[发明专利]丁烯氧化脱氢制丁二烯催化剂氮氧化物废气的净化处理工艺及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种丁烯氧化脱氢制丁二烯催化剂氮氧化物废气的净化处理工艺及系统。

背景技术

氮氧化物种类很多，如NO、NO₂、N₂O₃、N₂O₄、N₂O₅等，总称NO_X。其中，造成大气污染的主要气体是NO和NO₂，它们能形成酸雨，破坏大气层，对人体健康有极大的危害。

工业生产排放的废气中含有大量的氮氧化物，是造成空气中氮氧化物超标的重要因素之一。丁烯氧化脱氢制丁二烯催化剂的生产过程中，通过采用铁与稀硝酸反应生成硝酸铁来提供制备催化剂所需要的金属阳离子，该反应会产生大量的氮氧化物废气，如果不经治理通过烟囱直接排放到大气中，会对环境造成严重的污染。并且，由于反应条件的变化，使得反应产生的氮氧化物废气具有间歇性，废气的排放量与组成不断变化。

目前，在去除丁烯氧化脱氢制丁二烯催化剂过程中产生的氮氧化物废气最有效方法是：采用尿素水溶液作为吸收液，对氮氧化物进行还原，使之变成无害气体。其缺点是：NO₂进入尿素水溶液之后，虽然大部分NO₂与尿素发生反应，并生成N₂、CO₂和H₂O，但还有少量NO₂直接与水反应生成了NO，NO几乎不溶于水，也不溶于尿素水溶液，直接被CO₂气体带出，影响废气中氮氧化物的去除率，不能达标排放。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种丁烯氧化脱氢制丁二烯催化剂氮氧化物废气的净化处理工艺及系统，处理后废气符合环保要求，可达标排放。

本发明的技术解决方案是：

一种丁烯氧化脱氢制丁二烯催化剂氮氧化物废气的净化处理工艺，其具体步骤是：

1、在尿素溶解罐中配制氮氧化物吸收液，尿素溶解罐的氮氧化物吸收液分别自流进入鼓泡吸收塔、循环储液罐；

2、丁烯氧化脱氢制丁二烯催化剂产生的氮氧化物废气从鼓泡吸收塔塔底进入吸收段，经气体分布板进入瓷环填料区，进行一级氮氧化物废气处理，瓷环填料区的温度是30℃～80℃，氮氧化物废气与氮氧化物吸收液的接触时间为1s～10s，氮氧化物废气再向上经泡沫网，通过泡沫网的氮氧化物废气进入扩大段由鼓泡吸收塔气体出口进入喷射泵；

3、利用尿素水溶液循环泵将循环贮液罐中氮氧化物吸收液抽送至喷射泵，一级处理后的氮氧化物废气与氮氧化物吸收液在喷射泵混合，进行二级氮氧化物废气处理；

4、喷射泵内二级处理的氮氧化物废气与氮氧化物吸收液混合物进入循环贮液罐，与循环储液罐内氮氧化物吸收液进行三级氮氧化物废气处理，循环贮液罐的温度为30℃～80℃，循环贮液罐内气体留空高体积为30%；

5、三级处理的氮氧化物废气进入后气液分离罐，通过后气液分离罐的泡沫网后，达标排放。

所述氮氧化物吸收液为尿素酸性水溶液或尿素双氧水弱酸性水溶液；其中，尿素酸性水溶液是用HNO₃将质量浓度为5%～15%尿素水溶液的pH值调至1～3；尿素双氧水弱酸性水溶液是用HNO₃将尿素、双氧水的质量浓度分别为5%～15%、0.1%～1%的尿素双氧水溶液的pH值调至1～3；酸性氮氧化物吸收液对NO具有溶解性，双氧水对NO具有氧化作用，提高净化效率，选用HNO₃调pH，避免处理过程中引入其它杂质。

当鼓泡吸收塔的氮氧化物吸收液中尿素质量浓度小于3%时，鼓泡吸收塔的氮氧化物吸收液自流进入中间罐，并将循环储液罐的氮氧化物吸收液抽送至鼓泡吸收塔。

当循环储液罐的氮氧化物吸收液中尿素质量浓度小于3%时，循环储液罐的氮氧化物废吸收液抽送至中间罐，尿素溶解罐的氮氧化物吸收液自流进入循环储液罐。

当尿素溶解罐中氮氧化物吸收液需要配制时，中间罐的氮氧化物废吸收液抽送至尿素溶解罐，检测废吸收液中尿素和双氧水浓度，加入尿素、双氧水，调pH值，配制氮氧化物吸收液。