[发明专利]脱除CO制草酸酯尾气中氮氧化物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脱除CO制草酸酯尾气中氮氧化物的方法，特别是关于CO偶联制草酸二甲酯、草酸二乙酯尾气中脱除氮氧化物的方法。

背景技术

工业废气和汽车尾气的排放中常常含有氮氧化物气体，NO₂在阳光的照射下会分解成NO和O₂。在空气中NO浓度越大，毒性明显增强，而NO₂的毒性更大，约为NO的4～5倍，它对人体的心脏、肝脏、肾脏和血液组织有强烈损害。它们不仅会减少可见度，而且对人的眼睛、呼吸道与肺有强烈的毒害作用，并能致癌。当NO_X与SO_X和粉尘共存，可生成毒性更大的硝酸或硝酸盐气溶液，形成酸雨。CO偶联制草酸酯使用NO作为氧化剂，因此CO制草酸酯尾气含有一定量的氮氧化物，必须对CO制草酸酯尾气进行氮氧化物脱除处理。

国内外脱除氮氧化物的技术方法多种多样，主要有催化还原法、碱液吸收法、固体吸附法等。催化还原法：需要先净化含氮氧化物的气体，同时需要消耗一定量的还原性气体，如NH₃、CO、H₂、CH₄；碱液吸收法：它是用碱性液体，如碳酸钠、碳酸钙、纯碱等溶液吸收尾气中的氮氧化物，并回收亚硝酸盐和硝酸盐，但是碱液吸收法单独使用脱除氮氧化物；固体吸附法：使用多孔固体吸附剂吸附氮氧化物，但是对于NO吸附效果不佳，且吸附剂消耗量很大。

在现有技术中中国专利02134123.0使用碱液吸收法，但是存在脱除不彻底，不能达到200ppm的环保要求；专利200710189705.2催化还原技术采用三段式反应，需要消耗燃料气。本发明结合碱液吸收和催化氧化以及CO制草酸酯尾气组成特点，解决了CO制草酸酯尾气中氮氧化物的方脱除问题，处理后尾气中氮氧化物含量≤200ppm，可以进行排放，并不造成空气污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在未涉及CO制草酸酯尾气中氮氧化物的脱除的问题，提供一种新的脱除CO制草酸酯尾气中氮氧化物的方法。该方法具有能有效脱除CO制草酸酯尾气中氮氧化物，对环境友好的优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种脱除CO制草酸酯尾气中氮氧化物的方法，包括以下步骤：

a)将含氮氧化合物和CO的CO制草酸酯尾气物流送入碱液吸收塔中，碱液吸收塔压力为0.1～2MPa，用碱溶液吸收尾气中的氮氧化物，回收得到硝酸盐和亚硝酸盐，碱液与尾气接触温度为15～30℃；

b)经步骤(a)处理后的尾气送到催化还原反应器中，尾气中的CO气体和未被吸收的氮氧化物在催化剂作用下反应生成N₂，使反应后的尾气中氮氧化物的浓度低于200ppm，其中催化还原反应温度为300～700℃，反应压力为0.1～1MPa，体积空速为1500～3000h^-1，所用的催化剂包括以重量份数计99～99.8份的氧化铝和0.2～1份的选自第VIII族、第IB族中至少一种金属。

上述技术方案中，步骤a)中氮氧化物的吸收优选碱液为碳酸钠或纯碱溶液；反应温度优选20～30℃，氮氧化物吸收率优选范围为大于99％；步骤b)中反应温度优选范围为350～600℃；催化还原反应压力优选范围为0.2～0.8MPa，体积空速优选范围为2000～3000h^-1，所用的催化剂以重量份数计优选范围为99.5～99.8份的氧化铝和0.2～0.5份的选自第VIII族、第IB族中的至少一种金属；该金属选自钴、钯或铂中的至少一种；催化还原气体CO与氮氧化物气体的摩尔比优选范围为大于2∶1；催化还原气体CO与氮氧化物气体的摩尔比更优选范围为4～20∶1。

上述技术方案中，

步骤(a)中塔压力0.1～2MPa。

步骤(a)中碱液与尾气接触温度为15～30℃。

步骤(a)中吸收塔为填料塔、板式塔、或泡罩塔中的一种。

步骤(b)中催化还原反应温度控制为300～600℃。

步骤(b)中催化还原反应压力控制为0.2～0.8MPa。

步骤(b)中催化还原气体与氮氧化物气体的体积比大于2∶1。

步骤(b)中催化还原气体可为尾气中的CO。

步骤(b)的排放气体通到火炬燃烧后放空。