[发明专利]用于使在用于生产硝酸的设备启动和/或停工时所述设备中NOx的废气浓度降低的方法

说明书

本发明涉及用于使在生产硝酸期间残余气体中NO_x氮氧化物的浓度降低的方法和设备，其中在设备停工和/或启动时，通过使用温度控制装置(15，18)控制残余气体的温度，其中使残余气体循环并且在该过程中流过温度控制装置(15，18)和残余气体纯化设备(9)，使得设备的无色停工和/或启动成为可能。

本发明涉及用于使在用于制备硝酸的设备停工和/或启动期间获得的残余气体中NO_x氮氧化物的浓度降低的方法，其中所述方法包括以下步骤：

(a)在用于制备硝酸的设备停工和/或启动期间通过温度调节装置调节残余气体的温度；以及

(b)在残余气体纯化设备中处理已经在步骤(a)中进行温度调节的残余气体。在用于制备硝酸的设备停工和/或启动期间获得的残余气体中 NO_x氮氧化物浓度的降低使得设备的无色停工和/或启动成为可能。

为了制备硝酸，通常通过大气氧对氨(NH₃)进行催化氧化。这形成了NO，其通过氧气被氧化为NO₂并随后在吸收塔中被吸收在H₂O中以形成HNO₃。NO和NO₂被称为亚硝气或NO_x氮氧化物。用于制备硝酸的现代设备在超大气压力下操作以实现更高的酸浓度，并因此实现残余气体中 NO_x氮氧化物的提高的吸收效率和更高的降解程度。

双压设备与单压设备之间存在区别。在双压设备的情况下，通过氨的氧化生产NO_x氮氧化物在约4×10⁵Pa至6×10⁵Pa(4巴至6巴)的压力下进行，在水中吸收所得NO_x氮氧化物以形成硝酸在1×10⁶Pa至1.5×10⁶Pa (10巴至15巴)下进行。另一方面，在单压设备中，气体的产生和吸收在大致相同的压力下进行，即约6×10⁵Pa至1.4×10⁶Pa(6巴至14巴)。通过气轮机和/或汽轮机或电动机驱动的压缩机用于产生压力。

用于制备硝酸的现代设备配备有残余气体纯化设备，以降低残余气体中NO_x氮氧化物的浓度。随后将残余气体在降低的NO_x氮氧化物浓度下作为废气释放到环境中。通常通过SCR(Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原)方法，通过在合适的SCR催化剂例如基于V₂O₅/TiO₂的 DeNO_x催化剂上引入合适的还原剂例如氨使NO_x氮氧化物(即NO和NO₂)在残余气体纯化设备中还原。NO₂的基于残余气体中NO_x的总摩尔量的相对比例由NO_x的氧化程度来表征。在硝酸技术的领域中SCR技术的进一步发展是工艺，其中通过引入合适的还原剂特别有效地使NO_x氮氧化物还原，并且在许多情况下在废气中实际上不再可检测到NO_x。此外，N₂O也被还原或催化分解。

根据官方规定，NO_x氮氧化物排放的浓度必须不超过最大极限值。目前，50ppm的值是通常的极限值，但是预期将来该值会减小。

然而，与用于制备硝酸的设备的稳态操作相反，目前不可能或者可能仅在有限的程度上避免在设备停工和/或启动期间或者在设备停止的情况下显著超过极限值的NO_x氮氧化物的短期排放。