「回收铂碳」，铂网催化剂回收提纯装置中的尾气处理
丶艹·24现代化工第34卷第凵期
铂回收网催化剂回收提纯装置中的尾气处理
徐国峰，仇德朋，陈营，马继红「回收铂碳」
中海油山东化学工程有限责任公司，山东济南
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铂回收网催化剂主要应用于氨氧化催化反应过程，主要原材料为铂回收、铑回收、钯3种贵金属。铂回收类金属属于稀有资源，在地壳中的自然储量为8万，可开采储量7·1万，其中，铂回收占50%，钯占35%，钌占9%，铑回收占6%。随着氨氧化工业的不断发展，对以上3种贵金属的需求量也不断增加，同时，铂回收网催化剂由于活性的降低需要定时更换，大量淘汰的铂回收网催化剂造成资源的巨大浪费。
铂回收网催化剂回收提纯后再利用，不仅可以节约资源，保护环境，而且降低企业运营成本，日益引起人们的重视。残铂回收网催化剂提纯回收装置主要由酸洗、回收提纯等装置组成。在上述回收利用的过程中产生部分间歇的废气，主要成分为、20和等。
其中，蒸气具有强刺激性和腐蚀性，接触气体或液化气体可引起灼伤、严重损害，燃烧可产生刺激性、有毒或腐蚀性的气体。同样，氮氧化物对人体的危害也很大，可直接导致人体的呼吸道损伤，而且是一种致癌物；氮氧化物会使植物受损伤甚至死亡；在阳光的催化作用下，氮氧化物易与碳氢化物发生复杂的光化反应，产生光化学烟雾，导致严重的大气污染；氮氧化物会导致臭氧层的破坏；氮氧化物也河南铂碳回收易与水气结合成为含有硝酸成分的酸雨田。随着国家对环保的日益重视，对尾气的处理要求也日益严格，操作简单、投资省、占地小的尾气处理装置日益受到人们的重视。
1传统铂回收网催化剂回收利用装置尾气处理方案
1·1气体处理方案
气体一般采用石墨降膜吸收器，在其内部，水和气体从上而下顺流吸收，吸收效果较好。吸收塔材质为石墨，防腐和传热效果好，结构一般分为列管式和圆块孔式。冷却水走管程，更容易带走的溶解热，同时强化吸收效果。
随着技术的发展，又有新材质的换热吸收器问世。如北京化工大学发明的石墨改性聚丙烯吸收器，其列管为石墨改性聚丙烯，壳体为聚丙烯，增强了耐腐蚀性并且更加美观。现还有聚四氟乙烯管制的换热器亦可用于吸收盐酸，其导热系数较石墨低，选用时需将面积增大一些[2]
1.2气体处理方案
1.2。1催化还原法
催化还原法是工业上最早被广泛采用的硝酸尾气处理方法。该法是通过催化还原使尾气中的还原为氮气和水。根据加人的还原剂是否与选择性反应，催化还原法分为选择性催化还「回收铂碳」原和非选择性催化还原。选择性催化还原采用氨作为还原剂，即在催化剂作用下，氨选择性地与尾气中的氮氧化物反应。非选择性催化还原法采用天然气、石油气、石脑油等碳氢化合物或合成氨弛放气、氢气、等还原性气体，使尾气中还原为氮气，所采用
收稿日期：24一06一21
作者简介：徐国峰0983一，男，硕士，工程回收铂铑帅，从事尾气净化及天然气工程设计工作，053]一]。？9]26·
24日月徐国峰等：铂回收网催化剂回牧提纯装置中的尾气处理
催化剂为贵金属催化剂[3]
1.2·2化学吸收
化学吸收法即采用一定的吸收剂对尾气中进行吸收使其转化为其他形式，再加以综合利用的尾气治理方法。所采用吸收剂大致分2类：一类为纯碱、烧碱、石灰乳、碳酸镁、氢氧化镁、氨等碱性物质的溶液或悬浮液；另一类为浓硫酸、硝酸及含过氧化氢、钒盐、高锰酸钾等具有氧化性物质的水溶液。
上述，处理方法存在诸多缺陷，限制了含尾气处理的进一步发展，主要表现为，需要消耗氨、天然气等原料，且产生不能利用的氮气，造成资源的浪费；操作条件要求严格，比如氨的配比控制严格，反应需要的温度等对催化剂要求严格；化学吸收法操作费用咼
2新型铂回收网催化剂回收提纯装置中尾气处理技术的开发
31%盐酸泵中间酸泵5%盐酸泵
图1新型铂回收网催化剂回收提纯装置中尾气处理流程
中海油山东化学工程有限责任公司在已有的尾气处理技术上做了较大的改进，可以同时处理酸洗、回收提纯产生的含和废气，达到环保对尾气的排放要求。新型铂回收网催化剂回收提纯装置中尾气处理流程见图1。
铂回收网催化剂回收提纯装置产生尾气的主要生产过程为酸洗和回收提纯2部分，其中酸洗过程产生尾气主要为20和，回收提纯装置产生尾气主要为20、和*，由于上述过程产生气体组分不同，其处理工艺也有差异「回收铂碳」，前者主要处理能够达标排放，后者在处理的同时也要将进行处理。根据铂回收网催化剂回收提纯装置的实际运行情况，尾气处理方案主要分为3种：只处理酸洗装置尾气、只处理回收提纯装置尾气、酸洗和回收提纯装置尾气同时处理。
2·1只处理酸洗装置废气
酸洗装置的废气经一、二级降膜吸收后进人尾气处理塔，最后通过水喷射泵吸人碱洗塔进行中和，出塔气体排放至大气。降膜吸收过程的稀盐酸作为副产品循环吸收至3]%；出碱洗塔的盐溶液循环使用至一定浓度后集中收集处理。
2·2只处理回收提纯装置废气
提纯回收装置除产生20和以外还含有，该废气首先将吸收，工艺过程与酸洗过程相高。然后将出碱洗塔的气体引人碳还原装置，
穿过炽热碳层被还原成2和02后排空
反应原理：
20+2+02
202+22+202
与传统的氮氧化物废气选择性催化法、氨一碱溶液两级吸收法、碱一亚硫酸铵吸收法、硝酸氧化一碱吸收法、尿素还原法和丝光沸石吸附法等处理工艺比较，该反应器具有运行稳定、运行费用低、没有二次污染物产生、操作简单、投资小和保证达标排放等优势，同时装置产生的热气拨风系统可以将废气自动引人处理装置，省却了废气引风系统。该技术对废气中氮氧化物浓度变化范围适应性宽，并且呈现出废气中氮氧化物浓度越高处理效率越高的特占
2·3同时处理酸洗和回收提纯装置尾气
该操作工况尾气处理方案与只处理回收提纯装置废气方案相同，只是处理量增加。
2·4处理结果
通过上述尾气处理技术处如何回收溶液中的铂理后的气体效果见表1。由表1可知，废气经上述方法处理后，氮氧化物的去除效率达99·8%，氯化氢的去除效率达
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240月朱登磊等：生物燃料乙醇分壁堪萃取精馏新工艺的研究·121·
优化工艺参数
1分壁塔萃取精馏新工艺的建立
原料液来自某木薯制燃料乙醇厂的发酵液，其组成为：乙醇质量分数8巧%，水质量分数84·4%，不溶物质量分数7·0%，其他杂醇等有机杂质的质量分数0·1%[17]
1·1传统燃料乙醇萃取精馏工艺
图1生物燃料乙醇常规萃取精馏工艺
某厂基于萃取精馏工艺的生物燃料乙醇“蒸馏一脱水\"工段流程简图如图1所示[。18]该工艺「回收铂碳」是包括粗蒸塔又叫醪塔、精馏塔、萃取精馏塔和萃取剂回收塔的四塔工艺。粗蒸塔主要除去发酵液中的不溶物，并实现乙醇的初步提浓，塔顶产品乙醇的质量分数为47·2%，进人精馏塔精馏。精馏塔实现乙醇和水的分离，可得到接近共沸组成的乙醇溶液，同时侧线提取部分杂醇油，塔顶出来的乙醇质量分数为92·4%，进人萃取精馏塔。萃取精馏塔采用乙二醇为萃取剂，对接近于共沸组成的乙醇和水混合物进行萃取精馏，塔顶可制得质量分数·97%，氯气的去除效率达95%，外排废气氮氧化物质量浓度2/3，氯化氢质量浓度97，氯气质量浓度50mm3，由于废气产生量较少，污染物的排放量远低于《大气污染物综合排放标
巧％的燃料乙醇，塔底为萃取剂乙二醇和水的混合物，进人萃取剂回收塔内回收乙二醇循环使用。
1·2分壁塔萃取精馏工艺
根据图1中的传统工艺，可以建立2种基于分壁塔萃取精馏的“蒸馏一脱水\"工艺。
一种工艺是将图1中的萃取精馏塔和萃取剂回收塔集中到一个塔，既分壁式萃取精馏塔（extractivedividingwallcolumn，E-DWC）中，形成一个包括粗蒸塔、精馏塔和分壁塔的三塔工艺，如图2所示。E-DWC是在精馏塔内设置一个竖直隔板，隔板左侧进行萃取精馏，在其顶部得到质量分数99巧%的燃料乙醇产品。隔板右侧相当于萃取剂回收塔的精馏段，除去水中的萃取剂，在其顶部得到水。隔板下面为公共提馏段，萃取剂乙二醇在该段得到提浓，循环利用。在模拟计算时，可把-看成2部分，既隔板左侧和隔板下部的公共提馏段组成的主塔，和隔板右侧的侧线精馏段。
图2分壁塔萃取精馏三塔工艺
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表1新型铂回收网催化剂回收提纯装置中尾气处理效果对比表
排放量/
3处理前体积处理后/标准和《恶臭污处理工况
分数/%？染物排放标准》凵一
145一13等/？
酸洗装置
：2097：100其余为水蒸汽其余为水蒸汽
回收提纯
：巧·7：200：100
、：6.9：97：240
其余为水蒸汽12：50
准》二级标准要求
