專利名稱:一種煤的熱化學(xué)加工后的氣相產(chǎn)品中氰化氫的脫除方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域,涉及一種污染物的脫除方法,具體涉及一種對降低氰 化氫的排放起到非常積極的作用的煤的熱化學(xué)加工后的氣相產(chǎn)品中氰化氫的脫除方法。
背景技術(shù):
氰化氫是一種劇毒,高腐蝕性的氣體。氣體比重0.94(空氣比重1.0)。它存在于 煤的氣化、液化、焦化及熱解工藝所產(chǎn)生的氣相產(chǎn)品中,對環(huán)境有很大的污染作用,當(dāng)它存 在于設(shè)備中,對設(shè)備有很強(qiáng)的腐蝕作用。目前國內(nèi)外對HCN的脫除方法主要分為低溫脫除法和高溫脫除法。低溫脫除法包括吸收法和吸附法(1)吸收法是當(dāng)前工業(yè)中應(yīng)用最廣泛最成熟的一種方法,該方法先將含有HCN的 廢氣通過堿液進(jìn)行吸收生成CN_,然后對其中的CN_進(jìn)行處理,轉(zhuǎn)化為無毒無害的物質(zhì)再進(jìn) 行排放。其最大缺點(diǎn)是吸收液造價高。(2)吸附法是采用吸附劑吸附HCN氣體,以減少HCN排放濃度,防治其污染的方法。 但由于吸附劑的吸附容量有限,因此在其吸附飽和之后必須對其再生或更換。并且某些氣 體組分會影響吸收劑對HCN的吸附作用??梢姡梦辗ɑ蛭椒▽γ夯み^程產(chǎn)生的高溫?zé)煔庵械腍CN進(jìn)行脫除前,必 須將煙氣冷卻到常溫。該方法將增加換熱設(shè)備的投資,又導(dǎo)致氣體物理顯熱損失。因此,許 多學(xué)者關(guān)注和重視研究高溫下脫除HCN的方法。高溫脫除法主要包括直接氧化法和催化氧化法(1)直接氧化法實(shí)際工業(yè)過程所排放的HCN廢氣中常含有C0、H2以及烴類等大量 可燃組分,因此可設(shè)法通過直接燃燒達(dá)到脫除HCN的目的,但該工藝往往使HCN轉(zhuǎn)化為N0X, 造成二次污染。(2)催化氧化法催化劑活性組分在一定溫度下連續(xù)不斷地將空氣中的氧活化, 活性氧與反應(yīng)物接觸時,使HCN氧化反應(yīng)活化能降低,著火燃燒溫度降低,達(dá)到降低NOx的 目的。用于HCN催化燃燒反應(yīng)的催化劑主要有貴金屬與過渡金屬催化劑,其中對貴金屬及 其負(fù)載催化劑的研究較多。但是成本限制了此方法的推廣。所以研究開發(fā)一種新的能在高溫環(huán)境下對煙氣中的HCN進(jìn)行高效脫除的方法是 有重要價值的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),提出了一種煤的熱化學(xué)加工后的氣 相產(chǎn)品中氰化氫的脫除方法。為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是將煤的熱化學(xué)加工后的氣相產(chǎn)物通 過體積空速不高于Α ΟΟΟΙΓ1的CaO床料去除氰化氫。所述的通過CaO床料的煤的熱化學(xué)加工后的氣相產(chǎn)物的溫度控制在650-1000°C。
本發(fā)明具有實(shí)用價值,適合于所有與煤氣化相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域之中。在此條件下,可使 得氰化氫達(dá)到100%的脫除效率。其原理如下溫度在650_1000°C時,CaO催化脫除氰化氫的機(jī)理為
C^.+HCN+xCaO — CaOxC+H2 + -N2
jJj
xCaO+ !C2 ‘― 2本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)煤的氣化產(chǎn)物中,含有大量的氰化氫,其會進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為NOx,對大氣造成一定的 污染。本方法對NOx的先驅(qū)產(chǎn)物氰化氫有明顯的脫除效果。本方法與其他方法相比有如下優(yōu)點(diǎn)(1)本方法的脫除劑為廉價的CaO,其中CaO可以回收利用;(2)本方法對氰化氫脫除的條件容易控制,即溫度的控制與體積空速的控制;(3)本發(fā)明相比低溫脫除氰化氫方法,可回收高溫?zé)煔庵屑s占熱值15% -20%的 顯熱;(4)本方法應(yīng)用于IGCC工藝中,不必像濕法那樣除去熱煤氣中的水氣及C02,本方 法可以直接利用煤氣推動燃?xì)廨啓C(jī),增加了輸出功率;(5)本方法相比低溫脫除氰化氫方法,省去了熱交換裝置,減少了設(shè)備投資,簡化 了系統(tǒng);(6)本方法相比低溫脫除氰化氫方法,煤氣化過程中的焦油等雜質(zhì)不會因?yàn)槔淠?而堵塞系統(tǒng);(7)本方法簡單,方便操作。
具體實(shí)施例方式將煤的熱化學(xué)加工后的氣相產(chǎn)物溫度控制在650-1000°C并通過體積空速不高于 47000^:的CaO床料去除氰化氫。本發(fā)明在石英反應(yīng)器內(nèi)試驗(yàn)了高溫脫除氰化氫反應(yīng)機(jī)理,研究了 CaO對氰化氫的 脫除作用,探討了溫度、體積空速和氰化氫濃度對脫除氰化氫的影響。本方法采用Gasmet 便攜式FT-IR氣體分析儀、珀金·埃爾默公司生產(chǎn)的Spectrum One (Version B)FTIR紅外 分析儀、安捷侖GC9800氣相色譜儀對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。應(yīng)用本發(fā)明后效果當(dāng)氰化氫脫除的體積空速控制不高于Α ΟΟΟΙΓ1,溫度控制在650_1000°C時,CaO對 濃度范圍100-600ppm的HCN有接近100%的脫除效果。
權(quán)利要求
一種煤的熱化學(xué)加工后的氣相產(chǎn)品中氰化氫的脫除方法,其特征在于將煤的熱化學(xué)加工后的氣相產(chǎn)物通過體積空速不高于47000h 1的CaO床料去除氰化氫。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的煤的熱化學(xué)加工后的氣相產(chǎn)品中氰化氫的脫除方法,其特征在 于所述的通過CaO床料的煤的熱化學(xué)加工后的氣相產(chǎn)物的溫度控制在650-1000°C。
全文摘要
一種煤的熱化學(xué)加工后的氣相產(chǎn)品中氰化氫的脫除方法,將煤的熱化學(xué)加工后的氣相產(chǎn)物通過體積空速不高于47000h-1的CaO床料去除氰化氫。本發(fā)明在石英反應(yīng)器內(nèi)試驗(yàn)了高溫脫除氰化氫反應(yīng)機(jī)理,研究了CaO對氰化氫的脫除作用,探討了溫度、體積空速和氰化氫濃度對脫除氰化氫的影響。采用Gasmet便攜式FT-IR氣體分析儀、珀金·埃爾默公司生產(chǎn)的Spectrum One(Version B)FTIR紅外分析儀、安捷侖GC9800氣相色譜儀對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示在本發(fā)明的條件下對濃度范圍100-600ppm的HCN有接近100%的脫除效果。
文檔編號B01D53/81GK101982221SQ201010522239
公開日2011年3月2日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者司紀(jì)朋, 徐通模, 王學(xué)斌, 王聰玲, 譚厚章 申請人:西安交通大學(xué)