Способ очистки газов от оксидов азота
Изобретение относится к технологии каталитической очистки отходящих газов от оксидов азота, применяемой в химической и металлургической промышленности и позволяющей повысить технологическую стабильность системы. Очищаемый газ пропускают через каталитически активные слои при их объемном соотношении 0,5-2,0, при этом окисление метана проводят на оксидном цинкхромовом катализаторе с соотношением оксида цинка к оксиду хрома 2,0-2,3. Время работы катализатора увеличивается в 3 раза.2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (s>)л В 01 0 53/36
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4731618/26 (22) 22.08,89 (46) 30.03.92. Бюл. ¹ 12 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза (72) M.Ì.Êàðàâàåâ, Е.А,Бруштейн, А.П.Болдырева, Б.Д.Жигайло, Р,Я.Яшан, А.Л.Варламов, Н.И,Лозовик и В,Н.Яковенко (53) 66,074.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 1139474, кл, В 01 D 53/36, 1989.
Изобретение относится к технологии каталитической очистки отходящих газов от оксидов азота путем их восстановления горючими газами, применяемой в химической и металлургической промышленности.
Цель изобретения — увеличение времени работы катализатора без ухудшения степени очистки, Пример 1. В реактор на опытной установке загружают 1,0 кг цинк-хромового катализатора состава 66,5% ZnO и 31,0%
Сг20з(соотношение оксида цинка к оксиду хрома 2,14), Через реактор пропускают смесь природного газа с воздухом (содержание метана 1,5-1,7%). При температуре исходной газовой смеси 460 С степень окисления метана составляет 96,2%, темпе-. ратура на выходе из реактора 700 С.
При проведении в аналогичных условиях испытаний цинк-хромового катализатора состава 65% ZnO и 32% Сг20з (отношение оксида цинка к оксиду хрома 2,03) и 68%
„„Я „„1722546 А1 (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ OT ОКСИДОВ АЗОТА (57) Изобретение относится к технологии каталитической очистки отходящих газов от оксидов азота, применяемой в химической и металлургической промышленности и позволяющей повысить технологическую стабильность системы, Очищаемый газ пропускают через каталитически активные слои при их объемном соотношении 0,5 — 2,0, при этом окисление метана проводят на оксидном цинкхромовом катализаторе с соотношением оксида цинка к оксиду хрома
2,0 — 2,3. Время работы катализатора увеличивается в 3 раза. 2 табл, ZnO и 30% Сг20з (отношение оксида цинка к оксиду хрома 2,26) степень окисления метана и температура на выходе из реактора соответственно равны 95,5%, 690 С и
96,5%, 705 С..Длительность испытаний составляла 400 ч.
Уменьшение количественного соотношения состава катализатора окисления метана меньше 2 приводит к изменению физико-химических свойств катализатора (прочности, пористой структуры и др.).
Увеличение соотношения оксида цинка к оксиду хрома>2,3 снижает его активность относительно реакции окисления метана кислородом.
Пример 2. В лабораторный реактор загружают каталитически активные слои и оксид алюминия общим обьемом 20 см при
3 следующем соотношении слоев: 0,33:0.67:1;
0,5:0,5;1; 0,67:0,33:1.
В качестве каталитических слоев используют цинк-хромовый катализатор СМС1722546
Таблица1
Обьемное соотношение слоев катализатора
Состав исходной смеси, об.ь
Температура, С
Режим
Концентрация
N0 после очистки
О, ИО„
Оксид алюми-. ния
Цинкхромовый
Алюмосн.на вхо- на вы" де ходе об. ь
Степень восст. ю„ палладиевый
0,66 1 500 710 1,630,5 1 508 700 1,55
0,33 1 505 708 1,65
2,91 0,160 0,0025
2,76 0,13 0,0032
2,89 0,105 0,0034
98,4
0>33
0,5
97,5
96,9
0,66
4 (ТУ 113-03-5504-78) и алюмопалладиевый катализатор (ТУ 113-,03-312-83).
Через реактор со скоростью 20000 ч пропускают восстановительную смесь состава, об. : 02 2,8-3,2; 1чО» 0,10-0,16; СН4
1,6 — 1,75; N2 остальное, При температуре исходной газовой смеси 500-510 С степень восстановления оксидов азота в течение
120 ч составляет 96,9-98,47.
Результаты опытов представлены в табл.1, При объемном соотношении активных слоев меньше 0,5 не достигается температура окисления метана 650 — 700 С и, следовательно, нарушается оптимальный режим работы слоя алюмопалладиевого катализатора, При соотношении каталитически активных слоев > 2 обеспечивается полное сгорание метана, но может не достигаться заданная степень восстановления газа от
NQ» ввиду недостаточности количества алюмопалладиевого катализатора.
Пример 3. В реактор каталитической очистки агрегата УКЛ-7 загружают каталитически активные слои, состоящие из цинк-хромового и алюмопалладиевого катализатора и слой оксида алюминия общим весом 5270 кг при соотношении слоев
0,43:0,57:1.
В течение 4500 ч агрегат работает под нагрузкой по аммиаку 4500 — 5800 нм /ч. з
5 Основные технологические показатели работы реактора приведены в табл.2.
Как видно из результатов, приведенных в тббл.2, предлагаемый способ увеличивает время работы катализатора без ухуд10 шения степени очистки в 3 раза по сравнению с прототипом.
Формула изобретения
Способ очистки газов от оксидов азота на каталитически активных слоях, включа15 ющий окисление метана в газовой кислородсодержащей среда на оксидном катализаторе, содержащем хром, и восстановление оксидов азота на палладиевом катализаторе. последующую доочистку от
20 оксидов азота и горючих на оксиде алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы каталитической системы, очистку осуществляют при объемном соотношении каталитически активных
25 слоев, равном.(0,5 — 2,0):1, при этом окисление метана проводят на оксидном цинк-хромовом катализаторе с соотношением оксида цинка к оксиду хрома, равным 2,0—
2,3.
1722546 о
40 е
Ф
X с а е о
1- 1и
0I 0I 1
B X I. л а I
Е K 1 е
a z
1
1
1
1
1
1
1
1
1 !
I
1
I
1
I
1 !
1
1
1 о
l0 з с
1л
l0 с
I о х
1
I
1
1
1
1 К
1 О
l
I
1
1
1
1
1
1
I
LA
Ю
CI
lO
1 б
Ю
Cl Ю
LA
4" Ъ
Ю
Cl
Cl! 1
ЧЭ
CI
Cl
I
1
1 ! 44
1 Ю о о
X и
4!
z и Ф о
>х е о е
0f о
Е l0
l0 а
Cl
1 I
1 I
1 1
1 I
1 1
1 Ю 1
О 1
1 I
0О
CI
1О
4О
С1
С1
l6
l0
1О о о
1 1
1 1
44 1 х 1
1 1
4О
Ф
Ю
LA
С!
1 г I
O: 1
I 4„! I
1 1
1 1
LA
С!
0
Ю
Э с
О а.л
4Хо
ФО с
1Ю
З
0I ае с э а
VXOC о ест
cruz
0О
D
С1
1
1 41
О
1 4!
1 Р3
1 !!
LA
lA
LA
44 Ъ
LA
3.
lX о
Ф о
L 00
Ф lo е о
11 1 ! 1
1 о
1
1 Я . 1
I 1
Ф.
4Ч
Cl!
"1
С!
44
1 О
lA
ФО
CLI
Ф
4 4 !
0О
I4!
z
Ф
Z L0
Z Iх
z Ф
lA !
LA е
В
l0 а о
4е
lA
А!
1
I
I
1
1 !
1
;1
X
I lU
z lc о е х
Ф И !
Y >
Ф Х е и
I- Э
О Ф о z о 1ЭФ
0!
° Ф
«Л III л z с
z
Е 1о
* о и а х с о 8
Z 210
1
4Ч I!
l0 1!
X I
1 с
I! о
l0 1
1! 1
1.I
1
1
1
1!.
1
1. 1
Ф I
I I l0
Ф Е Х сеa
z a з
Ф 4! X 1а а од
z !
O ° Х1
Ig
fkl В0
I 40
1
1
1
1
1
I
I
I
1
1
1
1
1 !
1
1
1
I
1
I
1
1
I
I
1
1
1
1
I
1
I
1
1
1
1 !
1
1
1
1 . 1
1
I !
I
1
1
1
1
I
1 !
