[发明专利]一种采用兽药预混剂生产工艺的尾气制备甲醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，具体而言，涉及一种采用兽药预混剂生产工艺的尾气制备甲醇的方法。

背景技术

我国现有的兽药预混剂生产过程中产生大量工艺尾气，如含氮、硫、氯和溴等有机化合物、灭活杆菌和中药材挥发成分等，这些气体若不采取合理适当的处理方法会对工厂操作区域产生极大的危害，严重威胁到生产工人的身体健康，甚至长此以往会破坏生态环境。据有关调查报告显示，绝大多数兽药企业未建立三废处理工序，工艺废气主要通过简单的收集处理送至有处理条件的企业进行焚烧处理，该处理方式产生HCl、HBr、SO₂、NO、NO₂以及大量的CO₂等气体而造成大气污染。这与当前世界各国致力于的节能减排和治理大气污染的历时任务背道而驰。我国政府在2012年的多哈气候大会上表示将采取积极的态度参与应对气候变化，承担到作为全球最大的发展中国家对气候变化所应承担的历史责任。《国务院关于印发“十二·五”控制温室气体排放工作方案的通知》中明确要求，到2015年全国单位国内生产总值的CO₂排放量比2010年下降17%，严格控制非能源活动CO₂排放。因此，寻找一种新异的技术手段处理兽药预混剂的工艺尾气是迫在眉睫的事情。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种采用兽药预混剂生产工艺的尾气制备甲醇的方法，以将兽药预混剂生产工艺的尾气制备成甲醇，不仅可以避免能源的浪费，而且还可以避免因将燃烧产生的CO₂直接排放而造成环境污染及对气候的影响。

本发明所采用的技术方案为：

一种采用兽药预混剂生产工艺的尾气制备甲醇的方法，其包括以下步骤：

A.等离子体燃烧:将兽药预混剂生产工艺的尾气与过量O₂混合后输送至第一等离子体反应器，并在所述第一等离子体反应器产生的等离子体的作用下与所述O₂发生燃烧反应，生成混合气体；

B.分离纯化：将步骤A中的所述混合气体通入气体分离装置进行分离纯化，分别得到CO₂气体和除去所述CO₂气体后的剩余的混合气体；

C.还原分离：将步骤B中的所述CO₂气体与H₂混合，然后进入装填有第一催化剂的第二等离子体反应器，并在所述第二等离子体反应器产生的等离子体和所述第一催化剂的作用下发生还原反应，生成含有甲醇、CO和H₂O的混合气体；所述含有甲醇、CO和H₂O的混合气体经冷却分离后，分别得到CO气体和甲醇；

D.制备甲醇：将步骤C中的所述CO气体和H₂混合，然后进入装填有第二催化剂的第三等离子体反应器，并在所述第三等离子体反应器产生的等离子体和所述第二催化剂的作用下发生反应，制备得到甲醇。

等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态，一种由电子、离子、原子、分子和自由基等粒子组成的电离化混合体。等离子体是一种有效的分子活化手段，气体放电产生的高能电子与稳态反应物分子通过非弹性碰撞方式将能量传递给气体分子，气体分子获得能量后被激发、离解和电离成激发态物种、自由基和离子等，这些活性态粒子随即发生等离子体化学反应。等离子体不但能够实现常规条件下无法实现的化学反应，而且具有单位能耗低、操作条件简单和设备投资低等特点。等离子体根据能量密度、电子密度和温度的不同分为低温等离子体和高温等离子体。冷等离子体是一种热力学非平衡的非均相放电等离子体，其电子温度(1~10eV)远高于等离子体的气体温度(几百K)，电子密度1015~1020m^-3。热等离子体是一种热力学平衡等离子体，其电子温度(104~106K)与等离子体中气体温度(103~104K)相当，电子密度1019~1020m^-3，接近于局部热力学平衡状态。

通过步骤A使兽药预混剂生产工艺的尾气与过量O₂在第一等离子体反应器内，并在等离子体的作用下充分燃烧而产生含CO₂的混合气体，而且相对于在氧气中直接燃烧，通过等离子体的作用更加有利于燃烧反应的进行。

通过步骤B使含有CO₂的混合气经过气体分离装置的分离纯化而将CO₂气体分离出来，避免因混合气体中的其他气体对后续步骤产生影响，提高后续各步骤的转换率，并最终提高甲醇的产率。