CN107777707A - 一种碳化硅尾气回收再利用生产合成氨的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳化硅尾气回收再利用生产合成氨的方法，该碳化硅尾气回收再利用生产合成氨的方法具体步骤如下：S1碳化硅尾气加压收集、S2碳化硅尾气除尘、S3除尘降温、S4气柜清理、S5碳化硅尾气储存、S6氮气制取、S7氮气处理、S8气体混合、S9变温吸附、S10尾气加压与S11合成氨。本发明的加工过程区别于传统开放式碳化硅冶炼炉尾气直接放空的工艺，此工艺能使碳化硅尾气全部回收利用，并可以把尾气中的氧含量充分降低，完全满足合成氨生产需求，在合成氨时能够消耗大量的碳化硅可回收尾气，可节约大量的标准煤，保护了环境，符合现在发展的需求。
Description
技术领域
本发明涉及环保技术领域，尤其涉及一种碳化硅尾气回收再利用生产合成氨的方法。
背景技术
碳化硅(SiC)是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料通过电阻炉高温冶炼而成。碳化硅在大自然也存在罕见的矿物，莫桑石。碳化硅又称碳硅石。在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中，碳化硅为应用最广泛、最经济的一种，可以称为金钢砂或耐火砂，在碳化硅运用时，会产生大量的尾气，这些尾气称作碳化硅尾气，碳化硅尾气中含有大量的焦油、大颗粒物与有毒气体，这些有毒气体排放到大气中会造成严重的污染，且对人体造成损伤，因此，提出了碳化硅尾气回收再利用生产合成氨的方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种碳化硅尾气回收再利用生产合成氨的方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种碳化硅尾气回收再利用生产合成氨的方法，包括如下步骤：
S1、碳化硅尾气加压收集：将碳化硅密闭炉碳化硅尾气接入到调频风机的进风口，并控制碳化硅尾气的温度，且温度为80-120摄氏度，通过加压装置加压；
S2、碳化硅尾气除尘：将S1中处理后的碳化硅尾气通入到旋风除尘器中，在旋风除尘器中进行除尘，且旋风除尘器的除尘效率应不低于95％，把碳化硅尾气中大颗粒粉尘除去，以保证碳化硅尾气的干净率；
S3、除尘降温：将S2中处理后的碳化硅尾气通入到洗气塔，通过洗气塔内的循环水进一步把碳化硅尾气中的粉尘除去，且在洗气塔内把碳化硅尾气的温度降低至30-70摄氏度；
S4、气柜清理：将需要使用的气柜进行清洗，且清洗的次数为3-5次，以防止气柜中存在其他气体，清理后，通过烘干装置对其进行烘干，以保证气柜中的含水量，完成后，备用；
S5、碳化硅尾气储存：将S3中处理后的经过除尘降温净化后的碳化硅尾气通入道S4中处理后的气柜中，进行储存，以备需要时使用，在储存过程中，应保持储存温度为30-40摄氏度；
S6、氮气制取：在纯净的压缩空气直接通入到氮氧分离装置中，从而收集氮气；
S7、氮气处理：将S6中形成的氮气进行过滤处理，过滤后，将氮气通过加热装置加热，加热温度为30-50摄氏度，加热后，再次通入到氮氧分离装置进行过滤，分离出氮气中的氧气与有害物，实现氮氧分离；
S8、气体混合：将S7中的形成的氮气通入到S4中处理的气柜中，与气柜中的碳化硅尾气进行混合，形成混合气体，且氮气以高速度进入气柜，以实现碳化硅尾气与氮气之间的均匀混合；
S9、变温吸附：将混合后的碳化硅尾气通入到吸附板，脱去碳化硅尾气中的焦油及杂质；
S10、尾气加压：将S9中处理的碳化硅尾气通入到加压装置内，加压至0.8MPa，加压完成后，送至变换工段，变换采用中低温变换工艺将CO变换成CO2和H2，变换气脱除CO2采用变压吸附工艺；
S11、合成氨：将10中处理的碳化硅尾气通入到氨合成塔中，且碳化硅尾气高速进入氨合成塔，经过加热、催化剂反应，加压后，由分离器中流出，加热温度为400-500摄氏度，压力为16-22MPa；
S12、将S11中形成的即为所需要的合成氨。
优选的，所述S4中的气柜中得含水量不高于百分之零点五。
优选的，所述S2中在使用旋风除尘器前，应对其进行清理，使得其符合除尘需求。
优选的，所述过滤中所使用的过滤网的直径为2-3nm。
本发明提供的一种碳化硅尾气回收再利用生产合成氨的方法，本发明的加工过程区别于传统开放式碳化硅冶炼炉尾气直接放空的工艺，此工艺能使碳化硅尾气全部回收利用，并可以把尾气中的氧含量充分降低，完全满足合成氨生产需求，在合成氨时能够消耗大量的碳化硅可回收尾气，可节约大量的标准煤，保护了环境，符合现在发展的需求。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种碳化硅尾气回收再利用生产合成氨的方法，包括如下步骤：
S1、碳化硅尾气加压收集：将碳化硅密闭炉碳化硅尾气接入到调频风机的进风口，并控制碳化硅尾气的温度，且温度为80摄氏度，通过加压装置加压；
S2、碳化硅尾气除尘：将S1中处理后的碳化硅尾气通入到旋风除尘器中，在旋风除尘器中进行除尘，且旋风除尘器的除尘效率应不低于95％，把碳化硅尾气中大颗粒粉尘除去，以保证碳化硅尾气的干净率；
S3、除尘降温：将S2中处理后的碳化硅尾气通入到洗气塔，通过洗气塔内的循环水进一步把碳化硅尾气中的粉尘除去，且在洗气塔内把碳化硅尾气的温度降低至30摄氏度；
S4、气柜清理：将需要使用的气柜进行清洗，且清洗的次数为3-5次，以防止气柜中存在其他气体，清理后，通过烘干装置对其进行烘干，以保证气柜中的含水量，完成后，备用；
S5、碳化硅尾气储存：将S3中处理后的经过除尘降温净化后的碳化硅尾气通入道S4中处理后的气柜中，进行储存，以备需要时使用，在储存过程中，应保持储存温度为30摄氏度；
S6、氮气制取：在纯净的压缩空气直接通入到氮氧分离装置中，从而收集氮气；
S7、氮气处理：将S6中形成的氮气进行过滤处理，过滤后，将氮气通过加热装置加热，加热温度为30摄氏度，加热后，再次通入到氮氧分离装置进行过滤，分离出氮气中的氧气与有害物，实现氮氧分离；
S8、气体混合：将S7中的形成的氮气通入到S4中处理的气柜中，与气柜中的碳化硅尾气进行混合，形成混合气体，且氮气以高速度进入气柜，以实现碳化硅尾气与氮气之间的均匀混合；
S9、变温吸附：将混合后的碳化硅尾气通入到吸附板，脱去碳化硅尾气中的焦油及杂质；
S10、尾气加压：将S9中处理的碳化硅尾气通入到加压装置内，加压至0.8MPa，加压完成后，送至变换工段，变换采用中低温变换工艺将CO变换成CO2和H2，变换气脱除CO2采用变压吸附工艺；
S11、合成氨：将10中处理的碳化硅尾气通入到氨合成塔中，且碳化硅尾气高速进入氨合成塔，经过加热、催化剂反应，加压后，由分离器中流出，加热温度为400摄氏度，压力为16MPa；
S12、将S11中形成的即为所需要的合成氨。
所述S4中的气柜中得含水量为百分之零点二。
所述S2中在使用旋风除尘器前，应对其进行清理，使得其符合除尘需求。
所述过滤中所使用的过滤网的直径为2nm。
实施例2
一种碳化硅尾气回收再利用生产合成氨的方法，包括如下步骤：
S1、碳化硅尾气加压收集：将碳化硅密闭炉碳化硅尾气接入到调频风机的进风口，并控制碳化硅尾气的温度，且温度为90摄氏度，通过加压装置加压；
S2、碳化硅尾气除尘：将S1中处理后的碳化硅尾气通入到旋风除尘器中，在旋风除尘器中进行除尘，且旋风除尘器的除尘效率应不低于95％，把碳化硅尾气中大颗粒粉尘除去，以保证碳化硅尾气的干净率；
S3、除尘降温：将S2中处理后的碳化硅尾气通入到洗气塔，通过洗气塔内的循环水进一步把碳化硅尾气中的粉尘除去，且在洗气塔内把碳化硅尾气的温度降低至40摄氏度；
S4、气柜清理：将需要使用的气柜进行清洗，且清洗的次数为3-5次，以防止气柜中存在其他气体，清理后，通过烘干装置对其进行烘干，以保证气柜中的含水量，完成后，备用；
S5、碳化硅尾气储存：将S3中处理后的经过除尘降温净化后的碳化硅尾气通入道S4中处理后的气柜中，进行储存，以备需要时使用，在储存过程中，应保持储存温度为33摄氏度；
S6、氮气制取：在纯净的压缩空气直接通入到氮氧分离装置中，从而收集氮气；
S7、氮气处理：将S6中形成的氮气进行过滤处理，过滤后，将氮气通过加热装置加热，加热温度为35摄氏度，加热后，再次通入到氮氧分离装置进行过滤，分离出氮气中的氧气与有害物，实现氮氧分离；
S8、气体混合：将S7中的形成的氮气通入到S4中处理的气柜中，与气柜中的碳化硅尾气进行混合，形成混合气体，且氮气以高速度进入气柜，以实现碳化硅尾气与氮气之间的均匀混合；
S9、变温吸附：将混合后的碳化硅尾气通入到吸附板，脱去碳化硅尾气中的焦油及杂质；
S10、尾气加压：将S9中处理的碳化硅尾气通入到加压装置内，加压至0.8MPa，加压完成后，送至变换工段，变换采用中低温变换工艺将CO变换成CO2和H2，变换气脱除CO2采用变压吸附工艺；
S11、合成氨：将10中处理的碳化硅尾气通入到氨合成塔中，且碳化硅尾气高速进入氨合成塔，经过加热、催化剂反应，加压后，由分离器中流出，加热温度为420摄氏度，压力为18MPa；
S12、将S11中形成的即为所需要的合成氨。
所述S4中的气柜中得含水量为百分之零点三。
所述S2中在使用旋风除尘器前，应对其进行清理，使得其符合除尘需求。
所述过滤中所使用的过滤网的直径为2.2nm。
实施例3
一种碳化硅尾气回收再利用生产合成氨的方法，包括如下步骤：
S1、碳化硅尾气加压收集：将碳化硅密闭炉碳化硅尾气接入到调频风机的进风口，并控制碳化硅尾气的温度，且温度为110摄氏度，通过加压装置加压；
S2、碳化硅尾气除尘：将S1中处理后的碳化硅尾气通入到旋风除尘器中，在旋风除尘器中进行除尘，且旋风除尘器的除尘效率应不低于95％，把碳化硅尾气中大颗粒粉尘除去，以保证碳化硅尾气的干净率；
S3、除尘降温：将S2中处理后的碳化硅尾气通入到洗气塔，通过洗气塔内的循环水进一步把碳化硅尾气中的粉尘除去，且在洗气塔内把碳化硅尾气的温度降低至60摄氏度；
S4、气柜清理：将需要使用的气柜进行清洗，且清洗的次数为3-5次，以防止气柜中存在其他气体，清理后，通过烘干装置对其进行烘干，以保证气柜中的含水量，完成后，备用；
S5、碳化硅尾气储存：将S3中处理后的经过除尘降温净化后的碳化硅尾气通入道S4中处理后的气柜中，进行储存，以备需要时使用，在储存过程中，应保持储存温度为37摄氏度；
S6、氮气制取：在纯净的压缩空气直接通入到氮氧分离装置中，从而收集氮气；
S7、氮气处理：将S6中形成的氮气进行过滤处理，过滤后，将氮气通过加热装置加热，加热温度为40摄氏度，加热后，再次通入到氮氧分离装置进行过滤，分离出氮气中的氧气与有害物，实现氮氧分离；
S8、气体混合：将S7中的形成的氮气通入到S4中处理的气柜中，与气柜中的碳化硅尾气进行混合，形成混合气体，且氮气以高速度进入气柜，以实现碳化硅尾气与氮气之间的均匀混合；
S9、变温吸附：将混合后的碳化硅尾气通入到吸附板，脱去碳化硅尾气中的焦油及杂质；
S10、尾气加压：将S9中处理的碳化硅尾气通入到加压装置内，加压至0.8MPa，加压完成后，送至变换工段，变换采用中低温变换工艺将CO变换成CO2和H2，变换气脱除CO2采用变压吸附工艺；
S11、合成氨：将10中处理的碳化硅尾气通入到氨合成塔中，且碳化硅尾气高速进入氨合成塔，经过加热、催化剂反应，加压后，由分离器中流出，加热温度为460摄氏度，压力为20MPa；
S12、将S11中形成的即为所需要的合成氨。
所述S4中的气柜中得含水量为百分之零点四。
所述S2中在使用旋风除尘器前，应对其进行清理，使得其符合除尘需求。
所述过滤中所使用的过滤网的直径为2.5nm。
实施例4
一种碳化硅尾气回收再利用生产合成氨的方法，包括如下步骤：
S1、碳化硅尾气加压收集：将碳化硅密闭炉碳化硅尾气接入到调频风机的进风口，并控制碳化硅尾气的温度，且温度为120摄氏度，通过加压装置加压；
S2、碳化硅尾气除尘：将S1中处理后的碳化硅尾气通入到旋风除尘器中，在旋风除尘器中进行除尘，且旋风除尘器的除尘效率应不低于95％，把碳化硅尾气中大颗粒粉尘除去，以保证碳化硅尾气的干净率；
S3、除尘降温：将S2中处理后的碳化硅尾气通入到洗气塔，通过洗气塔内的循环水进一步把碳化硅尾气中的粉尘除去，且在洗气塔内把碳化硅尾气的温度降低至70摄氏度；
S4、气柜清理：将需要使用的气柜进行清洗，且清洗的次数为3-5次，以防止气柜中存在其他气体，清理后，通过烘干装置对其进行烘干，以保证气柜中的含水量，完成后，备用；
S5、碳化硅尾气储存：将S3中处理后的经过除尘降温净化后的碳化硅尾气通入道S4中处理后的气柜中，进行储存，以备需要时使用，在储存过程中，应保持储存温度为40摄氏度；
S6、氮气制取：在纯净的压缩空气直接通入到氮氧分离装置中，从而收集氮气；
S7、氮气处理：将S6中形成的氮气进行过滤处理，过滤后，将氮气通过加热装置加热，加热温度为50摄氏度，加热后，再次通入到氮氧分离装置进行过滤，分离出氮气中的氧气与有害物，实现氮氧分离；
S8、气体混合：将S7中的形成的氮气通入到S4中处理的气柜中，与气柜中的碳化硅尾气进行混合，形成混合气体，且氮气以高速度进入气柜，以实现碳化硅尾气与氮气之间的均匀混合；
S9、变温吸附：将混合后的碳化硅尾气通入到吸附板，脱去碳化硅尾气中的焦油及杂质；
S10、尾气加压：将S9中处理的碳化硅尾气通入到加压装置内，加压至0.8MPa，加压完成后，送至变换工段，变换采用中低温变换工艺将CO变换成CO2和H2，变换气脱除CO2采用变压吸附工艺；
S11、合成氨：将10中处理的碳化硅尾气通入到氨合成塔中，且碳化硅尾气高速进入氨合成塔，经过加热、催化剂反应，加压后，由分离器中流出，加热温度为500摄氏度，压力为22MPa；
S12、将S11中形成的即为所需要的合成氨。
所述S4中的气柜中得含水量为百分之零点五。
所述S2中在使用旋风除尘器前，应对其进行清理，使得其符合除尘需求。
所述过滤中所使用的过滤网的直径为3nm。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种碳化硅尾气回收再利用生产合成氨的方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、碳化硅尾气加压收集：将碳化硅密闭炉碳化硅尾气接入到调频风机的进风口，并控制碳化硅尾气的温度，且温度为80-120摄氏度，通过加压装置加压；
S2、碳化硅尾气除尘：将S1中处理后的碳化硅尾气通入到旋风除尘器中，在旋风除尘器中进行除尘，且旋风除尘器的除尘效率应不低于95％，把碳化硅尾气中大颗粒粉尘除去，以保证碳化硅尾气的干净率；
S3、除尘降温：将S2中处理后的碳化硅尾气通入到洗气塔，通过洗气塔内的循环水进一步把碳化硅尾气中的粉尘除去，且在洗气塔内把碳化硅尾气的温度降低至30-70摄氏度；
S4、气柜清理：将需要使用的气柜进行清洗，且清洗的次数为3-5次，以防止气柜中存在其他气体，清理后，通过烘干装置对其进行烘干，以保证气柜中的含水量，完成后，备用；
S5、碳化硅尾气储存：将S3中处理后的经过除尘降温净化后的碳化硅尾气通入道S4中处理后的气柜中，进行储存，以备需要时使用，在储存过程中，应保持储存温度为30-40摄氏度；
S6、氮气制取：在纯净的压缩空气直接通入到氮氧分离装置中，从而收集氮气；
S7、氮气处理：将S6中形成的氮气进行过滤处理，过滤后，将氮气通过加热装置加热，加热温度为30-50摄氏度，加热后，再次通入到氮氧分离装置进行过滤，分离出氮气中的氧气与有害物，实现氮氧分离；
S8、气体混合：将S7中的形成的氮气通入到S4中处理的气柜中，与气柜中的碳化硅尾气进行混合，形成混合气体，且氮气以高速度进入气柜，以实现碳化硅尾气与氮气之间的均匀混合；
S9、变温吸附：将混合后的碳化硅尾气通入到吸附板，脱去碳化硅尾气中的焦油及杂质；
S10、尾气加压：将S9中处理的碳化硅尾气通入到加压装置内，加压至0.8MPa，加压完成后，送至变换工段，变换采用中低温变换工艺将CO变换成CO2和H2，变换气脱除CO2采用变压吸附工艺；
S11、合成氨：将10中处理的碳化硅尾气通入到氨合成塔中，且碳化硅尾气高速进入氨合成塔，经过加热、催化剂反应，加压后，由分离器中流出，加热温度为400-500摄氏度，压力为16-22MPa；
S12、将S11中形成的即为所需要的合成氨。
2.根据权利要求1所述的碳化硅尾气回收再利用生产合成氨的方法，其特征在于：所述S4中的气柜中得含水量不高于百分之零点五。
3.根据权利要求1所述的碳化硅尾气回收再利用生产合成氨的方法，其特征在于：所述S2中在使用旋风除尘器前，应对其进行清理，使得其符合除尘需求。
4.根据权利要求1所述的碳化硅尾气回收再利用生产合成氨的方法，其特征在于：所述过滤中所使用的过滤网的直径为2-3nm。
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