Способ очистки газов от оксидов азота

Способ очистки газов от оксидов азота

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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 !