[实用新型]一种己二酸尾气中N2O处理及余热回收装置

说明书

技术领域

本实用新型是一种己二酸尾气中N₂O处理及余热回收装置，属于大气污染治理领域，尤其是涉及一种己二酸厂生产中N₂O尾气处理及余热回收装置。

背景技术

N₂O不仅可以破坏臭氧层的结构，同时也是一种能够使全球变暖的温室气体，当前大气中的主要温室气体有CH₄、CO₂、N₂O等，其中N₂O是一种无色无味，化学性质稳定的气体，其使全球增暖的潜能是CO₂的310倍，N₂O以每年0.2~0.3%的速率在增加，其在大气中每增加一倍，将导致全球温度升高0.3℃，同时在大气中存在长达120年之久。在工业生产的过程中，尤其是己二酸厂和硝酸厂的尾气排放中含有较高浓度的N₂O；同时汽车尾气的排放以及流化床等煤燃烧设备也是N₂O主要来源之一。

因此本实用新型主要是针对己二酸厂装置排放尾气中含N₂O尾气的处理，提出了一种能够直接催化分解N₂O 及余热回收的装置。

发明内容

本实用新型提供一种针对己二酸尾气中N₂O的处理及余热回收装置，使尾气中N₂O直接分解为N₂和O₂，N₂O反应转化率大于99%，并且不产生其他NOx气体，实现反应热量回收利用。

该装置包括依次串联的气体分液缓冲罐（1）、气体混合器（2）、低温换热器（3）、高温换热器（4）、电加热器（5）、分解反应器（6），其中分解反应器（6）的出口与高温换热器（4）连接，所述装置还包括余热回收装置（7），所述余热回收装置（7）的入口与高温换热器（4）连接，出口与低温换热器（3）连接。

所述气体分液缓冲罐（1）用于分离压缩空气中水份及稳定压缩空气气流。

所述气体混合器（2）用于混合己二酸尾气和压缩空气进行按定量配比，控制混合气体的N₂O浓度。

所述分解反应器（6）为固定床反应器，用于将N₂O分解成为N₂和O₂。

所述余热回收装置（7）用于回收热能，副产蒸汽或用于发电。

本实用新型实际应用过程中，来自己二酸厂尾气中N₂O的含量为30～55v%，温度为常温，压力0.16～0.2 MPa，通过分离去除尾气中的液态水。由空压机引入压缩空气，经变压后与压缩空气混合，通过调节压缩空气混合量，控制N₂O浓度在10～14v%之间。混合气体经过预热升温后达到420～500℃，进入N₂O催化分解反应器。在催化剂作用下，N₂O分别为N₂和O₂，反应温度升高到650～780℃。高温尾气与原料气进行换热，温度降低至300～480℃后回收余热。经过余热回收利用，副产中压过热蒸汽或发电并网使用，尾气温度降至80℃以下，引入烟囱高空排放。

本实用新型有益效果是：

（1）将含N₂O尾气催化分解为N₂和O₂，无害化处理，减少温室气体排放。

（2）将能量回收利用，可产生蒸汽或用于发电。

（3）节能环保，原料气采用尾气预热，保证装置正常运行时无需引入外界热量。

（4）结构紧凑，投资少，运行费用低。

附图说明

图1为本实用新型提出的用于己二酸尾气中N₂O处理及余热回收装置的示意图。1-气体分液缓冲罐；2-气体混合器；3-低温换热器；4-高温换热器；5-电加热器；6-分解反应器；7-余热回收装置。

具体实施方法

下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的用于己二酸尾气中N₂O处理及余热回收装置进行说明。

如图所示，本实用新型用于己二酸尾气中N₂O处理及余热回收的装置包括依次设置的气体分液缓冲罐（1）、气体混合器（2）、低温换热器（3）、高温换热器（4）、电加热器（5）、分解反应器（6）、余热回收装置（7），其中设备由管道连接，并按照装置处理量进行选型。

实施例1

厂区压缩空气经气体分液缓冲罐（1）除液后，与来自己二酸装置的尾气（N₂O体积浓度约30～38%）在气体混合器（2）中进行混合，N₂O浓度稀释至11.5v%，经低温换热器（3）与余热回收装置（7）的出口气体换热，经高温换热器（4）与分解反应器（6）出口气体换热，温度升至460℃。预热后的尾气进入分解反应器（6），N₂O直接分解为N₂和O₂，同时放出热量，分解反应器（6）出口气体温度将升至约720℃。出口气体进入高温换热器（4）换热后进入余热回收装置（7）进行余热回收，副产蒸汽或用于发电，余热回收装置（7）的出口气体进入低温换热器（3）与新鲜气体进行换热，降温至约70℃，送至烟囱排空，排空尾气中N₂O浓度为1000ppm以下。开工时，采用电加热器（5）对原料气预热，正常运行时，电加热器为关闭状态。