RU2023132304A - Способ получения азотной кислоты с применением технологии вторичного сокращения выбросов - Google Patents
Способ получения азотной кислоты с применением технологии вторичного сокращения выбросов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2023132304A RU2023132304A RU2023132304A RU2023132304A RU2023132304A RU 2023132304 A RU2023132304 A RU 2023132304A RU 2023132304 A RU2023132304 A RU 2023132304A RU 2023132304 A RU2023132304 A RU 2023132304A RU 2023132304 A RU2023132304 A RU 2023132304A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalytic
- gas
- nox
- catalyst
- decomposition
- Prior art date
Links
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims 5
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 title claims 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 11
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 10
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims 10
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims 9
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims 8
- 238000003421 catalytic decomposition reaction Methods 0.000 claims 7
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 claims 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims 6
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 4
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims 3
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 claims 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims 2
- 229910001657 ferrierite group Inorganic materials 0.000 claims 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000006262 metallic foam Substances 0.000 claims 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims 2
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
Claims (42)
1. Способ получения азотной кислоты (100), включающий стадии, на которых:
а) подвергают аммиак (1) в присутствии кислорода (2) или воздуха каталитическому окислению (3) для получения газообразных продуктов (4) горения;
б) подвергают газообразные продукты (4) горения каталитическому разложению (5) для получения обедненного N2O газового потока (6);
в) подвергают обедненный N2O газовый поток (6) охлаждению (9) для получения охлажденного потока (11);
г) подвергают охлажденный поток (11) абсорбции (23) в присутствии воды (50) для получения азотной кислоты (12) и хвостового газа (13), сохраняющего NOx,
причем стадию (5) каталитического разложения проводят при температуре в интервале от 450 до 700°С, и
указанную стадию каталитического разложения проводят на каталитическом узле, содержащем несущую подложку, которая снабжена газопроницаемыми каналами и на которую нанесен или соэкструдирован катализатор, включающий один или более железосодержащих цеолитов.
2. Способ по п. 1, в котором эффективность сокращения выбросов N2O на стадии (5) каталитического разложения превышает 98%, предпочтительно, более 99%, и более предпочтительно, содержание N2O в обедненном N2O газовом потоке (6) ниже 15 ppm.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором несущая подложка содержит по меньшей мере одно из следующего:
цельный массив;
периодическую упорядоченную сотовую структуру;
металлическую пену с открытыми порами.
4. Способ по любому из предыдущих пунктов, дополнительно включающий стадию, на которой:
д) подвергают хвостовой газ (13) нагреванию (22) с последующей стадией (17) каталитического восстановления для удаления NOx в присутствии реагента-восстановителя (15), предпочтительно аммиака, для получения потока (18) очищенного газа.
5. Способ по п. 4, в котором стадия (17) каталитического восстановления для удаления NOx проводится на каталитическом узле, содержащем цельную несущую подложку, которая снабжена газопроницаемыми каналами и на которую осажден, нанесен в виде покрытия или соэкструдирован катализатор, содержащий один или более цеолитов.
6. Способ по п. 4 или 5, в котором стадию каталитического восстановления для удаления NOx проводят на цеолитном катализаторе, предпочтительно, ферриеритном катализаторе, более предпочтительно, не содержащем железа ферриеритном катализаторе.
7. Способ по п. 5 или 6, в котором на стадии (17) каталитического восстановления для удаления NOx также удаляют N2O.
8. Способ по любому из пп. 5-7, в котором цельная несущая подложка каталитического узла для удаления NOx снабжена газопроницаемыми субканалами, выполненными с возможностью введения реагента-восстановителя (15).
9. Способ по любому из пп. 4-8, в котором стадии (в) и (д) проводятся одновременно так, чтобы между ними достигалась тепловая интеграция, при которой тепло, выделяемое на стадии (5) каталитического разложения N2O, передается на стадию (17) каталитического восстановления NOx.
10. Способ по любому из пп. 4-8, в котором на стадии (22) нагревания хвостовой газ (13) нагревают до температуры от 300 до 650°С.
11. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором объемная скорость на стадии каталитического разложения N2O превышает 5000 1/ч, предпочтительно, составляет от 15000 1/ч до 40000 1/ч.
12. Способ по любому предыдущему пункту, в котором обедненный N2O газ (6) перед его подачей в стадию (9) охлаждения используют для подогревания хвостового газа (13).
13. Установка для синтеза азотной кислоты, содержащая:
аммиачную горелку (3) для каталитического окисления NH3 кислородом (2) с получением газообразных продуктов (4) горения;
каталитический реакционный слой (5) для разложения N2O, расположенный ниже по потоку от аммиачной горелки (3) и выполненный с возможностью получения обедненного N2O газового потока (6) и осуществления каталитического разложения N2O на каталитическом узле, содержащем несущую подложку, которая снабжена газопроницаемыми каналами и на которую осажден, нанесен в виде покрытия или соэкструдирован катализатор, содержащий один или более железосодержащих цеолитов;
секцию (9) охлаждения, расположенную ниже по потоку от каталитического реакционного слоя (5);
абсорбционную колонну (23), расположенную ниже по потоку от секции (9) охлаждения, для проведения реакции NOx с абсорбирующей средой (50) с получением азотной кислоты (12) и хвостового газа (23);
газопровод, соединяющий аммиачную горелку (3) с каталитическим реакционным слоем (5);
газопровод, соединяющий каталитический реакционный слой (5) с секцией (9) охлаждения.
14. Установка по п. 13, дополнительно содержащая:
каталитический реакционный слой (17) для каталитического восстановления NOx, размещенный ниже по потоку от абсорбционной колонны (23);
линию для подачи реагента-восстановителя (15) в каталитический реакционный слой (17) для восстановления NOx.
15. Установка по п. 14, дополнительно содержащая секцию (22) теплообменника, установленную между каталитическим реакционным слоем (5) для разложения N2O и секцией (9) охлаждения и выполненную с возможностью непрямой теплопередачи от обедненного N2O газового потока (6) к хвостовому газу (13).
16. Установка по п. 14 или 15, в которой каталитический реакционный слой (5) для разложения N2O и каталитический реакционный слой (17) для восстановления NOx заключены в одной секции (50).
17. Каталитический узел (105), содержащий:
катализатор, пригодный для разложения N2O;
несущую подложку (105) для катализатора,
причем несущая подложка (105) представляет собой цельный массив или периодическую упорядоченную сотовую структуру, или металлическую пену с открытыми порами;
несущая подложка имеет множество газопроницаемых каналов (109), на поверхность которых нанесен катализатор, опционально, с использованием связующего материала.
18. Каталитический узел по п. 17, в котором газопроницаемые каналы (109) представляют собой суживающиеся каналы, характеризующиеся постепенным уменьшением площади поперечного сечения.
19. Каталитический узел по п. 17 или 18, в котором несущая подложка (105) дополнительно включает множество субканалов (107), выполненных с возможностью впрыскивания потока (15) в газопроницаемые каналы.
20. Каталитический узел по любому из пп. 17-19, в котором цельный массив содержит ячейки с числом ячеек на квадратный дюйм, составляющим от 100 до 400, толщиной кромок менее 1 мм и коэффициентом пустот от 0,5 до 0,8.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP21176479.0 | 2021-05-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2023132304A true RU2023132304A (ru) | 2024-01-23 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7334407B2 (en) | Method of suppressing coke in endothermic fuel processing | |
| US7682586B2 (en) | Thermal decomposition of urea in a side stream of combustion flue gas using a regenerative heat exchanger | |
| JP6066932B2 (ja) | 高温ｓｃｒ触媒 | |
| RU2006140327A (ru) | Каталитический реактор | |
| DE602008001019D1 (de) | Wabenfilter | |
| EP1832332A1 (en) | Process for purification of sulphur-containing exhaust gas | |
| HRP20130736T1 (hr) | Postupak i uređaj za denitrifikaciju dimnih plinova | |
| US5474745A (en) | Catalytic converter for purifying exhaust gas | |
| US4288346A (en) | Catalyst for catalytic heat exchange | |
| US20060110301A1 (en) | Heat exchange system | |
| RU2023132304A (ru) | Способ получения азотной кислоты с применением технологии вторичного сокращения выбросов | |
| US20120183460A1 (en) | Process and apparatus for purification of an exhaust gas from an internal combustion engine | |
| US20240246819A1 (en) | Process for production of nitric acid provided with a secondary abatement treatment | |
| EP1204458A1 (en) | Method for removing nitrogen oxides from an oxygen-containing gas stream | |
| CA2871405C (en) | Ammonia gas generation from urea for low temperature process requirements | |
| KR100858017B1 (ko) | 가스류 중 질소 산화물의 선택적 촉매 환원 시스템 및 방법 | |
| EP3548720B1 (en) | Method of extending the useful life of an aged scr catalyst bed in an exhaust system of a stationary source of nox | |
| JP2000189757A (ja) | 触媒式浄化デバイス | |
| CN114719274B (zh) | 一种逆流整体式催化燃烧与吸热反应耦合的反应系统 | |
| CN1438065A (zh) | 气体净化设备和方法 | |
| JPH1151358A (ja) | 蓄熱型排ガス処理装置 | |
| CN116199185B (zh) | 一种煤炭分级利用废水高温催化制氢反应系统和方法 | |
| RU68357U1 (ru) | Реактор | |
| RU2296706C1 (ru) | Способ производства неконцентрированной азотной кислоты | |
| KR0170161B1 (ko) | 다단적층식 촉매변환장치 |