沸石催化器可减少硝酸生产过程中NOX的排放

作者:Arno 文章来源:《流程工业》 发布时间:2010-07-02

温室效应、臭氧破洞以及全球气候变暖令人担忧,社会公众强烈要求尽快减少有害气体的排放。由德国Süd-Chemie公司研发生产的沸石催化器可以帮助工业企业大大地减少笑气(N2O)的排放。

在自然界中,氮气和氧气并不是主要以化合物的形式出现的,只有在化工企业的反应塔中经过了化学合成之后,两种气体才以有害的氮氧化物形式出现。这一有害气体概念也就意味着对大气层的严重危害,其结果是给人类带来酸雨、近地表面臭氧值的迅速增加以及其他恶劣的环境效应。

而特殊的气候变化、令人担忧的温室效应都是N2O——笑气的“杰作”。究其原因我们可以了解到,N2O升腾到平流层,并在臭氧层中破坏保护地球的臭氧层。在由人类活动引起的温室效应中,笑气所占的比重约为5%,而其在大气层中的滞留时间大约为100年,破坏作用是CO2的300倍。其来源主要为硝酸的工业化生产和交通运输领域。因此,京都议定书中明确规定了这些领域在2012年前必须达到的减排目标。要实现这一目标只能依靠新型催化器。德国Süd-Chemie公司研制生产的可附着在金属基层上的沸石催化器应运而生。

由Uhde公司研发成功的EnviNOX技术与沸石催化器的性能究竟如何,请看在埃及进行的实例验证。埃及拥有一个世界上屈指可数的大型化肥生产厂Abu Qir公司,相应地,其生产化肥的流程设备也是世界最大规模的,而硝酸正是化肥生产的中间副产品。其生产过程中除了产生大量的NOX以外,还产生大量的N2O。

此前,大量的N2O一直被直接排放到大气层中。自2006年秋季开始,Abu Qir公司投产使用一套采用Uhde技术的废气处理设备,该设备的核心部件就是德国Süd-Chemie公司研发生产的沸石催化器。它将引起温室气体效应的NO2和NOX的排放量减少了99%,并将这些有害气体重新分解为对环境无害的N2和水。用数字能够更加真实地反映出这一设备的成效:使用该设备,每年可减少NO2排放量4700t,减少NOX排放量5600t。

这些生动的数字也同样引起了其他硝酸生产厂家极大的兴趣。两家韩国企业共订购了3套设备,其中一套2007年度投产使用。这些设备与埃及Abu Qir公司所使用的设备一共减少了290万t NO2的排放,这相当于每年减少了725000辆行驶里程为2万km的小汽车的排放量。

对于沸石基催化材料的需求不仅仅局限于化工企业,同样感兴趣的企业还包括一直致力于减少NO2排放的汽车制造业,选择性催化反应技术也是一种可行的解决方案。但借助于NH3将NO2分解为N2和水则需要特殊的催化器。为了能够满足未来发展的需要,德国Süd-Chemie公司还推出了新型Tricat沸石催化器来满足市场需求。

Uhde EnviNOx技术简介

在硝酸的工业化生产过程中会产生NO2和NOX。德国多特蒙德市Uhde设备生产厂研发的EnviNOX技术能够将这些有害气体成分几乎全部分解为无害的物质。这一技术设备不仅适用于对现有的流程生产设备进行改造,而且也适用于成套流程生产设备的全新规划设计。它可以直接连接到硝酸生产设备的末端,避免了与硝酸产品以及中间副产品NO的接触,既减少了产品损失,又防止了产品的污染。

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