CN219596271U - 一种处理氨肟化尾气的设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及氨肟化反应法技术领域，具体为一种处理氨肟化尾气的设备，其为了解决采用现有的处理氨肟化尾气的设备排出的氧化二氮的排放浓度不达标的问题，故提供了一种新的处理氨肟化尾气的设备，包括氨肟化反应器、冷凝器、脱盐水冷却器、尾气吸收塔、尾气循环泵，氨肟化反应器经过冷凝器后与尾气吸收塔连通，脱盐水冷却器与尾气吸收塔的脱盐水进口连通，尾气吸收塔的塔釜出口与氨肟化反应器的回流口连通，尾气吸收塔的塔顶出口依次连通有引风机、燃烧器、燃烧室、SCR反应器、尾气风机、烟囱，燃烧器与天然气管道连通且燃烧器与助燃风机连通。该设备采用“SNCR+SCR”联合脱硝处理，达到氧化二氮的排放浓度。
Description
技术领域
本实用新型涉及氨肟化反应法技术领域，特别涉及处理氨肟化尾气技术领域，具体为一种处理氨肟化尾气的设备。
背景技术
己内酰胺是重要的有机化工原料之一，其主要用途是通过聚合生成聚酰胺切片，可进一步加工成锦纶纤维、PA工程塑料、塑料薄膜。
目前我国己内酰胺生产原料主要有苯酚、苯、环己烷和甲苯。制作己内酰胺的主要方法为磷酸羟胺法和氨肟化法、光亚硝化法、甲苯法、拉西法、一氧化氮还原法，其中的氨肟化法通过采用氨肟化反应器实现，而氨肟化反应后最难处理的步骤即氨肟化尾气的处理。
现有的处理氨肟化尾气的设备包括氨肟化反应器、冷凝器、脱盐水冷却器、尾气吸收塔、尾气循环泵，氨肟化反应器，其工作原理如下：通过氨肟化反应器反应后产生的氨肟化尾气（这时氨肟化尾气主要组分为氧化二氮N2O、水H2O、氧气O2、氮气N2、氨气NH3、叔丁醇）经冷凝器冷凝后进入尾气吸收塔，同时，脱盐水经过脱盐水冷却器后对脱盐水进行冷却，冷却后的脱盐水与冷凝后的氨肟化尾气逆流接触吸收，使得氨肟化尾气的大部分氨气、叔丁醇及少部分氧化二氮被吸收后形成液相通过尾气循环泵返回至氨肟化反应器中，剩余的氨肟化尾气（这时的氨肟化尾气的主要组分为氧化二氮N2O、水H2O、氧气O2、氮气N2、少量的氨气NH3）需要被排出，但直接被排出其污染量太大即其中的氧化二氮排放浓度不达标，故需设计新的方案来降低最终的氧化二氮的排放浓度。
发明内容
本实用新型为了解决采用现有的处理氨肟化尾气的设备排出的氧化二氮的排放浓度不达标的问题，故提供了一种新的处理氨肟化尾气的设备。
本实用新型是采用如下技术方案实现的：
一种处理氨肟化尾气的设备，包括其上设有氨肟化尾气口和回流口的氨肟化反应器、冷凝器、脱盐水冷却器、其上设有尾气进口、塔釜出口、塔顶出口、脱盐水进口的尾气吸收塔、尾气循环泵，氨肟化反应器的氨肟化尾气口经过冷凝器后与尾气吸收塔的尾气进口连通，脱盐水冷却器与尾气吸收塔的脱盐水进口连通，尾气吸收塔的塔釜出口与氨肟化反应器的回流口连通，尾气吸收塔的塔顶出口依次连通有引风机、燃烧器、燃烧室、SCR反应器、尾气风机、烟囱，燃烧器与天然气管道连通且燃烧器与助燃风机连通，燃烧室与SCR反应器分别配套有用于给燃烧室后半段通入氨气的第一氨气管道与用于给SCR反应器通入氨气的第二氨气管道。
工作原理：尾气吸收塔的塔顶出口排出的氨肟化尾气经引风机引入至燃烧器，通过助燃风机向燃烧器中通入助燃空气同时通过天然气管道加入天然气作为辅助燃料，使得燃烧室处于燃烧状态，由于氨肟化尾气中含有大量的氧化二氮，一部分氧化二氮在高温下能分解成氮气和氧气并支持燃烧，在正常工况下，燃烧所需的氧气，一部分由氧化二氮高温分解产生，另一部分由助燃空气供应，主要反应表达式如下：
2N2O→2N2+O2+分解热
CH4甲烷+O2→CO2+H2O+反应热
反应后的氨肟化尾气中残留的氧化二氮在燃烧室后半段内通过氨气对氨肟化尾气中残留的氧化二氮进行SNCR脱销反应，经过SNCR脱硝处理后，再经SCR反应器进行SCR脱硝处理，处理后的氨肟化尾气由尾气风机送入烟囱中高点排放，从而对氨肟化尾气进行多级处理，使得氨肟化尾气的氧化二氮的排放浓度达到排放要求。
本实用新型所产生的有益效果如下：该设备采用“SNCR+SCR”联合脱硝处理，使氧化二氮的排放浓度达标，且结构简单，维护成本低。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，表示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图中：1-氨肟化反应器，2-冷凝器，3—脱盐水冷却器，4—尾气吸收塔，5—尾气循环泵，6—引风机，7—燃烧器，8—燃烧室，9—助燃风机，10—第一调温风机，11—第二调温风机，12—SCR反应器，13—尾气风机，14—烟囱，15—事故放空阀，16—静态混合器。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面将对本实用新型的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在描述中，需要说明的是，术语 “第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。
下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。
如图1所示，一种处理氨肟化尾气的设备，包括其上设有氨肟化尾气口和回流口的氨肟化反应器1、冷凝器2、脱盐水冷却器3、其上设有尾气进口、塔釜出口、塔顶出口、脱盐水进口的尾气吸收塔4、尾气循环泵5，氨肟化反应器1的氨肟化尾气口经过冷凝器2后与尾气吸收塔4的尾气进口连通，脱盐水冷却器3与尾气吸收塔4的脱盐水进口连通，尾气吸收塔4的塔釜出口与氨肟化反应器1的回流口连通，尾气吸收塔4的塔顶出口依次连通有引风机6、燃烧器7、燃烧室8、SCR反应器12、尾气风机13、烟囱14，燃烧器7与天然气管道连通且燃烧器7与助燃风机9连通，燃烧室8与SCR反应器12分别配套有用于给燃烧室8后半段通入氨气的第一氨气管道与用于给SCR反应器12通入氨气的第二氨气管道（本领域技术人员公知，为使得燃烧室8后半段和SCR反应器12中均匀通入氨气，给燃烧室8后半段与SCR反应器12通入氨气的位置应分别位于燃烧室8后半段的前部和SCR反应器12的前部，如图1中布置的第一氨气管道与第二氨气管道位置所示）。
工作原理：尾气吸收塔4的塔顶出口排出的氨肟化尾气经引风机6引入至燃烧器7，通过助燃风机9向燃烧器7中通入助燃空气同时通过天然气管道加入天然气作为辅助燃料，使得燃烧室8处于燃烧状态且将燃烧室8温度稳定在1000℃-1250℃，由于氨肟化尾气中含有大量的氧化二氮，一部分氧化二氮在高温下能分解成氮气和氧气并支持燃烧，在正常工况下，燃烧所需的氧气，一部分由氧化二氮高温分解产生，另一部分由助燃空气供应，主要反应表达式如下：
2N2O→2N2+O2+分解热
CH4甲烷+O2→CO2+H2O+反应热
反应后的氨肟化尾气中残留的氧化二氮在燃烧室8后半段内，通过氨气对氨肟化尾气中残留的氧化二氮进行SNCR脱销反应，经过SNCR脱硝处理后，再经SCR反应器12进行SCR脱硝处理，处理后的氨肟化尾气由尾气风机13送入烟囱14中高点排放，从而对氨肟化尾气进行多级处理，使得氨肟化尾气的氧化二氮的排放浓度达到排放要求，经检测，经过该设备处理的氨肟化尾气的氧化二氮的排放浓度为45～50mg/Nm3，符合氧化二氮的排放浓度要求。
具体实施时，燃烧室8的前半段和后半段分别配套有用于调整进入燃烧室8后半段的氨肟化尾气温度的第一调温风机10和用于调整进入SCR反应器12的氨肟化尾气温度的第二调温风机11，方便温度调节，从而提高脱销效率，降低氧化二氮的排放浓度。具体调节即通过第一调温风机10将燃烧室8后半段的温度控制在850-1050℃，氨肟化尾气在燃烧室8后半段发生SNCR反应并停留0.5s以上，使得氨肟化尾气中的氧化二氮进行高温SNCR脱硝处理，使得SNCR阶段脱硝效率能接近30%；SCR反应器12的温度通过第二调温风机11将SCR反应器12的温度控制在320-420℃，SCR脱销时采用的催化剂为氧化钛基催化剂以及增强活性的V2O5金属氧化物，进一步提高脱销效率。
具体实施时，SCR反应器12配套设有用于将氨气与氨肟化尾气混合均匀的静态混合器16，提高脱销效率。
本具体实施方式中，燃烧室8和SCR反应器12均配套有热电偶，方便及时监测燃烧室8与SCR反应器12内的温度。
本具体实施方式中，在引风机6与尾气吸收塔4的塔顶出口之间设有用于故障状态放空的切断阀15。
以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。尽管参照前述各实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离各实施例技术方案的范围，其均应涵盖权利要求书的保护范围中。
Claims (5)
1.一种处理氨肟化尾气的设备，包括其上设有氨肟化尾气口和回流口的氨肟化反应器（1）、冷凝器（2）、脱盐水冷却器（3）、其上设有尾气进口、塔釜出口、塔顶出口、脱盐水进口的尾气吸收塔（4）、尾气循环泵（5），氨肟化反应器（1）的氨肟化尾气口经过冷凝器（2）后与尾气吸收塔（4）的尾气进口连通，脱盐水冷却器（3）与尾气吸收塔（4）的脱盐水进口连通，尾气吸收塔（4）的塔釜出口与氨肟化反应器（1）的回流口连通，其特征在于，尾气吸收塔（4）的塔顶出口依次连通有引风机（6）、燃烧器（7）、燃烧室（8）、SCR反应器（12）、尾气风机（13）、烟囱（14），燃烧器（7）与天然气管道连通且燃烧器（7）与助燃风机（9）连通，燃烧室（8）与SCR反应器（12）分别配套有用于给燃烧室（8）后半段通入氨气的第一氨气管道与用于给SCR反应器（12）通入氨气的第二氨气管道。
2.根据权利要求1所述的一种处理氨肟化尾气的设备，其特征在于，燃烧室（8）的前半段和后半段分别配套有用于调整进入燃烧室（8）后半段的氨肟化尾气温度的第一调温风机（10）和用于调整进入SCR反应器（12）的氨肟化尾气温度的第二调温风机（11）。
3.根据权利要求1或2所述的一种处理氨肟化尾气的设备，其特征在于，SCR反应器（12）配套设有用于将氨气与氨肟化尾气混合均匀的静态混合器（16）。
4.根据权利要求3所述的一种处理氨肟化尾气的设备，其特征在于，燃烧室（8）和SCR反应器（12）均配套有热电偶。
5.根据权利要求4所述的一种处理氨肟化尾气的设备，其特征在于，在引风机（6）与尾气吸收塔（4）的塔顶出口之间设有用于故障状态放空的切断阀（15）。
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