Способ очистки газовых выбросов от оксидов азота

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э В 01 0 53/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

BEÄOMÑTBÎ СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4800733/26 (22) 11.03.90 (46) 30.01.93, Бюл, М 4 (71) Институт физической химии им, Л.В.Писаржевского АН УССР (72) В.M.Âëàñåíêî, И,И.Чернобаев, P.Ï.Ãóðà и В,А.Кузнецов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1581361, кл. В 01 D 53/36, 1988. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ Bbl6POCOB ОТ ОКСИДОВ АЗОТА (57) Использование: технология очистки газовых выбросов от оксидов. азота в химической промышленности. Сущность изобретения: контакт, содержащий; мас.,4:

РегОз 10,0-25.0; PdO 0,0092-0,23; А!гОз— остальное, восстанавливают обработкой Нг — содержащим газом при температуре

Изобретение относится к способам очистки промышленных газовых выбросов от оксидов азота путем их восстановления до молекулярного азота и может найти применение в химической промышленности.

-.-."Известен способ очистки газов от оксидов азота в периодическом режиме, кото.рый заключается в осуществлении двух стадий: первая — через слой контакта, состоящего из оксидов металлов (CuO, СггОз, МпгОз, АЬОз), пропускают при температуре

230 — 300 С поток газа, содержащего водород. На этой »тадии происходит восстановление контакта, Вторая стадия — очистка газа от оксидов азота. Для осуществления этой стадии через слой контакта пропускают очищаемый гаэ при температуре 250350 С, при этом, оксиды азота восстанавливаются контактом до молекулярного азота, а сам контакт окисляется вы„„Я „„1790980 А1

400 С, После восстановления койтакт охлаждают до комнатной температуры и пропускают через него газовые выбросы, содержащие NO<. При этом содержащиеся в смеси оксиды азота поглощаются контактом. Когда за слоем контакта появляются оксиды азота, повторяют стадию восстановления (температура 200-400 С), причем в процессе нагревания происходит полное превращение поглощенных оксидов азота в молекулярный азот. В дальнейшем стадии очистки и восстановления чередуют. Активность контакта; выражаемая в количестве

NO, превращаемого в Йг, отнесенном к 1 г контакта, составляет 5,3-18,1 см, Осуществление стадии очистки без нагревания слоя контакта снижает энергоэатраты на очистку. 1 табл.

Ф деляющимся в момент разложения NOy кислородом . Недостатком известного способа является высокая температура стадии контактирования очищаемого газа с восстановленным контактом и связанные с этим высокие энергозатраты.

Цель изобретения — снижение энергоемкости очистки газовых выбросов от при- месей оксидов азота.

Пример 1. К 100 г оксида алюминия (носитель А-1) приливают 80 мл водного раствора, содержащего 89,373 г нитрата железа Ее(НОз)з 9НгО марки ЧДА, перемешивают до полного поглощения раствора оксидом алюминия, Гранулы сушат на воздухе при температуре 130 С в течение 2 часов и затем прокаливают 6 часов при

600 С. Полученный носитель пропитывают

80 мл раствора, содержащего 0,255 г нитрата палладия Рб(ИОэ)г марки Ч, до полного

1790980 поглощения раствора, Контакт сушат на воздухе при 130 С в течение 2 ч и прокаливают 6 часов при температуре 600 С, Гото вый контакт содержит, мас. : PdO 0,115;

РегОз 15,0; А!гОэ — остальное, Испытание контакта проводят в реакторе проточного типа с анализом реагентов при помощи хроматографа. Предварительно контакт восстанавливают в.токе газа, содержащего 0,4 об.% Нг в гелии. Контакт выдерживают в потоке газовой смесй при температуре

400 С и объемной скорости 2000 ч 1 до тех пор. пока концентрация водорода на выходе из реактора не достигнет 04%, т,е. до прекращения взаимодействия водорода с контактом, Реактор продувают гелием для удаления газа-восстановителя, охлаждают до контактной температуры и пропускают через него газовую смесь, содержащую

0,2% об. NÎ в гелии, при объемной скорости

2000 ч . Состав газа на выходе из реактора регистрируется хроматографом, При пропускании газа через реактор в течение 105 мин на выходе регистрируется лишь молекулярный азот (не более 0,01 об.), другие азотсодержащие продукты (NO, МНуидр.)отсутствуют.:,. Зэ зто время 1 r контакта поглощается 12,1 смз NÎ. Затем поток очйщаемого газа перекрывают, пропускают ток газа восстановителя (0,4 об.

Хг в гелии, объемная скорость 2000 ч ) и повышают температуру контакта до 300 С.

При этом наблюдают выделение молекулярного азота и поглощение водорода контактом. Аммиак и оксиды азота на выходе иэ реактора отсутствуют; После окончания поглощения водорода реактор вновь охлажда-. ют и повторяют процесс очистки газовой смеси содержащей 0,2% NO. Количество оксида азота, поглощенного 1 г контакта, со. ставляет 7,2 см . При снижении з температуры восстановления до 200 С емкость контакта равна 6,08 см NO!г.

Пример 2. Для приготовления контакта на 100 r А!гОз (носитель А-1) берут водный раствор, содержащий 169,106 г

Ре(ИОэ)э 9HzO. Для второй пропитки берут раствор, содержащий 0,579 Pd(NOa)z. В остальном методика приготовления контакта аналогична приведенной в примере 1, Полученный контакт имеет состав, мас;%: PdÎ

0,23; FezOa 25,0; АЬгОэ — остальное. Койтакт испытывают по методике. описанной в примере 1. В ходе испытаний последовательно осуществляют стадии восстановления и очистки. При этом поглотительная емкость составляет 18,1 см NO/ã в случае проведения г

5 стадия восстановления при 400 С и 7,9 см NO/ã при температуре 300 С;

Пример 3. Для приготовления контакта берут 100 r AlzOa, 56,201 г Ее(ИОз)з

9Хг0 и 0,0192 r Рб(ИОз)г. В остальном мето10 дика приготовления контакта аналогична

" приведенной в примере 1. Готовый контакт имеет состав, мас.%: PdO 0,0092; РегОз

10,0; АЬОэ -- остальное. Контакт испытывают в условиях, описанных в.примере 1. Be15 личины емкости контакта составляют: 10,8 см NO/r при температуре . стадии восстаэ новления 400"С и 5,3 см NO/r при температуре 300 С. Результаты испытаний предложенного

45 способа очистки, приведенные в примерах

1-3, сведены в таблицу. В этой же таблице даны результаты исйытания в аналогичных условиях контакта, известного по способу, выбранному в качестве прототипа, Контакт содержит, мас,%: Си0 12,5; СггОз 3,0; МпгОз

2.0; АЬОэ — остальное.

Как видно из таблицы, использование предложенного способа при полной очистке газов от оксидов азота позволяет снизить температуру стадии очистки с 250-350 С до комнатной и таким образом уменьшить энергозатраты. . Формула изобретения

Способ очистки газовых выбросов отоксидов азота превращением их в молекулярный азот, включающий восстановление контакта, содержащего оксиды переходных металлов и алюминия, обработкой водородсодержащим газом при нагревании и последующее контактирование с восстановленным контактом очищаемых газовых выбросов,отл ича ю щи йс я тем, что, с целью. снижения энергоемкости процесса, в «ачестве контакта, содержащего ок-. сиды переходных металлов и алюминия, используют состав при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Оксид железа (ill) . 10-25 Оксид палладия (И) 0,0092-0,23

Оксид алюминия Остальное а контактирование очищаемых газовых выбросов с восстановленным контактом ведут при комнатной температуре.

1790980

Степень превращения NO в Nz при осуществлении полного цикла процесса/очистка-восстановление/,%

Состав газовой смеси на стадии очистТемпература, Контакт по примеру

Ос на выходе из реактора на входе в реактор восстано Вление очистки

NO He

NO Nz Не

П е агаемый способ

Изве особ стный сп

87

20,0

17,5

1,4

1.4

99,8

99,8

99,8

99,8

0.0

0,0

0.0

0,0

1,0

1,0

0,0

0,0

99,9

99,9

100

300

0,2

0.2

0,2

0,2

Составитель Л.Аликберова

Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

Редактор

Заказ 110 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

1

1 2

3

300

Емкость контакта, см

NO/ã

12,1

7.2

6,8

18,1

7,9

10,8

5,3

0,2

0,2

0,2

0,2

0.2

0,2

0,2

99,8

99,8

99,8

99,8

998

99,8

99,8

0,0

0,0

О.О

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

О.О

О,О

100

100