Способ очистки газов от оксидов азота

 

СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ОКСИДОВ АЗОТА, включающий окисление метана в газовой кислородсодержащей среде на двухслойном катализаторе, содержащем палладий, нанесенный на оксид алюминия , с разогревом катализатора и последующее пропускание через катализатор очищаемых газов в смеси с метаном, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы катализатора, содержащего палладий, последний после потери им активности используют в качестве второго по ходу газа слоя катализатора, а в качестве первого слоя используют оксид меди в сочетании с одним или несколькими оксидами переходных металлов IV периода Периодической системы элементов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(Д) В 01 D 53/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

II

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ 21) 3400069 23-26 (22) 25.02.82 (46) 15.02.85. Бюл. № 6 (72) Б. Д. Жигайло, Б. А. Жидков, Г. А. Батарев, М. М. Караваев, И. И. Барабаш, А. А. Солоха и Ю. И. Карцовник (53) 66.074.3 (088.8) (56) 1. Калугина Т. А. и др. Очистка от окислов азота выхлопных нитрозных газов азотнокислых производств.— Журнал BXO им. Д. И. Менделеева, 1969, № 4, с. 412 — 413.

2. Временный технологический регламент производства слабой азотной кислоты по схеме АК-72. М., ГИАП, 1979, с. 38 — 39..,SU„. 1139484 A (54) (57) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ

ОКСИДОВ АЗОТА, включающий окисление метана в газовой кислородсодержащей среде на двухслойном катализаторе, содержащем палладий, нанесенный на оксид алюминия, с разогревом катализатора и последующее пропускание через катализатор очищаемых газов в смеси с метаном, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы катализатора, содержащего палладий, последний после потери им активности используют в качестве второго по ходу газа слоя катализатора, а в качестве первого слоя используют оксид меди в сочетании с одним или несколькими оксидами переходных металлов IV периода Периодической системы элементов.

1139484

Изобретение относится к способам очистки газов от оксидов азота и может найти применение в производстве азотной кислоты.

Известен способ очистки газов от оксидов азота путем восстановления на катализаторах, содержащих драгоценные металлы, с помощью горючих газов-восстановителей (Но, СНц, СО) с предварительным подогревом очищаемых газов до температуры зажигания катализатора (1).

При наличии в газах сернистых соединений степень очистки невысока из-за отравления катализатора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ очистки газов от оксидов азота, включающий окисление метана в газовой кислородсодержащей, среде на двухслойном катализаторе с разогревом катализатора и последующее пропускание через катализатор очищаемых газов в смеси с метаном, при этом в качестве катализатора первого слоя используют палладий, нанесенный на оксид алюминия, а в качестве катализатора второго слоя— оксид алюминия (2).

Недостатком известного способа является необходимость частой замены катализатора первого слоя из-за его дезактивации, Цель изобретения — увеличение срока службы катализатора, содержащего палл адий.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу очистки газов от оксидов азота, включающему окисление метана B газовой кислородсодержащей среде на двухслойном катализаторе, содержащем палладий, нанесенный на оксид алюминия, с разогревом катализатора и последующее пропускание через катализатор очищаемых газов в смеси с метаном, указанный катализатор после потери им активности используют в качестве второго по ходу газа слоя катализатора, а в качестве первого слоя используют оксид меди в сочетании с одним или несколькими оксидами переходных металлов 1 М периода Периодической системы элементов.

Пример 1. В реактор с верху имеющегося в нем слоя (2 л) потерявшего активность алюмопалладиевого катализатора загрузили

0,8 л медно-цинкового катализатора состава вес. о/о.. CuO 7; ZnO 7 на окиси алюминия

3 -модификации. При такой, загрузке через реактор в течение 100 ч пропускали смесь природного газа с воздухом (содержание метана 1,5 — 1,7 об. /о). При температуре исходной газовой смеси 470 — 490 С степень окисления метана составила 93 — 95о/о и температура на выходе из реактора находилась на уровне 730 — 750 С. Затем через реактор начинали пропускать восстановительную газовую смесь состава, об. Jp. Оа 2,0 — 2,5;

Как следует из примеров, предлагаемый способ позволяет повысить срок службы катализатора, содержащего палладий, и использовать этот катализатор после потери им активности в процессе очистки газов от оксидов азота в том же процессе с обеспечением 93 — 96о/о-ной степени очистки от оксидов азота. оксиды азота 0,10 в 1,08, метана 1,2 †!,4..

При температуре исходной газовой смеси

470 †4 С степень восстановления оксидов азота на выходе из слоя алюмопалладиевого катализатора в течение 250 ч составляла

94 — 96о/о.

Пример 2. По примеру 1 в реактор сверху имеющегося в нем слоя потерявшего активность алюмопалладиевого катализатора загрузили 0,8 л медноникелевомарганцевого катализатора состава, вес. /p.. CuO 8; N10

8; МпОг 1 на окиси алюминия 3 -модификациии.

При такой загрузке через реактор в течение 100 ч пропускали смесь природного газа с воздухом (содержание метана 1,5—

l,7 об. о/p). При температуре исходной газовой смеси 470 — 490 С степень окисления метана составила 92 — 95о/о, а температура на выходе из реактора находилась на уровне

730 — 750 С. Затем через реактор начали пропускать восстановительную газовую смесь состава, об. о/p. Оа 2,0 — 2,5; оксиды азота 0,10 — 0,08 и метана 1,2 — 1,4. При температуре исходной газовой смеси 470—

490 С степень восстановления оксидов азота на выходе из слоя алюмопалладиевого катализатора в течение 150 ч составляла 93—

96 /о.

Пример 3. В реактор сверху потерявшего активность алюмопалладиевого катализатора (2 л) загрузили 0,8 л катализатора, зо содержащего вес. /о.. CuO 10; Сг О 10, нанесенных на 3 -А1 05. Расход газовой смеси 70 нм /ч, объемная скорость 33000 ч .

В течение 1200 ч реактор работал в режиме восстановления кислорода метаном, при

470 — 490 С степень окисления метана составила 95 — 97о/о, температура на выходе из реактора 730 — 750 С. Затем проводили восстановление оксидов азота при составе исходной газовой смеси, об. /о. О 2,0 — 2,5

МО О,!0 — 0,08; СН4 1,2 — 1,4. При темпера40 туре исходной газовой смеси 470 — 490 С степень восстановления NO составила 95—

98о/о, причем на слое меднохромового катализатора 90 — 94о/о. В режиме восстановления катализатор проработал 750 ч.

Степень восстановления NOx на меднохромовом катализаторе понизилась до 10—

20о/о, но общая степень восстановления после слоя палладиевого катализатора оставалась на прежнем уровне (95 — 98 /p). При дальнейшем окислении метана степень его

ОкислениЯ составила 95 — 97о/о.