Способ каталитической очистки газов от окислов азота

Способ каталитической очистки газов от окислов азота

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И C А Н И Е (,ц 906936

ИЗОБРЕТЕНИЯ к авторском свидатюльствь

Союз Соввтсинк

Соцнапистичесник

Рвспубпнк (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 2401,80 (2l) 2730699/23-2б с присоединением заявки,% (23) Приоритет

Опубликовано 230282, Бюллетень,% 7

Дата опубликования описания 230282 (51)M. Кд.

С О1 В 21/20

В 01 О 53/34

Гоеудврстекмный квинтет

СССР (Ж УДК 543.272, ° 32(088.8) по делан изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

В.Ш. Бахтадзе, Т.Д. Мгеладзе, Н.С, Торочешнико

М.Г, Суджашвили, Н.Я. Бедошвили и В.Г. Тугуши

Институт неорганической химии и электрохимии

AH Грузинской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ГАЗОВ

ОТ ОКИСЛОВ АЗОТА

Изобретение относится к каталитической очистке газов, в частности окислов азота, Известен способ очистки технологических и отходящих газов химической промышленности от окислов азота различными восстановителями (Нз, СО, СН или их смесями) на катализаторах, содержащих металлы платиновой группы. Процесс проводят при объемных скоростях 8-20 тыс.ч 1и 700750 С.Средний расход газа-восстановителя превышает стехиометрическую величину на 10-303 (11, Недостатком этого сгособа является высокая температура процесса и значительный расход газа-восстановителя.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ каталитической очистки газов от окислов азота путем гидрирования окислов азота в присутствии палла" диевого катализатора на носителе из

- A1 О Процесс проводят при повышенной температуре с избытком газа-восстановителя-водорода (21.

Недостатком известного способа является высокая температурв процесса, повышенный расход газа-восстановителя, образование аммиака и других вредных веществ.

Целью изобретения является снижение расхода газа-восстановителя и повышение степени очистки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу каталитической очистки газов от окислов азо15 та путем гидрирования окислов азота в присутствии палладиевого катализатора на носителе f - -A120> в атмосфере газа-восстановителя-водо20 рода, применяют палладиевый катализатор на носителе из смеси f -А1 Оз и окиси кальция, а процесс очистки проводят при объемном соотношении окислительных и восстановительных

906936

Т а б л и ц а 1

I Степень

- гидрирова1 о ния, 4

Состав газа, об.3

Примечание на входе на выходе

02

Серия 1

0,4

2,8

0,01

0,004

97,6

98,5

0,33

2,8

2,6

Содержание О на выходе 0,4-0 1об. i.

0,23

95,5

98,0

0,8

0,34.0,015

0,029

0,029

1,0

0,3

0,34

3,2

Серия 1!

91,0

2,6 компонентов Н: (NO„+0 ) =(1,05-1,1):

: 1,0 и 250-350 С.

Кроме того, содержание кислорода в очищенном газе поддерживают в пределах 1,0-1,8 об.3.

При этом процесс проводят при объемной скорости газов равной

6" 12 тыс, ч .

Il p и м е р . Опыты проводились на установке цеха слабой азотной кис- о лоты Руставского химического завода.

Катализатор палладиевый, содержание палладия 0,33, носитель - A1 0> и

СаО. Объем катализатора 50 мл.

Состав исходной смеси, об.4: 15

NOg 0 2 0 5; Oz 2 4 5; Ig 2 4-, 5; остальное азот. Объемное соотношение равно 1:1,1.

В табл.1 приведены данные по влиянию содержания кислорода в очищен- zo ном газе на степень превращения

NO ïðè и 12 тыс.ч,t = 300 С.

Как видно из данных табл.1, наиболее благоприятными для проведения процесса гидрирования окислов азота являются условия, когда содержание остаточного кислорода находится до

1,5-1,8 oG.3, т.е. тогда, когда соблюдаются условия, при которых достигается приблизительно 503-ное гид- ЗО рирование кислорода и выше.

В табл.2 .приведены данные по влиянию температуры на степень гидрирования NO< при. И = 12тыс.ч, содержании 0 в очищенном газе до 1,5- 35

1,8 об.r. u t = 150-350 С.

По данным табл.2 в условиях опыTQB оптимальным следует считать температурный интервал 240-350 С.

В табл.3 приведены данные по влия- в нию объемной скорости на степень гидрирования окислов азота при t=300 С и содержании кислорода в очищенном газе до 1,5-1,8 об./.

Таким образом, из данных таблиц

1 — 3 можно заключить, что оптимальными условиями процесса гидрирования окислов азота водородом являются объемные скорости исходной смеси

6 — 12 тыс.ч и интервал температур

250-350 С. Содержание О в очищенном газе следует поддерживат.ь до

1,5-1,8 об.4. При этом степень гидрирования окислов азота водородом составляет 90-983.

В аналогичных условиях при испо-. льзовании палладиевого катализатора на носителе окиси алюминия без окиси кальция степень гидрирования окислов азота водородом не превышает .

45-70 .

Проведение процесса в окислительной среде позволяет исключить образование побочного вредного вещества— аммиака, а применение катализатора на носителе из смеси У вЂ” A 0> и

СаО усиливает адсорбцию окислов и водорода и в меньшей степени кислорода на поверхности катализатора. При объемном соотношении окислительных и восстановительных компонентов

Н,(NO> t Од ) =(1, 05- 1,1): 1,0 происходит 50/-ное дожигание О, и 90-98 -ное гидрирование окислов азота, Неполное сжигание кислорода гозволяет уменьшить тепловую нагрузку на катализатор.

Исгользование предлагаемого способа позволяет проводить процесс при повышенной температуре, уменьшить в два раза расход водорода и исключить образование вредных побочных веществ, например аммиака.

906936

Продолжение табл.1

Состав газа, об.

Степень гидрирова ния, 4 на входе на выходе

N0x

0 N0x

94,4

0,23

0,24

1,7

1,8

Содержание 0 на выходе 1,2-1,8oáofo

Серия ill

Содержание 02 на выходе 2,0 -3,0об%

0,013

0,022

0,031

91,5

0,32

0,34

2,0

2,4

0,.1 1

2,6

2,4

0,038

0,21

0,34

0,12

Температура, С (Степень

Состав газа, об.4. гидрирования, 3

) ио, 02

0,29

20,6

37,6

74,1

0,23

0,181

1,7

1,8

1,4

3,1

100

О, 29

2,7

150

0,075

2,8

0,29

220

90,1

95,0

0,03

1,0

2,8

0,31

350

0,6

0,012

0,027

2,8

3,8. 0,23

91,0

1,7

0,3

Таблица 3

Степень

Состав газа, об. гидрирования, ; на выходе на входе мо„

0 Nox

Серия l

96,4

98,0

96,0

0,008 а,005

0,012

1 5

0,25

0,28

3,2

1,6

3,5

1 7

3 8

0,3

0,34

91,0

94,4

0,029

0,013

0,022

1,2

2,6

1,7

0,23

3,8

91 5

1,8

0,24

3,4

68,2

66,6

66,0

0,07

0,22

2,1

0,08

0,1

1,0

1,9

0,24

0 3

1,7

3,0

3,8

3,4

3,8

3,8

4,0

3,6

МОх .. 0

90,5

67,6

80,2

64,7

Примечание

Таблица 2

Примечание

W = 6000 ч

Серия 1I

W = 12 тыс.ч

W = 18 тыс.ч

Серия lll формула изобретения

Составитель Р. Герасимов

Редактор Л. Лукач Техред Н.Иайорош Корректор О. Билак

Заказ 500/27 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 5

1. Способ каталитической очистки газов от окислов азота путем гидрирования окислов азота в присутствии 5 палладиевого катализатора на носителе g -Al> 0 в атмосфере газа-восстановителя-водорода, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снинения расхода газа-восстановителя и повышения степени очистки, применяют палладиевый катализатор на носителе из смеси К - А! О и окиси кальция, а процесс очистки проводят при объемном соотношении окислительных и восстановительных компонентов Н .(NOq +

10 ) = (1,05-1,1):1,0 и 250-350 С, 2. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что содержание кислорода в очищенном газе поддерживают в пределах 1,0-1,8 об.3.

3. Способ по п.l, о т .л и ч аю шийся тем, что процесс проводят при объемной скорости газов, равной

6-12 тыс. ч источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Томас Ч. Промышленные каталитические процессы и эффективные катализаторы. И., "Мир", 1973, с. 187189 °

2. Патент Англии N 871755, кл. С 1 А, опублик 1961.