Способ очистки газов от окислов азота

Способ очистки газов от окислов азота

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советския

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 080677 (21) 2494248/23-26

Э с присоединением заявки М (23) Приоритет

В 01 0 53/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15,11.80. Бюллетень М 42

Дата опубликования описания 151180 (53) УДК 66. 074. .3(088,8) (72) Авторы изобретения

В. A. Суворин, В. М. Каут, Д. А. Алексеенко, Ц. И. Шумляковский и Г. И. Пантазьев

Рубежанский филиал Ворошиловградского машиностроительного института (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ OT ОКИСЛОВ

АЗОТА

I Изобретение относится к очистке отходящих газов различных производств от окислов азота.

Известны способы очистки газов от окислов азота путем поглощения их различными абсорбентами, например раствором манганата или перманганата (1).

Недостатком этого способа является необходимость сложной переработки продуктов улавливания окислов азота и регенерации абсорбента.

НаиболЕе близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ очистки газов от окислов азота путем взаимодействия последних с азотной кислотой на насадках иэ керамических колец Рашига f2).

Недостатками данного способа являются низкая степень улавливания окислов азота (90-92%) и получение в качестве продукта абсорбции разбавле ного раствора азотной кислоты.

Цель изобретения — повышение степени очистки газов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки газов от окислов азота путем абсорбции их азотнокислым раствором на насадке, в качестве насадки используют отработанный алюмоникелевый катализатор конверсии углеводородов, а в качестве абсорбента водный раствор азотно5 кислого никеля.

Алюмоникелевый катализатор конверсии углеводородов содержит 3-30%

Ni и 97-70% Al 0 .

Концентрация аэотнокислого никеля

10 в водном растворе составляет 400

500 г/л.

Сущность способа заключается в следуюшем.

Алюмоникелевый катализатор конверсии углеводородов представляет собой пористый таблетированный или изготовленный в виде колец носитель иэ окиси алюмогеля. AKTHBHbIM компонентом является никель. Для введения никеля

20 носитель пропитывают раствором аэотнокислого никеля, затем носитель прокалйвают в токе воздуха.При этом образуется окись никеля цо реакции.

25 ЗХ

Nl(NO ) - Ni0 + Ngz + Ио + 0

После загрузки в аппарат конверсии метана катализатор восстанавливают водородом до получения металлического никеля. В ходе конверсии

3Q катализатор постепенно теряет актйв778752

4 сии метана, в состав которого входит

91% А1 05 и 9% Н1, приготовленный в виде колец с наружным диаметром

12 мм, внутренним диаметром 5 мм и высотой 12 мм, загружают в три последовательно соединенных поглотительных сосуда типа "Дрексель" объемом

0,5 л. В эти же сосуды заливают по 250 мл воды. Газ, содержащий

0,5% (NO + NO ) и 18% О барботируют с расходом 3 л/мин через пог® лотительные сосуды 18 ч. На выходе из третьего поглотителя концентрация окислов не превышает 0,03% (N0 + NO ), концентрация никеля в растворе азотнокислого никеля состав15 ляет 78 г/л.

Пример 2. В отличие от примера 1 абсорбцию проводят в аппарате колонного типа. Стеклянный абсорбер с внутренним диаметром 100 мм и

20 высотой 1000 мм, снабженный поддерживающей решеткой, штуцерами для подачи и вывода жидкой и газообразной фаз, заполняют отработаннным алюмоникелевым катализатором (кольца указанных формы и состава). Очистке подвергают газ, содержащий 0,5Ъ (NO + NO). Скорость подачи газа

12 л/мин, плотность орошения 0,5л/мин.

Содержание окислов на выходе не превышают 0,03% (NO + NO ), содержа- ние никеля в нижних слоях катализатора снижается до 0,5%.

Вид насадки

Степень очистки, Ъ

+ Н О

Высота насадки, см

+ NO ). Скорость подачи газа

10 20 30 40 - 50

Отработанный катализатор

70,3, 82,6 87,5 92,5 95,4

Керамические кольца 38,0 53

Содержание никеля в кольцах катализатора уменьшается до 0,2%,"а Степень-извлечения никеля достйгает 98%.

Полученный таким образом раствор

"" азотйбкиблого никеля пригоден для приготовления аяюмоникелевого ката-----:"-.-— лизатора "в качестве-пропитывающего раствора» Этим достй2 ается практически полный возврат никеля в произ- е0 водство.

ВнедрЕййе-предлагаемого способа

- на одном предприятии дает экономический эффект в сумме 16 тыс. р./r, обусловленйыи"снйжеиием затрат ЗГа азотно- Я,2 62,5 67,7

М.. кислый никель в производстве катализатора и на сумму 38 тыс. р. обус. ловленный реализацией очищенного от никеля носителя (А! 0 ).

Формула изобретения

1. Способ очистки газов от окислов азота путем абсорбции окислов азота азотнокислым раствором на насадке, отличающийся тем, что, с целью повыаения степени очистки газов, в качестве насадность и заменяется новым. Отработанный катализатор, содержащий 97 — 70В

Аl О и 3-30% NI, ежегодно выбрасыва ется в отвал в количестве, исчисляемом сотйями тонн.

Газ, содержащий окислы азота, например, топочный газ со стадии про калки в производстве алюмоникелевого катализатора, подают в

=---"- - слой отработанного алюмоникелевого катализатора, орошаемого водой. При этом двуокись азота взаимодействует с водой:

2НО +,Н,О - ННО + ННО, 3НМО * НМО + 2МО +Н О 1! I

В свободном пространстве между кольцами или таблетками катализатора происходит окисление окиси до двуокиси

2NO + О, 2НО, IV

Двуокись снова взаимодействует с водой по укаэанным реакциям.,Образующаяся одновременно с этим азотная кислота взаимодействует с никелем, присутствующим н катализаторе . "" Ь - " (" 34. "2.

Возможна и прямая реакция синтеза азотнокислого никеля: й1 + 200у + 2Hgо Nc(NOp)g + 2Hg Vl

Нитрат никеля переходит в раствор. Для получения высокой концентрации (до 500 г/л) никеля в растворе и достижения полноты извлечения никеля из катализатора осуществляют многократную циркуляцию раствора.

Пример 1 ° Отработанный алюмоникелевый катализатор конверВ таблице представлены результаты исследования, степени очистки газов от окислов азота при различных видах насадки и различной высоте слоя насадки.

778752

Составитель P. Герасимов

ТехредН.Бабурка

Корректор! М. Коста

Редактор Т. Кинь

Заказ 7885/1 Тираж 809

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

4» Ю

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное ки используют отработанный алюмоникелевый катализатор конверсии углеводородов, а в качестве -абсорбента водный раствор азотнокислого никеля.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что алюмоникелевый катализатор конверсии углеводородов содержит 3-30 вес.Ъ Nt и 97-70 вес.%

Ai O

3. Способ,попп. 1и 2, отлич -а ю ц и и с я тем, что концентра-. ция аэотнокислого никеля в водном растворе составляет 400-500 г/л.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Р 2350108, кл. В 01 0 53/14, опублик. 18.04.74.

2. Атрощенко В. И.,Каргин С. И.

Технология азотной кислоты, "Химия", 1970, с. 159-160 (прототип).