CN103506003B - 一种co偶联合成草酸二甲酯工艺尾气处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种CO偶联合成草酸二甲酯工艺驰放尾气的处理方法，为先将CO偶联合成草酸二甲酯工艺驰放尾气通入填充有焦炭和/或石英砂的反应器中进行分解还原处理；然后通过水吸收装置进一步吸收净化即可使排放尾气氮氧化物含量小于50ppm；本方法克服了单纯用液体吸收方法氮氧化物脱除效果差、催化还原需要贵金属催化剂的不足，具有工艺简单、运行成本低、氮氧化物处理彻底等优点。

Description

一种CO偶联合成草酸二甲酯工艺尾气处理方法
技术领域
本发明涉及一种CO偶联合成草酸二甲酯工艺尾气的处理方法，属于工业尾气处理领域。
背景技术
氮氧化物（NOX）的危害早已被人民所认识到，主要体现在：对人体和植物的危害、破坏臭氧层以及产生酸雨，消除氮氧化物污染是目前国际上最为关心的问题之一。NOX的产生主要集中在汽车尾气、燃煤电厂烟气以及相关的化工生产领域，当前，我国对含NOX废气的处理普遍采用的方法有：催化还原方法、液体吸收方法等等。
CN1287874A公开了一种氮氧化物废气处理液，这种处理液含NaOH2～10%、Na2S4～20%、其余为水，经处理后废气无明显的气味和颜色，但氮氧化物脱除效果差，处理后尾气NOX的浓度仍维持在800～1000ppm。
CN1903412A公开了一种含氮氧化物废气的催化还原处理工艺，该处理工艺将含氮氧化物废气与燃料气混合，以贵金属铂、钯、铑蜂窝陶瓷或蜂窝金属为催化剂，在压力为0～10MPa、温度为20～720℃的催化反应器中进行催化还原反应，将氮氧化物还原为氮气和水。实施例中化肥厂尾气经上述方法处理后，烟囱尾气氮氧化物含量为50～200mg/Nm3。
CN102434253A公开了一种汽车尾气三级处理装置及其分离方法，该处理装置由三元催化剂、一级初处理装置、二级硫氧化物氮氧化物处理装置和三级二氧化碳处理装置构成，一到三级处理装置分别填充活性炭颗粒、二氧化钛光催化剂以及活性炭纤维。实现汽车尾气分离处理，从源头上减少了有害气体的排放。
CO偶联合成草酸二甲酯中，驰放尾气含3～10v%的一氧化氮、3～10v%的亚硝酸甲酯、10～15v%的一氧化碳等、其余为氮气。与汽车尾气、化肥厂烟气不同，用上述催化还原方法处理该驰放尾气虽也有效果，但贵金属催化剂成本较高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种CO偶联合成草酸二甲酯工艺尾气的处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种CO偶联合成草酸二甲酯工艺驰放尾气的处理方法，为先将CO偶联合成草酸二甲酯工艺驰放尾气通入填充有焦炭和/或石英砂的反应器中进行分解还原处理；然后通过水吸收装置进一步吸收净化即可排放。
优选的，所述一种CO偶联合成草酸二甲酯工艺驰放尾气的处理方法，为先将CO偶联合成草酸二甲酯工艺驰放尾气从填充有焦炭和/或石英砂的反应器的上部通入进行分解还原处理；分解还原后气体从反应器的底部引出后，从水吸收装置的底部通入，与从水吸收装置上部通入的新鲜水和循环水逆流接触，经吸收处理后的气体从水吸收装置的顶部引出高空排放，水吸收装置底部引出的废水进行废水处理。
其中，
所述分解还原处理压力为0～1MPa；温度为100～800℃，优选为500～800℃；驰放尾气空速为250～1250h-1，优选为250～1000h-1。本发明所提到的压力均指表压。
在所述的焦炭和/或石英砂存在下，驰放尾气中亚硝酸甲酯易分解，超过350℃几乎完全分解，产物为氨、乙腈、二甲醚等，而驰放气中的一氧化碳可将一氧化氮还原成二氧化碳和氮气，使得经分解还原后的气体中氮氧化物含量小于50ppm。
所述水吸收装置为填料塔、筛板塔或其它常规气体吸收装置；操作压力为0～1MPa，温度为0-80℃。
所述循环水为从水吸收装置底部引出的部分废水；所述循环水和新鲜水的重量之比为1～10：1；对于每标准立方米（101.325kPa，20℃）驰放尾气所述新鲜水的通入量为0.05～0.5kg。
所述处理后高空排放的气体中氮氧化物含量小于50ppm。
本发明的方法克服了单纯用液体吸收方法氮氧化物脱除效果差、催化还原需要贵金属催化剂的不足，具有工艺简单、运行成本低、氮氧化物处理彻底等优点。
附图说明
图1一种CO偶联合成草酸二甲酯工艺驰放尾气处理装置示意图
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的技术方案。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
一种CO偶联合成草酸二甲酯工艺驰放尾气的处理方法，为：首先将CO偶联合成草酸二甲酯工艺中驰放尾气从分解还原反应器上部进入，分解还原反应器中装填有焦炭或石英砂或它们的混合物，通过外部传热控制床层温度在100～800℃之间，温度过低，亚硝酸甲酯分解和一氧化氮还原反应不彻底，排放气体一氧化氮含量较高。反应器压力控制在0～1MPa之间，一般稍低于驰放尾气压力，使尾气能自由流动。尾气空速控制在250～1250h-1之间，如尾气空速过高，停留时间短，排放气体一氧化氮含量较高。
分解还原后气体从反应器的底部引出后，从水吸收装置（填料塔、筛板塔或其它常规气体吸收装置）的底部通入，新鲜水和循环水进入吸收装置的上部，两者逆流接触进行传质，氨、乙腈等被水吸收，净化处理后尾气从吸收装置上部引出去高空排放，从吸收装置底部取出部分废水去处理；水吸收装置压力控制在0～1MPa之间，稍低于反应器压力，使气体能自由流动即可，操作温度在0-80℃；所述循环水为从水吸收装置底部引出的部分废水；循环水和新鲜水的重量之比控制在1～10：1；对于每标准立方米驰放尾气所述新鲜水的通入量控制为0.05～0.5kg。
实施例1～8
装置：驰放尾气处理装置如图1所示；其中，反应器的规格为φ700mm×3000mm，内部装填焦炭和/或石英砂，装填量为0.8m3；水处理吸收装置为普通填料塔，φ300mm×10000mm。
进料：CO偶联合成草酸二甲酯生产中，一般驰放尾气含3～10v%的一氧化氮、3～10v%的亚硝酸甲酯、10～15v%的一氧化碳等、其余为氮气。
实施例1-8中处理的驰放尾气的具体组成为：5v%的一氧化氮、10v%的亚硝酸甲酯、10v%的一氧化碳，其余为氮气。新鲜水通入量为100kg/h，循环水的循环量为450kg/h。
分析方法：处理后排放尾气用色谱分析亚硝酸甲酯含量、红外测定一氧化氮含量。
表1实施例1-8工艺参数及分析结果

Claims (3)

1.一种CO偶联合成草酸二甲酯工艺驰放尾气的处理方法，为先将CO偶联合成草酸二甲酯工艺驰放尾气通入填充有焦炭和/或石英砂的反应器中进行分解还原处理；然后通过水吸收装置进一步吸收净化即可排放，所述分解还原处理压力为0～1MPa；温度为500～800℃；驰放尾气空速为250～1250h-1；所述水吸收装置的操作压力为0～1MPa，温度为0～80℃。
2.如权利要求1所述的一种CO偶联合成草酸二甲酯工艺驰放尾气的处理方法，其特征在于，为先将CO偶联合成草酸二甲酯工艺驰放尾气从填充有焦炭和/或石英砂的反应器的上部通入进行分解还原处理；分解还原后气体从反应器的底部引出后，从水吸收装置的底部通入，与从水吸收装置上部通入的新鲜水和循环水逆流接触，经吸收处理后的气体从水吸收装置的顶部引出高空排放，水吸收装置底部引出的废水进行废水处理。
3.如权利要求2所述的一种CO偶联合成草酸二甲酯工艺驰放尾气的处理方法，其特征在于，所述循环水为从水吸收装置底部引出的部分废水；所述循环水和新鲜水的重量之比为1～10：1；对于每标准立方米驰放尾气所述新鲜水的通入量为0.05～0.5kg。
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