Способ очистки отходящих газов

 

Использование: химическая очистка дымовых и выхлопных газов химических производств ТЭЦ. котельных и ДВС. Сущность изобретения: примесь оксидов азота восстанавливают монооксидом углерода и углеводородами на гранулированном металлофталоцианиновом катализаторе на гранулированном или монолитном носителе из пористой никельалюминиевой металлокерамики .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)5 В 01 0 53/36

ГОСУДАРСТВЕН1ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4820022/26 (22) 23.03.90 (46) 15.11,92, Бюл. M 42 (71) Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте (72) Л.В. Шумилова, В.л. Ивасенко, В.В. Бочкарев и К. l0. Мухамеджанов (56) Заявка PCThh 87/00077кл, B 01 053/36.

1987.

Изобретение относится к химической очистке дымовых и выхлопных газов и может быть использовано на малых ТЭЦ, котельных и в двигателях внутреннего сгорания.

Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки отходящих газов от оксидов азота, заключающийся в восстановлении оксидов азота монооксидом углерода и углеводородами на металлофталоцианиновом катализаторе, на гранулированном или монолитном керамическом носителе, в частности, монолитном кордиерите, алюмосиликате или спеченных оксидах алюминия и переходных металлов.

Целью изобретения является повышение производительности при одновременном увеличении степени очистки.

Поставленная цель достигается тем, что очистку отходящих газов от примеси азота производят путем восстановления примесей монооксидом углерода и углеводородами на металлофталоцианиновых катализаторах на гранулированном или монолитном носителе... Ж 1775143 А1 (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ (57) Использование: химическая очистка дымовых и выхлопных газов химических производств ТЭЦ, котельных и ДВС, Сущность изобретения: примесь оксидов азота восстанавливают монооксидом углерода и углеводородами на гранулированном металлофталоцианиновом катализаторе на гранулированном или монолитном носителе из пористой никельалюминиевой металлокерамики.

В качестве носителя используют пористую никельалюминиевую металлокерамику, По сравнению с непористым гранулированным или монолитным керамическим носителем, в частности, монолитным кордиеритом, алюмосиликатом или спеченными оксидами алюминия и переходных металлов, пористая металвокерамика имеет большую реакционную поверхность за счет развитой пористой структуры, Удаление вредных газов происходит не только по поверхности, но и по всему объему носителя, пропитанному катализатором, что приводит к увеличению степени очистки.

Большой объем открытых пор (60 — 80 /,) обуславливает низкое сопротивление носителя пропускаемому потоку газов. В результате повышается производительность при увеличении степени очистки.

Устройство для осуществления способа проведения процесса восстановления NO u окисления С0 включает смеситель и реактор с катализатором.

Примером конкретного исполнения способа может служить проведение процес1775143 сэ восстановления NO и окисления СО нэ эKспериментальной установке Iàáîðàòîðèè охраны окружающей среды Томского политехнического института. Экспериментальнэ установка содержит смеситель, реактор с катализатором, трехходовой газовый кран. Реактор является проточным. выполнен иэ молибденового стекла и погружен в песочную баню, снабженную автоматическим регулятором температур. Высота реактора — 100 мм, диаметр — 12 мм.

Катализатор выполнен в виде пористых металлокерамических частиц на основе ни10 келя и алюминия (Nl:Al=18:82) диаметр

0,75-1,5 мм. Частицы пропитываются раствором Р -фталоцианина, а именно тетрасульфофталоцианина кобальта (ll) с последующей термообработкой. Слой ката15 лизатора 10 мм размещен на расстоянии 30 мм от конца реактора со стороны подачи вредных газов.

Другим вариантом выполнения катали.затора является спеченный пористый ме20 таллокерамический цилиндр диаметром 10 мм, высотой 10 мм со свободным объемом, т.е. общим объемом пор в пористом теле

0,575 м /м .

В смесителе оксид азота и монооксид рость газа поддерживают с помощью моностатов, реомеров и газовых вентилей. .Из смесителя по трубопроводу газ поступа.ет в реактор проточного типа. Газы проходят в реакторе через катализатор, на котором идет процесс восстановления оксидов азота и доокисления монооксида угле35

Формула изобретения

Способ очистки отходящих газов от примеси оксидов азота путем восстановления примесей монооксидом углерода и углеводородами на металлофталоцианиновом катализаторе на гранулированном или монолитном носителе, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности при одновременном увеличении степени очистки, в качестве носителя используют пористую никельалюминиевую метэллокерамику. рода. Реактор помещен в песочную баню для поддержания температурного режима.

После реактора газ по трубопроводу сбрасывается в атмосферу, До и после реактора газ выводится на анализ. В результате анализа получили следующее. Катализатор, в котором носителями является пористые металлокерамические частицы на основе нике40

45 ля и алюминия, обладает более высокой степенью очистки, чем тот, в котором носиСоставитель В, Бочкарев

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Г, Палий

Редактор

Заказ 4006 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5.Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 углерода смешиваются с воздухом. Заданный процентный состав и объемную ско- 30 телем являются, например, укаэанные в способе-прототипе частицы оксида алюминия AlzOa: (степень конверсии NO — 24,4 скорость реакции 4,44 10 моль/с х см

-6 катализатора против степени конверсии

NO-6,94%, 1,15 10 моль/с х см катализатора для прототипа носителя — оксида алюминия).

Катализатор, в котором носителем является спеченный пористый металлокерамический цилиндр, обладает степенью очистки меньшей, чем при пористых металлокерамических частицах (степень конверсии NO11,57ь, скорость реакции 1,8 10 моль/с х хсм катализатора для спеченного пористо з

ro металлокерамического носителя).

Технико-экономическая эффективность обусловлена тем, что в результате использования способа увеличивается скорость и степень очистки отходящих газов, а, следовательно, производительность и эффективность. Кроме того, в реально работающих нейтрализаторах отходящих газов в настоящее время используются, как правило, нанесенные металлы платиновой группы.

Исключение этих металлов из состава гетерогенных катализаторов экономит благородные металлы и снижает стоимость очистки и устройств, где она применяется.

Металлокерамический носитель обладает большей механической прочностью, чем оксидные носители, в результате увеличивается срок службы предлагаемого катализатора.