專利名稱：一種高濃度氮氧化物廢氣催化分解裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氮氧化物廢氣的處理裝置，尤其涉及一種硝化反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的高濃度氮氧化物廢氣的催化分解裝置。
背景技術(shù)：
氮氧化物是一種有毒有害、腐蝕性很強(qiáng)的氣體，有硝基化物及有硝酸參加的化學(xué)反應(yīng)都會(huì)產(chǎn)生含氮氧化物的有害氣體，嚴(yán)重危害環(huán)境和人、畜的健康。汽車尾氣中含有低濃度的氮氧化物，已由稀貴金屬及稀土金屬制成的觸媒構(gòu)成的觸媒管處理解決。工業(yè)中產(chǎn)生的高濃度氮氧化物一般用堿液法或還原劑溶液淋洗吸收，但不徹底，并產(chǎn)生二次污染。最新的焦炭還原法，處理效果好，但其不足之處在于設(shè)備龐大，操作煩鎖，費(fèi)用較大，大量的觸媒用于其自身氧化反應(yīng)的消耗。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足之處，研究采用觸媒來(lái)催化分解高濃度氮氧化物廢氣，通過(guò)電加熱裝置，使觸媒催化劑受熱至900-1000°C，高濃度氮氧化物廢氣通過(guò)觸媒床，分解為無(wú)毒無(wú)害的N2。本發(fā)明解決了硝化反應(yīng)過(guò)程中，產(chǎn)生的高濃度氮氧化物廢氣的無(wú)毒化處理問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:一種高濃度氮氧化物廢氣催化分解裝置，包括外殼、腔體、廢氣導(dǎo)入口、廢氣排出口，腔體中還設(shè)有觸媒床，觸媒床用于放置觸媒催化劑；腔體中還設(shè)有加熱裝置。加熱裝置可以使電加熱裝置，腔體內(nèi)壁設(shè)有保溫層，保溫層為陶瓷保溫棉。外殼的材質(zhì)為不銹鋼。腔體的下部設(shè)有清理腔，用于收集散落的觸媒催化劑以及催化反應(yīng)產(chǎn)物，便于及時(shí)清理。電加熱裝置可以設(shè)有加熱溫度、加熱時(shí)間的控制裝置，便于催化反應(yīng)的控制。廢氣導(dǎo)入口設(shè)于催化分解裝置的下部，廢氣排出口設(shè)于催化分解裝置的上部。優(yōu)選的，廢氣導(dǎo)入口設(shè)于催化分解裝置的底部，廢氣排出口設(shè)于催化分解裝置的頂部。外殼上設(shè)有觀察窗，用于觀察高濃度氮氧化物廢氣催化分解的情況。觸媒催化劑為活性金屬或者碳類物質(zhì)，如活性鐵、活性炭、焦炭、木炭等，觸媒催化劑可以是活性鐵、活性炭、焦炭、木炭中的一種或者多種。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是:觸媒催化劑在與空氣隔離的條件下，經(jīng)外部加熱后與高濃度氮氧化物廢氣發(fā)生催化反應(yīng)，將氮氧化物廢氣分解為無(wú)毒無(wú)害的N2，避免了大量的觸媒催化劑用于其自身氧化反應(yīng)的消耗；采用電加熱裝置加熱，便于加熱溫度、加熱時(shí)間的精確控制，更有利于催化反應(yīng)的控制。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明再作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。實(shí)施例1:參見(jiàn)圖1，一種高濃度氮氧化物廢氣催化分解裝置，包括外殼9、腔體5、廢氣導(dǎo)入口 10、廢氣排出口 7、觸媒催化劑加料口 6，腔體中還設(shè)有觸媒床1，觸媒床用于放置觸媒催化劑3 ;腔體中還設(shè)有電加熱裝置2，電加熱裝置可以設(shè)有加熱溫度、加熱時(shí)間的控制裝置，便于催化反應(yīng)的控制。腔體5內(nèi)壁設(shè)有保溫層8，保溫層為陶瓷保溫棉。外殼的材質(zhì)為不銹鋼。腔體呈筒狀，其下部設(shè)有清理腔11，用于收集散落的觸媒催化劑3以及催化反應(yīng)產(chǎn)物，便于及時(shí)清理。廢氣導(dǎo)入口 11設(shè)于催化分解裝置的下部，廢氣排出口 7設(shè)于催化分解裝置的上部。外殼上設(shè)有觀察窗4，用于觀察高濃度氮氧化物廢氣催化分解的情況。在觸媒床加入1.5kg的觸媒催化劑活性鐵，啟動(dòng)電加熱裝置，設(shè)定溫度為900°C，使其達(dá)到設(shè)定溫度后并保持。取IOOOml濃HNO3 (68%)和過(guò)量紫銅反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，產(chǎn)生的氮氧化物廢氣，由導(dǎo)入管通入廢氣導(dǎo)入口，從觀察窗中可以看到由導(dǎo)入進(jìn)入的棕紅色氣體，經(jīng)過(guò)觸媒床后，變?yōu)闊o(wú)色的氣體，由廢氣排出口排出。通過(guò)理論計(jì)算:1000ml濃HNO3 (68%)和過(guò)量紫銅反應(yīng)，平均每小時(shí)產(chǎn)生N0242.3L，4小時(shí)共產(chǎn)生169.2L的，該氣體經(jīng)過(guò)1.5kg的觸媒催化劑活性鐵觸后，被分解為無(wú)毒無(wú)害的氮?dú)夂笈欧?。?shí)施例2:其與實(shí)施例1不同之處在于，廢氣導(dǎo)入口設(shè)于催化分解裝置的底部，廢氣排出口設(shè)于催化分解裝置的頂部。在其觸媒床加入Ikg的觸媒催化劑焦炭，啟動(dòng)電加熱裝置，設(shè)定溫度為1000°C，使其達(dá)到設(shè)定溫度后并保持。取IOOOml濃HNO3 (68%)和過(guò)量紫銅反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，產(chǎn)生的氮氧化物廢氣，由導(dǎo)入管通入廢氣導(dǎo)入口，從觀察窗中可以看到由導(dǎo)入進(jìn)入的棕紅色氣體，經(jīng)過(guò)觸媒床后，變?yōu)闊o(wú)色的氣體，由廢氣排出口排出。通過(guò)理論計(jì)算:1000ml濃HNO3 (68%)和過(guò)量紫銅反應(yīng)，平均每小時(shí)產(chǎn)生N0242.3L，4小時(shí)共產(chǎn)生169.2L的，該氣體經(jīng)過(guò)Ikg的焦炭，被分解為無(wú)毒無(wú)害的氮?dú)夂笈欧?。?shí)施例3:其與實(shí)施例2不同之處在于，觸媒催化劑為活性炭。啟動(dòng)電加熱裝置，設(shè)定溫度為930°C。實(shí)施例4:其與實(shí)施例2不同之處在于，觸媒催化劑為木炭。啟動(dòng)電加熱裝置，設(shè)定溫度為960°C。實(shí)施例5:其與實(shí)施例2不同之處在于，觸媒催化劑為活性炭、焦炭、木炭的混合物。啟動(dòng)電加熱裝置，設(shè)定溫度為980°C。除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高濃度氮氧化物廢氣催化分解裝置，包括外殼、腔體、廢氣導(dǎo)入口、廢氣排出口，其特征在于，腔體中還設(shè)有觸媒床，觸媒床用于放置觸媒催化劑；腔體中還設(shè)有加熱裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化分解裝置，其特征在于，加熱裝置為電加熱裝置，腔體內(nèi)壁設(shè)有保溫層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化分解裝置，其特征在于，廢氣導(dǎo)入口設(shè)于催化分解裝置的下部，廢氣排出口設(shè)于催化分解裝置的上部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化分解裝置，其特征在于，廢氣導(dǎo)入口設(shè)于催化分解裝置的底部，廢氣排出口設(shè)于催化分解裝置的頂部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化分解裝置，其特征在于，外殼上設(shè)有觀察窗。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的催化分解裝置，其特征在于，外殼的材質(zhì)為不銹鋼，保溫層為陶瓷保溫棉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化分解裝置，其特征在于，觸媒催化劑為活性金屬或者碳類物質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化分解裝置，其特征在于，觸媒催化劑為活性鐵、活性炭、焦炭、木炭中的一種或者多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化分解裝置，其特征在于，腔體的下部設(shè)有清理腔。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化分解裝置，其特征在于，加熱裝置將觸媒催化劑加熱至900-1000°C。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高濃度氮氧化物廢氣催化分解裝置，包括外殼、腔體、廢氣導(dǎo)入口、廢氣排出口，腔體中還設(shè)有觸媒床，觸媒床用于放置觸媒催化劑；腔體中還設(shè)有加熱裝置。加熱裝置可以使電加熱裝置，腔體內(nèi)壁設(shè)有保溫層，保溫層為陶瓷保溫棉。外殼的材質(zhì)為不銹鋼。本實(shí)用新型解決了硝化反應(yīng)過(guò)程中，產(chǎn)生的高濃度氮氧化物廢氣的無(wú)毒化處理問(wèn)題。
文檔編號(hào)B01D53/56GK202962270SQ201220641288
公開(kāi)日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者范家驊, 杜萬(wàn)毅, 呂學(xué)平, 邱才涌 申請(qǐng)人:南京金美鎵業(yè)有限公司