Спосіб очистки хвостових газів від оксидів азоту

Изобретение относится к способам селективной очистки хвостовых газов от окислов азота в производстве азотной кислоты. Известны способы очистки хвостовых газов от окислов азота при различных температурах их нагрева перед подачей в реактор селективной очистки и разным расположением реакторов. В процессе эксплуатации катализатора его активность меняется и для ее восстановления необходимы изменения температуры хвостовых газов на входе в реактор селективной очистки. В существующих способах это возможно сделать, однако, при этом изменяются другие технологические параметры, которые ухудшают ведение процесса в целом и делают взаимозависимой одну стадию процесса от другой. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу очистки является способ, описанный в технологической схеме агрегата АК-72 М. Хвостовые (выхлопные) газы подогреваются в блоке БНГ-172 (рис. 5-36) газами после турбины и затем подаются в реактор селективной очистки. После очистки догреваются до температур порядка 780°С и подаются в газовую турбину. Однако, для повышения температуры хвостовых газов перед селективной очисткой необходимо изменить температуру газа после турбины, а это, в свою очередь требует повышения температуры газа перед турбиной, что не всегда возможно. Задачей данного изобретения является расширение температурного диапазона работы селективной очистки без изменения остальных температурных параметров в технологии производства азотной кислоты. Технически задача решается за счет подогрева хвостовых газов перед селективной очисткой в отдельной выносной камере сгорания реактора, после чего их подогревают в отдельной камере сгорания турбины и подают в газовую турбину. На чертеже изображена схема установки для осуществления предлагаемого способа. Хвостовые газы поступают в камеру сгорания реактора 1, где нагреваются до любой нужной температуры (260-350°С) после чего подаются в реактор селективной очистки 2 и уже очищенные догреваются в подогревателе 3 до температуры газа перед турбиной. Проведенные исследования зависимости активности селективного катализатора от срока работы и температуры отражены в приведенных ниже примерах. Пример 1 (прототип). Известно, что наибольшая активность катализатора достигается при температуре на входе в реактор селективной очистки 300°С. При этом температура перед турбиной 780°С. Хвостовые газы смешивают с аммиаком и нагревают до температуры наибольшей активности катализатора 300°С и направляют в реактор селективной очистки, затем подогревают до 780°С. По мере старения катализатора селективной очистки, наибольшая активность катализатора стала достигаться при температуре 350°С. Для ее обеспечения необходимо поднять температуру перед турбиной выше 780°, что невозможно из-за разрушения турбины при этих температурах. В результате продолжают работать при 300°С, но с ухудшающейся очисткой. Пример 2. Наибольшая активность катализатора достигается при температуре на входе в реактор селективной очистки 300°С. При этом максимально-возможная температура перед турбиной 780°С. Хвостовые газы смешивают с аммиаком и нагревают до температуры 300°С в отдельной выносной камере сгорания реактора, затем подают в реактор селективной очистки, после очистки подогревают до 780°С в подогревателе. По мере старения катализатора селективной очистки, наибольшая активность катализатора стала достигаться при температуре 350°С. Для ее обеспечения хвостовые газы, смешанные с аммиаком, нагревают до температуры 350°С в отдельной выносной камере сгорания реактора селективной очистки. После очистки проводят их нагрев до 780°С. Очистка не ухудшается. Пример 3. В реактор селективной очистки загружают более эффективный катализатор, наибольшая активность которого достигается при температуре 260°С, При этом температура перед турбиной для обеспечения ее высокого КПД, поддерживается в пределах 780°С. Хвостовые газы смешивают с аммиаком и нагревают до температуры 260°С в отдельной выносной камере сгорания реактора, затем подают в реактор селективной очистки. После очистки газы направляются в подогреватель где нагреваются до 780°С. Очистка не ухудшается. При необходимости повысить температуру до более высокой температуры поступают в соответствии с примером 2. Из приведенных примеров видно, что по предлагаемому способу очистки хвостовых газов от оксидов азота производства азотной кислоты (примеры 2, 3), по сравнению с прототипом (пример 1), происходит изменение температуры хвостовых газов (увеличение с 300°С до 350°С, пр. 2; снижение с 300°С до 260°С, пр. 3) без ухудшения КПД турбины, т. е. без изменения температуры перед турбиной (780°С), а остальные параметры технологической схемы остаются без изменения за счет нагрева хвостовых газов в отдельной (автономной) выносной камере сгорания реактора.