Способ улавливания оксидов азота

 

Использование: снижение выбросов оксидов азота в химической промышленности, теплоэнергетике, автотранспорте. Сущность изобретения: оксиды азота улавливают пористыми гранулами, пропитанными раствором, содержащим карбамид. К пропитывающему раствору добавляют бикарбонат аммония, Пропитывающий раствор содержит 50-200 г/л карбамида и 50-180 г/л бикарбоната аммония. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к технологии газоочистки и может быть использовано для снижения выбросов оксидов азота в химической промышленности, теплоэнергетике, автотранспорте.

Известен способ улавливания оксидов азота растворами карбамида [1] При этом обеспечивается 90%-ное снижение выделения оксидов азота, но образуются значительные количества жидких отходов, которые необходимо перерабатывать или искать пути их утилизации, что усложняет технологию и вновь ставит задачи охраны окружающей среды.

Известен способ очистки газов от оксидов азота восстановлением их карабамидом, нанесенным на твердый пористый носитель. Способ позволяет достигать степень очистки > 99% [2] Способ выбран в качестве прототипа.

Недостатком способа является то, что при применении в качестве пористого сорбента гранул силикагеля последние в процессе эксплуатации разрушаются, что приводит к резкому повышению сопротивления слоя.

Задача изобретения заключается в увеличении срока службы используемых пористых материалов за счет повышения их механической прочности.

Сущность изобретения состоит в том, что в известном способе улавливания оксидов азота в раствор, которым пропитывают пористые носители, вводят дополнительно бикарбонат аммония (NH₄HCO₃), что позволяет добиваться нового технического результата, а именно повысить механическую прочность гранул пористого носителя и, следовательно, увеличить срок его эксплуатации.

Наибольший эффект повышения механической прочности достигается при содержании карбамида 50-200 г/л и карбоната аммония 50-180 г/л. Предпочтительное соотношение карбамида и бикарбоната аммония 1:1 (мас.).

При повышении концентрации карбамида выше 200 г/л существенно повышается степень механического разрушения силикагеля, при повышении концентрации бакарбоната аммония выше 180 г/л происходит его выпадение. При снижении концентрации карбамида и бикарбоната аммония ниже 50 г/л снижается эффективность улавливания оксидов азота.

Решение, позволяющее повысить механическую прочность гранулированного пористого носителя введением в орошающий раствор дополнительного реагента, из литературных данных и других источников неизвестно.

Пример 1. Два слоя силикагеля КСКГ высотой 100 мм с гранулами размером5 мм обрабатывали: один раствором карбамида /200 г/л/, второй раствором смеси карбамида и бикарбоната аммония (100 и 100 г/л, 200 и 100 г/л, 300 и 100 г, 50 и 50 г/л соответственно). Оба слоя высушивали и подвергали фракционному анализу. Цикл залива и высушивания повторялся многократно с проведением фракционного анализа, измеряли эффективность обоих слоев. Полученные результаты представлены в таблице.

Из таблицы видно, что бикарбонат аммония снижает степень разрушения силикагеля, повышение концентрации карбамида до 300 г/л приводит к возрастанию степени разрушения, а снижение содержания реагентов до 50 г/л приводит к снижению эффективности.

Пример 2. На действующем промышленном аппарате СМОГ-4000-2 для улавливания оксидов азота, загруженном2 г силикагеля КСКГ, проведены две кампании до разрушения силикателя, приводящего к предельно допустимому возрастанию сопротивления (> 150 мм вод. ст.).

В одной кампании орошение осуществлялось раствором карбамида200 г/л, срок кампании составил 3 месяца, во второй кампании орошение проводилось раствором карбамида 50-150 г/л и бикарбоната аммония 50-120 г/л. Срок кампании составил 11 месяцев, т.е. введение бикарбоната существенно повысило ресурс слоя гранул силикагеля.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить механическую прочность пористых гранул (в нашем случае силикагеля) и, как следствие, увеличить ресурс их службы.

Формула изобретения

1. Способ улавливания оксидов азота пористыми гранулами, пропитанными раствором, содержащим карбамид, отличающийся тем, что к пропитывающему раствору добавляют бикарбонат аммония.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пропитывающий раствор содержит 50 200 г/л карбамида и 50 180 г/л бикарбоната аммония.

РИСУНКИ

Рисунок 1