CN203764140U - 两钠尾气净化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种两钠尾气净化装置，它包括尾气排放装置、洗涤塔、捕雾器、除尘器、换热器、电加热器、还原气体排放装置、氨还原反应器和排气装置，尾气排放装置、洗涤塔、捕雾器、除尘器依次连接，除尘器的出口与换热器的壳程进口连接，换热器的壳程出口与氨还原反应器的进口连接，还原气体排放装置与氨还原反应器的进口连接，氨还原反应器的出口与换热器的管程进口连接，换热器的管程出口与排气装置连接；氨还原反应器内设置有催化剂层。本实用新型结构设计合理，两钠尾气处理效果好，排出的氮氧化物浓度远低于国家标准；使用换热器，无需对反应前的气体进行加热，节省了能源；采用脱盐水清理催化剂层，可以实现催化剂再生。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种两钠尾气净化装置，用于脱除两钠尾气中的钠盐。
背景技术
两钠指硝酸钠和亚硝酸钠，两钠生产过程中产生的尾气温度相对较低，水含量较高，二氧化碳含量相对较高，且含有一定浓度的钠盐（包括硝酸钠、亚硝酸钠和碳酸钠等）颗粒，常用的稀硝酸装置尾气净化催化剂则不适用两钠尾气的净化。
授权公告号为CN202527071U的中国实用新型说明书中，公开了一种治理硝酸和两钠生产过程尾气用氨还原反应器，其特征是：氨还原反应器内设催化剂床层，催化剂床层分为上下两段，顶部设有尾气出口。现有技术通过氨还原反应器处理尾气需要加入氨气，由于氨气一般都通过合成氨制成，价格高，导致用氨气还原废气成本非常高。而且气体进入氨还原反应器之前需要加热到一定的温度，长时间使用浪费能源；文件中也没有相关反应后尾气、废水的处理方式以及催化剂的维护方法。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种设计合理，节能减排，能有效保护环境，尾气处理效果好的两钠尾气净化装置及其净化方法。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：本实用新型提供了一种两钠尾气净化装置，其特征在于：它包括尾气排放装置、洗涤塔、捕雾器、除尘器、换热器、还原气体排放装置、氨还原反应器和排气装置，尾气排放装置与洗涤塔的进口连接，洗涤塔的出口与捕雾器的进口连接，捕雾器的顶部出口与除尘器的进口连接，除尘器的出口与换热器的壳程进口连接，换热器的壳程出口与氨还原反应器的进口连接，还原气体排放装置与氨还原反应器的进口连接，氨还原反应器的出口与换热器的管程进口连接，换热器的管程出口与排气装置连接；上述结构之间通过管道连接；所述的氨还原反应器内设置有催化剂层。由于两钠尾气中含有较高含量的NOx和一定含量钠盐颗粒，经洗涤塔高效洗涤后能有效去除两钠尾气中绝大部分钠盐成分（包括硝酸钠、亚硝酸钠和碳酸钠等）和部分NOx，经捕雾器可以清除酸雾，旋风除尘去除剩余的酸雾和钠盐颗粒；换热器可以将反应前后的气体进行换热，使反应前的气体无需电加热即可达到需求温度，节省了能源；反应后的气体通过换热器的管程后排出到空气中，氮氧化物浓度符合国家标准。
本实用新型所述连接换热器壳程出口与氨还原反应器进口之间的管道上设置有电加热器，反应初期用于加热反应前的气体。
本实用新型所述的捕雾器上设置有循环泵，循环泵的进口和捕雾器的底部出口相连接，循环泵的出口和捕雾器的侧面进口相连接。循环泵中加入脱盐水，循环使用，捕雾效果好。
本实用新型所述的循环泵有两个，两个循环泵互相并联设置，加强捕雾效果。
本实用新型所述的还原气体排放装置排出还原气体，还原气体为气氨或合成氨驰放气。气氨来自氨氧化系统，合成氨驰放气装置中氨的体积含量为60～80%。
本实用新型所述氨还原反应器的出口处设置有废水处理装置，废水处理装置与氨还原反应器的出口之间通过管道连接，管道上设置有开关阀。打开开关阀，可以处理反应中产生的废水。
本实用新型所述的氨还原反应器上设置有脱盐水装置，脱盐水装置与氨还原反应器之间通过管道连接，管道上设置有开关阀。使用脱盐水洗涤催化剂，可以实现催化剂再生，再生后的催化剂活性比新鲜催化剂活性基本保持相近，同一条件下NOx转化率几乎持平。
本实用新型所述的催化剂层有两层，两层催化剂层互相并联，氨还原反应器的进口位于两层催化剂层之间。混合气体分别通过两层催化剂，反应充分；两层催化剂并联运行，降低了催化剂层的阻力，提高了效率。
本实用新型所述的催化剂层为以活性氧化铝为载体的非贵金属催化剂。
本实用新型与现有技术相比，具有以下明显效果：结构设计合理，两钠尾气处理效果好，排出的氮氧化物浓度小于150ppm，远低于国家标准；使用换热器，无需对反应前的气体进行加热，节省了能源；采用脱盐水清理催化剂层，可以实现催化剂再生，长期使用；配置废水处理装置，能及时处理废水。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例1：
本实施例包括尾气排放装置1、洗涤塔2、捕雾器3、除尘器4、换热器5、还原气体排放装置7、氨还原反应器8和排气装置9，尾气排放装置1与洗涤塔2的进口连接，洗涤塔2的出口与捕雾器3的进口连接，捕雾器3的顶部出口与除尘器4的进口连接，除尘器4的出口与换热器5的壳程进口连接，换热器5的壳程出口与氨还原反应器8的进口连接，还原气体排放装置7与氨还原反应器8的进口连接，氨还原反应器8的出口与换热器5的管程进口连接，换热器5的管程出口与排气装置9连接；上述结构之间通过管道10连接；所述的氨还原反应器8内设置有催化剂层11。
本实施例中，连接换热器5壳程出口与氨还原反应器8进口之间的管道10上设置有电加热器6，反应初期用于加热反应前的气体。
本实施例中，捕雾器3上设置有循环泵12，循环泵12的进口和捕雾器3的底部出口相连接，循环泵12的出口和捕雾器3的侧面进口相连接。循环泵12有两个，两个循环泵12互相并联设置。循环泵12中加入脱盐水，循环使用，捕雾效果好。
本实施例中，还原气体排放装置7排出还原气体，还原气体为气氨，还原气体排放装置7为自氨氧化系统。
本实施例中，氨还原反应器8的出口处设置有废水处理装置14，废水处理装置14与氨还原反应器8的出口之间通过管道10连接，管道10上设置有开关阀15。打开开关阀15，可以处理反应中产生的废水。
本实施例中，循环泵12的出口处设置有废水处理装置14，废水处理装置14与循环泵12的出口之间通过管道10连接，管道10上设置有开关阀15。
本实施例中，氨还原反应器8上设置有脱盐水装置16，脱盐水装置16与氨还原反应器8之间通过管道10连接，管道10上设置有开关阀15。使用脱盐水洗涤催化剂，可以实现催化剂再生，再生后的催化剂活性比新鲜催化剂活性基本保持相近，同一条件下NOx转化率几乎持平。
本实施例中，催化剂层11为以活性氧化铝为载体的非贵金属催化剂。本实施例采用N-847D低温高活性选择性还原催化剂，催化剂N-847D中科院大连化物所大连凯特利催化工程技术有限公司制备，催化剂的主要技术指标如下表1所示。
表1催化剂N-847D主要技术指标表
本实施例两钠尾气净化装置的净化步骤为：
（1）尾气排放装置1排出两钠尾气，进入洗涤塔2进行洗涤，去除尾气中大部分钠盐成分和部分NOx；从洗涤塔2出来的尾气进入捕雾器3去除酸雾；从捕雾器3出来的尾气去除尘器4去除剩余的酸雾和钠盐颗粒；
（2）从除尘器4出来的尾气进入换热器5的壳程，从换热器5出来的尾气通过电加热器6加热至150℃，并与气氨混合后，进入氨还原反应器8；
（3）氨还原反应器8内的温度为180-220℃，混合气体在催化剂的作用下反应，去除尾气中的钠盐，反应后的气体温度为250℃，气体从氨还原反应器8的出口进入换热器5的管程，与反应前的气体进行换热；换热器5壳程内的气体温度升高，管程内的气体温度降低；当运行稳定后，反应前的气体通过换热器5换热即可达到150℃，无需再通过电加热器6加热；
（4）反应后的气体通过换热器5的管程后，通过换热器5的管程出口到排气装置9，排到空气中；
上述步骤（2）中，还原气体排放装置7在产生气氨的同时，将二次空气排出到换热器5中，与两钠尾气混合，进行加热。起到再生的作用，节省了能源。
上述步骤（3）中，氨还原反应器8产生的废水，从管道10排到废水处理装置14中；
当催化剂层11长期使用后，可打开脱盐水装置16连接管道10上的开关阀15，使用脱盐水洗涤催化剂，浸泡60-120分钟后排出；重复洗涤过程3-5次；再用热空气吹扫催化剂层11，将催化剂层11中液态物吹扫干净，排出残留液，实现催化剂再生。
本实施例从换热器5的管程出口排出的空气中氮氧化物浓度小于150远低于mg /Nm3，300 mg /Nm3，（GB26131-2010硝酸工业污染物排放国家标准规定：自2011年3月1日起新建企业执行大气污染物（氮氧化物）排放浓度限值：300 mg /Nm3），热交换能够节约能量，还能降低排放气体的热污染，保护环境。
实施例2：
本实施例中，催化剂层11的含量与实施例1相同，不同的是将催化剂层11分成两层，两层催化剂层11互相并联，氨还原反应器8的进口位于两层催化剂层11之间。混合气体分别通过两层催化剂，反应更加充分；两层催化剂并联运行，降低了催化剂层11的阻力，提高了效率。
其余结构和功能与实施例1相同。
虽然本实用新型已以实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种两钠尾气净化装置，其特征在于：它包括尾气排放装置、洗涤塔、捕雾器、除尘器、换热器、还原气体排放装置、氨还原反应器和排气装置，尾气排放装置与洗涤塔的进口连接，洗涤塔的出口与捕雾器的进口连接，捕雾器的顶部出口与除尘器的进口连接，除尘器的出口与换热器的壳程进口连接，换热器的壳程出口与氨还原反应器的进口连接，还原气体排放装置与氨还原反应器的进口连接，氨还原反应器的出口与换热器的管程进口连接，换热器的管程出口与排气装置连接；上述结构之间通过管道连接；所述的氨还原反应器内设置有催化剂层。
2.根据权利要求1所述的两钠尾气净化装置，其特征在于：所述连接换热器壳程出口与氨还原反应器进口之间的管道上设置有电加热器。
3.根据权利要求1或2所述的两钠尾气净化装置，其特征在于：所述的捕雾器上设置有循环泵，循环泵的进口和捕雾器的底部出口相连接，循环泵的出口和捕雾器的侧面进口相连接。
4.根据权利要求3所述的两钠尾气净化装置，其特征在于：所述的循环泵有两个，两个循环泵互相并联设置。
5.根据权利要求1或2所述的两钠尾气净化装置，其特征在于：所述的还原气体排放装置排出还原气体，还原气体为气氨或合成氨驰放气。
6.根据权利要求1或2所述的两钠尾气净化装置，其特征在于：所述氨还原反应器的出口处设置有废水处理装置，废水处理装置与氨还原反应器的出口之间通过管道连接，管道上设置有开关阀。
7.根据权利要求1或2所述的两钠尾气净化装置，其特征在于：所述的氨还原反应器上设置有脱盐水装置，脱盐水装置与氨还原反应器之间通过管道连接，管道上设置有开关阀。
8.根据权利要求1或2所述的两钠尾气净化装置，其特征在于：所述的催化剂层有两层，两层催化剂层互相并联，氨还原反应器的进口位于两层催化剂层之间。
9.根据权利要求1或2所述的两钠尾气净化装置，其特征在于：所述的催化剂层为以活性氧化铝为载体的非贵金属催化剂。
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