供给到烟囱(12)。 同样还显示了用于测量NOx在出口处排出浓度的测量装置(16)。该 测量装置同样可以或者交替地用于对阀门(4)的调节并且由此调节 添加的氨气的量。

由于所使用的材料和催化剂,在各种情形下,该系统可以运行 在硝酸厂的最大设计温度下。这确保了减压操作可以在工厂停工后立 即开始。如果硝酸厂的减压操作是在工厂关闭后直接进行的,由于有 可利用的余热,其实质上是可以去掉对尾气的加热。

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