Способ снижения содержания оксидов азота в хвостовых газах производства слабой азотной кислоты

Способ снижения содержания оксидов азота в хвостовых газах производства слабой азотной кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Нитрозные газы абсорбируют водным раствором азотной кислоты, предварительно обработанной озоно-кислородной смесью, содержащей 40-60 мг озона на 1 м3 хвостовых газов, выводимых со стадии абсорбции , которые затем восстанавливают аммиаком. 1 табл. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ 1 лт.. нечэить

В

l (21) 4913954/26 (22) 25.02.91 (46) 15.04.93. Бюл. N- 14 (71) Производственное объединение "KyAбышеваэот" . (72) В.А.Линев, В.И.Герасименко, А.А.черкасов, M,Ï.Ðåøåòþê и Г,С.Николаев (73) Производственное объединение "Куйбы шевазот" (56) Справочник аэотчика. M. Химия, Издние 2, 1987, с. 64, фиг. 1-40.

Изобретение относится к способам очистки газов от оксидов азота и может быть использовано в производстве слабой азотной кислоты.

Целью изобретения является снижение содержания вредных примесей хвостовых газов и расхода аммиака.

Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки нитрозных газов от оксидов азота на установке, включающей колонну абсорбции и реактор каталитической очистки, путем орошения нитрозных газов

3-60 -ным раствором азотной кислоты и восстановления аммиаком оставшихся в хвостовых газах оксидов азота в реакторе каталитической очистки согласно изобретению циркулирующий раствор абсорбента перед орошением обрабатывают озоном из расчета 40-60 мг озона на 1 м хвостового газа.

Воздействие озона на абсорбент (водный раствор слабой азотной кислоты) позволяет, с одной стороны, получить пероксид водорода: H20 + Оз - НгОг + 02, который в реакциях с оксидами азота позволяет получать азотную кислоту беэ образования азотистой кислоты и, соответственно, без... Я2„„1809774АЗ (si)s В 01 0 53/14, С 01 В 2 1/38, 21/40 (54) СПОСОБ СНИЖЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ

ОКСИДОВ АЗОТА В ХВОСТОВЫХ ГАЗАХ

ПРОИЗВОДСТВА СЛАБОЙ АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ (57) Нитрозные газы абсорбируют водным раствором азотной кислоты, предварительно обработанной озоно-кислородной смесью, содержащей 40-60 мг озона на 1 м хвостовых газов, выводимых со стадии абсорбции, которые затем восстанавливают аммиаком. 1 табл. 1 ил. выделения оксидов азота NO, что в ка ном итоге позволяет существенно сни содержание оксидов азота в хвостовых зах..

NO+ M202 = NO2+ НгО

2ИОг+ НгОг = 2НИОз

С другой стороны, хорошо сохраняясь в кислой среде абсорбента, озон как катализатор активирует окисляющее действие присутствующего в нитрозном газе кислорода, при этом активизируется реакция окисления оксидов азота кислородом:

2NO+ Ог =2ЙОг, что также способствует снижению содержанич оксидов азота в хвостовом газе.

ha чертеже представлена схема реализации способа. Она состоит из абсорбционной колонны 1, газового теплообменника 2, реактора 3 каталитической очистки, сборника 4, насоса 5, вентилей 6 и 7 регулирования соответственно отвода азотной кислоты и подвода свежей воды на орошение, статического смесителя 8 и генератора озона 9.

Схема работает следующим образом.

Нитрозные газы через газовый теплообменник 2 подают в нижнюю часть колонны .

1 абсорбции при температуре 20-40 С.

1809774

Орошение в колонну 1 подают в верхнюю содержанием оксидов азота 0,010 об. часть посредством насоса 5, В колонне 1 аммиака 0,015 об, %, кислорода — 2,9 об, . происходит растворение диоксидов азота с Пример 2, Проводят очистку нитрообразованием раствора азотной кислоты, зных газов по предложенному способу. А6который выводят из нижней части колонны 5 сорбент перед подачей на орошение

1 в сборник 4. Из сборника 4 45-60 -ный обрабатывают 1 мас. — озоно-кислородраствор азотной кислоты выводят из схемы ной смесью в количестве 10 кг/ч (из расче а з асчета через вентиль 6 на дальнейшую переработ- 50 мг оз/м хвостовых газов). Получают 2000 ку или использование. м /час хвостовых газов с содержанием э

Хвостовые нитрозные газы иэ верхней "0 0,012 об. оксидов азота (0,003 об. NO части колонны 1 в количестве до 2500 м /час и 0,009 об. % NO). з о 2 и с содержанием оксидов азота до 0,15 Расход аммиака в реактор каталитичеоб. поступают в газовый теплообменник 2, ской очистки составил 0,26 мз/ч. где нагреваются до температуры (250— По сравнению с примером 1 заметно

280ОС) начала каталитической реакции вос- "5 существенное снижение расхода аммиака и становления и затем поступают в реактор 3, выбрасываемых в атмосферу вредных вегде за счет реакций с аммиаком . ществ.

8МНз + 6N02 = 7N2+ 12Н20 Пример 3. Проводят очистку нитро4NH3+ 6КО = 5К2+. 6Н20 зных газов по предложенному способу. Абпроисходит восстановление оксидов азота 20 сорбент перед подачей на орошение до молекулярного азота, Степень очистки . обрабатывают 1 мас. — озона-кис — озона-кислородсоставляет 83 — 96, Очищенный хвостовой ной смесью в количестве 12 кг/ч (из расчета газ сбрасывают в атмосферу. 60 мг оз/м ). Получают с выхода колонны

Для снижения содержания оксидов азо- 2000 м /ч хвостовых газов с содержанием та в хвостовом газе, выходящем из колонны 25 0,008об, оксидов азота(0,0025об. NO2

1, абсорбент перед подачей на орошение и0,0055 об. / NO). обрабатывают озоном в статическом смесителе 8„установленном вертикально. Исход- в атмосферу сбрасывают газы с содержаниный абсорбент(3 — 8 -ный водный раствор ем оксидов азота 0,0008 об., аммиака— азотной кислоты) подают в статический 30 0,0019 об, %, кислорода 3,2 об. . смеситель 8 через нижний штуцер, а через Расход аммиака в реактор каталитичебоковой штуцер и внутренний распредели- ской очистки составил 0,2 м /час. тель подают газообразный озон от генера- Таким образом, по сравнению с приме тора озона в количестве 40 — 60 мг на 1 м ром 2 несмотря на увеличение подачи нехвостового газа. Обработанный в статиче- 35 значительно сни илось со и илось содержание ском смесителе 8 абсорбент с растворен- оксидов всбросных газах(с0,0009до0,0008 ным озоном подают на верхнюю тарелку об, ), однако возросло содержание аммиабсорбера 1. Наличие пероксида водорода ака с 0,0013 до 0,0019 об. . и свободного озона в верхней части колон- Дальнейшее увеличение подачи озона ны 1 препятствует проскоку оксидов азота в 40 не приведет по сравнению с примером 2 к составе хвостового газа, при этом сущест- заметному снижению содержания оксидов вен но снижается расход аммиака на очистку азота в хвостовых газах, но значительно увехвостовых газов и уменьшается количество личатся расходы на получение озона, что выбрасываемых в атмосферу вредных ве- экономически невыгодно. ществ. Абсорбент, опускаясь вниз по колон- 45 Кроме того, ввиду небольших расх сыщается азотнои кислотой, при аммиака снижается точность регулироваольших расходов этом в кубе колонны 1 образуется 45 — 60 ния, что приводит к увеличению количества -ная азотная кислота, часть которой, сме- сбрасываемых в атмосф в атмосферу вредных вешиваясь с дополнительным количеством во- ществ (аммиака). ды, подают, предварительно обработав 50 Пример 4. Проводят очистк нит оозоном в см смесителе 8, опять на верхнюю зных газов по предложенному способу. Абтарелку колонны 1 в качестве орошения., сорбент перед подач р д подачеи на орошение

Пример 1 (сравнительный). Проводят обрабатывают.1 мас. — озоно-кислородочистку нитрозных газов по способу прото- ной смесью в количестве 8 кг/ч (из расчета типа, Получают с выхода колонны 2000 м /ч 55 40 мг оз.м3). хвостовых газов с содержанием 0,12об, оксидов азота (0,006 NO2 и 0,114 NO), хвостовых газов с содержанием 0,03 об, которые направляют в реактор каталитиче- (0,005 об. N02 и 0.025 об. NO). ской очистки. На очистку подают 2,0 м /ч . После реактора а реактора каталитической очистаммиака. В атмосферу сбрасывают газы с ки в атмосферу сбрасывают газы с содержа1809774 нием оксидов азота 0,0023 об. 7, аммиака— 0,0015 об.;ь, кислорода — 3,1 об. %, Расход аммиака в реактор каталитической очистки составил 0,5 м /ч. з

По сравнению с примером 2 увеличилось содержание оксидов азота в сбрасываемых в атмосферу газах в 2,6 раза (с 0,009 7, до 0,023;(,), а также повысился почти в 2 раза расход аммиака (с 0,26 до 0,5 м /ч).

Таким образом, дальнейшее снижение подачи озона менее 40 мг!м хвостовых газ зов по сравнению с прототипом не даст заметного снижения расхода аммиака и уменьшения содержания оксидов азота в сбросных газах, и цель изобретения — снижение расхода восстановителя на очистку хвостовых газов и уменьшение количества вредных выбросов в атмосферу — не будет достигнута.

Результаты примеров сведены в таблицу.

Таким образом, по сравнению со способом прототипа на порядок снизилось количество выбрасываемых в атмосферу вредных веществ (оксидов, азота и аммиа5 ка), а также уменьшился расход аммиака в среднем на 1,74 м /ч (1,34 кг/час).

Формула изобретения

Способ снижения содержания оксидов азота в хвостовых газах производства сла10 бой азотной кислоты, включающий абсорбцию нитрозных газов водным раствором азотной кислоты с последующим восстановлением выводимых со стадии абсорбции хвостовых газов, содержащих примеси ок15 сидов азота, аммиаком, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения содержания вредных примесей в хвостовых газах и расхода аммиака, водный раствор азотной кислоты перед абсорбцией обрабатывают

20 озоно-кислородной смесью, содержащей

40-60 мг озона на.1 м хвостового газа, з выводимого со стадии абсорбции.

1809774

Ar щу ой аа9

/ юв

Составитель H.Волкова

Техред М.Моргентал

Корректор".. Q.Петрова

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101!

Заказ 1293 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5