Способ очистки отходящих газов от окислов азота

 

»959812

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.11.80 (21) 3006103/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

В 01 D 53/36

Гооударстееллме комитет (53) УДК 66.074..6 (088.8) по делам каоеретеки» и открытий

Опубликовано 23.09.82. Бюллетень №35

Дата опубликования описания 28.09.82 (72) Авторы изобретения

М. Т. Ивахненко, Л. В. Андреева, Е.И. Кордыш, А. В. Зуган, Л. П. Белобаба и Д. A. Алексеенко (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТХОДОВ ГАЗА ОТ ОКИСЛОВ

АЗОТА

Изобретение относится к способам удаления окислов азота в производстве азотной кислоты путем их каталитического разложения.

Известен способ очистки выхлопных газов от окислов азота путем абсорбции их 5 щелочью перед выходом газа из аппарата в

1/20 — 1/3 части реакционного объема (1).

Основными недостатками этого способа являются высокий процент окислов азота в очищенном газе и низкая степень очистки, 1О

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки хвостовых газов от окислов азота в производстве азотной кислоты путем смешения их в камере сгорания с природным и кислородсодержащим газами и дальнейшим каталитическим восстановлением окислов азота в присутствии природного газа (2>.

Соотношение природного газа к кислороду в газовой смеси на входе в реактор составляет 0,52 — 0,60. Из общего количества природного газа, подаваемого на каталитическую очистку, 60% направляют в камеру сгорания и 40% непосредственно в реактор.

Недостатком известного способа является высокое содержание в очищенном газе горючих веществ, окиси углерода и окислов азота(до 0,3; 0,13 и 0,005% соответственно), что приводит к повышенному расходу природного газа.

Цель изобретения — снижение расхода природного газа и увеличение степени очистки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки отходящих газов от окислов азота путем смешения их в камере сгорания с природным и кислородсодержащим газами и дальнейшего каталитического восстановления окислов азота в присутствии природного газа, объемное отношение природного газа к кислороду в газовой смеси поддерживают в диапазоне

0,35 — 0,48.

Причем на стадию каталитического восстановления природный газ вводят в количестве 40 — 50% от его количества, подаваемого в камеру сгорания.

Отличительной особенностью предложенного способа является то, что объемное отношение природного газа к кислороду в газовой смеси поддерживают в диапазоне

9598

Способ предла- известный гаемый

Расход хвостового газа, нм, ч 41270

41270

450-470 450-470

650-750 650-750

0,12-0,20 0,12-0,20

0,003 0,005

0,1

0,3

0,05

0,13

0,35 — 0,48, а также то, что природный газ на стадию каталитического восстановления вводят в вышеуказанном количестве.

Снижение соотношения СН4 .02 менее

0,35 приводит к увеличению содержания окислов азота в отходящих газах, а увеличение СН4..0 более 0,48 ведет к увеличению горючих компонентов в газах до 0,3—

0,4 за счет неполного сгорания природного газа и СО в реакторе.

Снижение расхода природного газа в реакторе ниже 40/р от расхода его в камеру сгорания приводит также к увеличению содержания окислов азота в отходящих газах, а увеличение расхода природного газа выше 50О/р приводит к увеличению кон центра ции горючих компонентов в газах.

Пример 1. «Хвостовые» нитрозные газы после абсорбционных колонн в количестве

35000 нмз/ч с содержанием окислов азота

0,15О/о и температурой 30 С поступают в камеру сгорания реактора, где подогре- 2О ваются до температуры 450 — 470 С путем смешения 640 нмз/ч природного газа и

5300 им з/ч воздуха. Соотношение

СНа.Ой = 0,35.

Температуру газа над камерой сгорания регулируют путем изменения количества природного газа, подаваемого в камеру сгорания, расход природного газа составляет 640 нм /ч.

Наименование показателей

Температура в камере сгорания, С

Температура в реакторе, С

Процент окислов азота в исходной смеси, 3

Процент окислов азота в очищенном газе, 3

Процент горючих в,очищенном газе, 3

Содержание СО в очищенном га. зе, э.

12

После камеры сгорания «хвостовые газы» смешанные с природным газом;направляют в реактор. Количество природного газа при этом составляет 320 нм з/ч, т. е.

50 /р от расхода его в камеру cropания.

В реакторе на двухслойном катализаторе, где верхний слой палладированная окись алюминия, при температуре 650—

730 С происходит сгорание углеродсодержащих компонентов и восстановление окис лов азота до элементарного азота.

Очищенные «хвостовые газы» после реак тора поступают на катализатор, а затем, пройдя экономдйзеры, выбрасываются в атмосферу.

Содержание окислов азота в очищенном газе составляет 0,0041 /z, горючих — 0,1 /ц, СΠ— 0,0 /о.

Пример 2. Процесс проводят аналогично примеру 1. Количество «хвостовых» нитрозных газов, подаваемых в камеру . сгорания, составляет 35000 нмз/ч, природного газа — 580 нмз/ч, воздуха — 4900 нмз/ч.

Соотношение СН4 .Oy. = 0,45. Количество природного газа, подаваемого в реактор

245 нм /ч, что составляет 42/о от расхода

его в камеру сгорания.

В таблице приведены результаты процесса очистки по данному и известному способам.

9598

Как следует из таблицы, предложенный способ позволяет снизить процент горючих в очищенном газе в три раза, содержание СО в очищенном газе более чем в два раза и содержание окислов азота в 1,5 раза

Формула изобретения

1. Способ очистки отходящих газов от окислов азота путем смешения их в камере сгорания с природным и кислородсодержащим газами и дальнейшего каталитического восстановления окислов азота в присутствии природного газа, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода природного

1 2

6 газа и увеличения степени очистки, объемное отношение природного газа к кислороду в газовой смеси поддерживают в диапазоне 0,35 — 0,48 Ь.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на стадию каталитического восстановления окислов азота природный газ вводят в количестве 40 — 50 /о от его количества, подаваемого в камеру сгорания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 392958, кл. В 01 D 59/14, 1971.

2. Азотная промышленность. Сборник реферативной информации. 1973, № 3, с. 71.

Составитель Г. Винокурова

Редактор В.,Лазаренко Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 6824/9 Тираж 734 ° Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4