Способ очистки газовых выбросов от оксидов азота

 

Изобретение относится к технологии очистки газовых выбросов от NO X, применяемой в химической промышленности и позволяющей исключить содержание аммиака в очищенных выбросах. Контакт, содержащий, мас.%: CUO 10,0-22,5

CR 2O 3 1,5-7,0

MN 2O 3 0,5-5,0

AL 2O 3 65,5-88,0, восстанавливают обработкой H 2-содержащим газом при 230-300°С. Через восстановленный контакт пропускают газовые выбросы с примесями NO X при 250-350°С. При появлении NO X за слоем контакта стадию восстановления контакта повторяют, затем снова пропускают газовые выбросы. Объемная скорость очищаемого газа 1000-20000 ч -1. Активность контакта, выражаемая в количестве NO X, превращенного в N 2, отнесенном к 1 г контакта, составляет 10,4-29,5 см 3/г. В очищенном газе отсутствует аммиак. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1581361 А1 (51)5 В 01 D 53 36 53 34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4396199/31-26 (22) 23.03.88 (46) 30.07.90. Бюл. № 28 (71) Институт физической химии им. Л. В. Писаржевского и Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения (72) В. М. Власенко, P. П. Гура, В. А. Кузнецов, Н. П. Белаш и Б. Ф. Омецинский (53) 66.074.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 187736, кл. В 01 J 23/86, 1964: (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ ОТ ОКСИДОВ АЗОТА (57) Изобретение относится к технологии очистки газовых выбросов от NO„, применяеИзобретение относится к способам очистки промышленных газовых выбросов от оксидов азота путем их восстановления до молекулярного- азота и может найти применение в химической промышленности.

Цель изобретения — исключение содержания аммиака в очищенных выбросах.

Пример 1. К 100 г оксида алюминия (носителя А — 1) приливают 76 мл водного раствора, содержащего 46,02 r нитрата двухвалентной меди Сц (ИОз) q. ЗН2О марки

ЧДА, 6,03 г аммония двухромовокислого (NH4) CrqO марки ЧДА и 8,72 г нитрата двухвалентного марганца Мп (NO3) 2 6Н О марки ЧДА, перемешивают до полного поглощения раствора оксидом алюминия. Контакт сушат на воздухе при 130 С в течение

2 ч и затем прокаливают 6 ч при 620 С.

Готовый контакт имеет состав, мас.%:

СиО 12,5; CryO 3,0; Мп Оз 2,0; А40 82,5.

Испытание активности контакта проводят в кварцевом реакторе проточного типа с анализом реагентов с помощью хроматографа.

Предварительно контакт восстанавливают..в

2 мой в химической промышленности и позволяющей исключить содержание аммиака в очищенных выбросах. Контакт, содержащий, мас %: СиО 10 0 — 22 5; Сг Оз 1 5 — 7 0;

Мп20з 0,5 — 5,0; А Оз 65,5 — 88,0 восстанавливают обработкой Hz-содержащим газом при 230 — 300 С. Через восстановленный контакт пропускают газовые выбросы с примесями МО„при 250 — 350 С. При появлении

NO„aa слоем контакта стадию восстановления контакта повторяют, затем снова пропускают газовые выбросы. Объемная скорость очищаемого газа 1000 — 20000 ч . Активность контакта, выражаемая в количестве

NO„, превращенного в N, отнесенном к 1 г контакта, составляет 10,4 — 29,5 см /г. В очищенном газе отсутствует аммиак. 1 з.п.ф-лы, 2 табл. токе газа, содержащего 2,0 об.% Н2 и 98,0%

Не. Контакт выдерживают в потоке газовой смеси при 300 С и объемной скорости

1000 ч до тех пор, пока концентрация водорода на выходе из реактора не достигнет 2 0%, т. е. до прекращения взаимодействия водорода с контактом.

Реактор продувают гелием для удаления газа-восстановителя и затем пропускают через него газовую смесь, содержащую

1,0 об.% NO 99,0% Не, при 350 С и объемной скорости 1000 ч, регистрируя состав газа на выходе из реактора. В течение

90 мин на выходе из реактора обнаруживается лишь азот (0,5 об.% в гелии) . Затем также появляются NO u NqO. Таким образом, контакт обеспечивает в течение 90 мин полную очистку газа от NO (концентрация

NO на выходе не превышает 0,005 об.%).

За это время с контактом успевает прореагировать 24,2 смзNO. При повторении указанных выше операций восстановления контакта и очистки на нем газа от монооксида азота в аналогичных условиях регистри1581361 руют следующие количества превращенного в пересчете на 1 г контакта, см NO/ã: 21,7;

20,9; 20,9. При дальнейшем десятикратном повторении стадий восстановления контакта и очистки на нем газа от NO количество превращенного NO не меняется и составляет

20,9 см NO/ . Потеря активности контакта в процессе достижения стабильной активности составляет 13,6о от исходной величины

24,2 см NO/ã, наблюдаемой при очистке газа на свежеприготовленном образце, восстановленном в водороде в первый раз. При дальнейшем испытании активности контакта температуру стадий восстановления и очистки газа изменяют, оставляя остальные условия испытаний без изменения. Значения температуры стадий процесса и наблюдаемые . при этом величины времени восстановления контакта водородом и активности контакта в процессе очистки газа от NO приведены в табл. 1.

Для испытания активности в процессе очистки газа от N0, контакт восстанавливают водородом по указанной выше методике при 300 С, а затем пропускают через слой контакта поток ХОз (содержание NOg в газе

100,0Я) при температуре контакта 350 С и объемной скорости 25 ч . В течение 18 мин наблюдается полное превращение МОг в молекулярный азот, содержание NOq, NO u NqO в очищенном газе не превышает 0,005 об:Я.

Количество ХОз, прореагировавшего с контактом за это время, 10,4 см NOi/г.

Пример 2. Для приготовления контакта на 100 г APSO> (носителя А — 1) берут водный раствор, содержащий, г: Сц(ХОз) ÕÍ O

34,52; (NH4) gCrqOy 2,83 и Мп (NOq) Х

X6HzO 2,07. В остальном методика приготовления контакта аналогична приведенной в примере 1. Полученный контакт N> имеет состав, мас.о: СиО 10,0; СгзОз 1,5; Мп Оз

0,5; А Оз 88,0. Контакт испытывают по методике, приведенной в примере 1. Состав газа, используемого для восстановления контакта; Н 2; Не 98. Температура восстановления 300 С, объемная скбрость газа

1000 ч . Исходный состав очищаемого газа, Я: NO 1, Не 99. Температура контакта на стадии очистки 350 С, объемная скорость газа 1000 ч . В ходе испытаний последовательно осуществляют стадии восстановления контакта и очистки газа на нем. Стабильная активность контакта достигается после двукратного повторения стадий восстановления и очистки. Стабильное значение активности контакта 18,6 см NO/ã, в процессе достижения стабильной величины теряется 9,3Я от исходного значения для свежеприготовленногоо контакта.

Пример 8. Для приготовления контакта берут, г: АР О 100, Cu,(NO3) . ЗНзО 72,9, (МН4) Сгз07 11,06 и Mn(N03) - 6Н О 9,64.

В остальном методика приготовления контакта аналогична приведенной в примере 1.

Готовый контакт имеет состав, мас.о: СиО

18,0; СгзОз 5,0; МпзОз 2,0; А50з 75,0. Контакт испытывают в условиях, описанных в примере 2. Величина активности контакта после достижения им стабильной активности — 26,8 см NO/ã, потеря активности в процессе достижения стабильного значения 165о/оПример 4. Для приготовления контакта на 100 г носителя А — 1 берут, r:

Cu(NOq) ° ЗНзО 104,34; (NH4) Сгг07 17,72;

"0 Щ(ХОз) g 6НзО 27,6. Готовый контакт имеет состав, мас.Я;: Си022,5; СгзОз 7,0; Мп Оз

5,0; А1зОз 65,5. Контакт испытывают в условиях, описанных в примере 2. Величина активности контакта после достижения им ста15 бильной активности составляет 29,5 см NO/ã, потеря активности в процессе достижения стабильной активности 18,7 .

Испытания активности контакта, результаты которых приведены в примерах 1 — 4, осуществляют при объемной скорости газа на

20 стадии очистки 1000 ч . При необходимости объемная скорость газовых потоков может быть увеличена до 15000 — 20000 ч

Так, при очистке газа, содержащего 1,0Я

NO и 99,0Я Не, на контакте состава, о:

25 СиО 12,5; Сг Оз 3,0, МпзОз 2; А1зОз 82,5",,— восстановленном водородом при температуре

300 С, наблюдают полную очистку газа от

NO (содержание оксидов азота в очищенном газе не превышает 0,005Я) при объемной скорости 15000 ч и 350 С. Активность

30 контакта в данных условиях 20,9 см NO/ã.

Результаты испытания активности контакта, содержащего, Я: СиО 12,5; Сг Оз 3,0;

МпзОз 2,0; AFgOg 82,5 — в процессе очистки газа от NO по предложенному способу представлены в табл. 2. В этой же таблице

35 приведены результаты испытаний известного контакта, содержащего, Я: ZnO 24; Cr>0> 45;

СцО 24; МпО 2; AGOG 5 — в процессе очистки газа по способу-прототипу.

Как видно из табл. 2, при очистке газа

4О от оксидов азота по предложенному способу единственным продуктом реакции в очищенном газе является молекулярный азот, в то время как в газе, очищенном по известному способу, присутствует токсичный аммиак.

Формула изобретения

1. Способ очистки газовых выбросов от оксидов азота превращением их в молекулярный азот, включающий, восстановление кон60 такта, содержащего оксиды меди, хрома, àð ганца и алюминия, обработкой водородсодержащим газом при повышенной температуре и последующее контактирование с восстановленным контактом очищаемых газовых выбросов при повышенной температуре, отлиоо чающийся тем, что, с целью исключения содержания аммиака в очищенных выбросах, используют контакт при следующем содержании ингредиентов, мас.Я:

1581361

Оксид меди (11) 10,0 — 22,5

Оксид хрома (111) 1,5 — 7,0

Оксид марганца (И1) 0,5 — 5,0

Оксид алюминия 65,5 — 88,0

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что восстановление контакта ведут п ри 230—

300 С, а контактирование газовых выбросов с восстановленным контактом при 250—

350бС, при этом стадии восстановления и контактирования повторяют.

Та блица 1

Температура стадии восстановления контакта, С

Время восАктивность контакта, смз NO/ã

Темпе р ат ур а стадии очистановления, мин стки газа от NO, С

300

300

19,2

20,0

20,9

17,5

20,0

Та блица 2

Температура, С

Состав газа, об. Х

Объемная скорость очищаеКонтакт по примеру на входе в реактор ко н восстановления контакта процесса очистки мого га-1 за, ч но

Предлагаемый способ

1,О

1,О

1,О

1,О

1,О

1,О

1,О

1,О

1,О

1,0

1,О

1,О

Известный способ

1,О 4,О

1,О 4,0

250 гоо

350

15000

О,О1 о,оо

2, 74

2,61

0,41

0,37

О, 18

0,26

0,99

1,ОО

Составитель Г. Винокурова

Редактор Л. Веселовская Техред А. Кравчук Корректор Т. Палий

Заказ 2048 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 гзо

270 зоо

300 зоо зоо гзо

270 зоо

270 зоо

250 зоо

250 зоо

350

1ООО

1ООО

1ООО

1ООО

1ÎÎÎ

1ООО

1ООО

1ООО

1ООО

1ООО о,oo о,oo о,оо о,оо о,оо о,оо о,оо о,оо о,оо о,оо о,оо о,оо о,оо

0,00 о,оо о,оо о,оо о,оо о,оо о,oo о,оо о,оо о,oo о,оо

0,50

0,50

0,50

0,50

0,50

0,50

0,50

0,50

О, 5O

0,50

0,5О

О 50 о,оо о,оо о,оо

o,оо о,оо о,оо о,оо о,оо о,оо о,оо о,оо о,оо о,оо о,оо о,оо о,оо о,оо о,оо о,оо о,oo о,оо о,оо о,оо о,оо