Способ очистки окиси азота
Патент 941285
Авторы
Способ очистки окиси азота
Иллюстрации
Реферат
Р,Г. 1<ефер, И.С. Пузанов и С.Е. Старобинец-=-- ------, (72) Авторы изобретения
Пермский политехнический институт (71) Заявнтель (643 CnOCOS O CTW OK C AaO A
--. Изобретение относится к технологии получения чистых газов и может быть использовано в процессах, требующих применения окиси азота высокой чистоты, в частности в азотной промышленности и в ядерно-энергетических установках с теплоносителем на основе диоксида азота, Известен способ очистки окиси азота от высших окислов азота путем абсорбции их дистиллированной водой 111.
Недостатком способа является загрязнение окиси азота парами воды.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки окиси азота от закиси азота путем пропускания газовой смеси через слой цеолита. При этом в результате контакта газовой смеси с цеолитом наряду с адсорбционной очисткой окиси азота от закиси азота в порах цеолита протекает процесс каталитического диспропорционирования окиси азота до закиси азота и диоксида азота, что при ., условии высокой степени очистки умень" аает продолжительность адсорбционного цикла и, следовательно, снижает срок службы адсорбента (21.
Недостатком способа является невысокий срок службы цеолита.
Цель изобретения - увеличение срока службы цеолита при высокой степени очистки окиси азота.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки окиси азота через слой цеолита предварительно пропускают инертный газ, содержащий 0,001-0,01 об.3 двуокиси азота, а затем очищаемую окись азота.
По данному способу через слой цеолита морденит, эрионит, клиноптилолит), находящегося при температуре
20-40 С, пропускают поток сухого инертного газа,. содержащего 0,0010,01 об.3. диоксида азота до насыщения цеолита. В условиях проведения н-Морденит
0,1
3
1,0
0,0005
0,0005
0,0005
0,1
1,0
0,001
13
0,1
0,001
0,001
1,0
3 94128 процесса диоксид азота хемосорбируется в порах адсорбента необратимо (O,6-! вес.Z) и "отравляет" активные центры цеолита, на которых протекает процесс дйспропорционирования окиси азота, и, следовательно, закись азота не образуется при последующем пропускании через слой цеолита окиси азота.
После укаэанной подготовки це- <в олита подключают поток окиси азота, содержащий примеси закиси азота.
Первые порции газа, разбавленного инертными, сбрасывают ° Процесс очистки продолжают до "проскока" закиси 15 азота, который регистрируют с помощью ИК-спектрофотометрического метода анализа, пороговая чувствительность которого составляет 0,01 об.4
Регенерацию проводят путем нагрева цеолита в среде инертного газа до 180 С, при этом десорбируется только закись азота ° После охлаждения цеолита до 20-40 С подключают поток а окиси азота, содержащий примеси закиси азота, и цикл очистки повто- * ряется. Предварительная обработка цеолита диоксидом азота проводится таким образом только при подготовке цеолита к очистке.
5 ф
Пример. Через адсорбер сечением 4.8 см и высотой 50 см, заполненный 150 г гранулированного цеолита (морденит, эрионит, клиноптилолит) со скоростью 1 л/мин пропускают сухой азот, содержащий диоксид азота. После насыщения цеолита и появле. ния диоксида азота на выходе из адсорбера поток азота отключают и на вход адсорбера подают окись азота, содержащую до 1 об. i эакиси азота со скоростью 1 л/мин. Анализ газовой фазы на входе и выходе из адсорбера контролируют с помощью ИК-спектро фотометра. Процесс очистки окиси азота продолжается до проскока примеси закиси азота, которую определяют с точностью 0,01 об.3. Затем поток окиси азота отключают и проводят регенерацию цеолита от поглощенной примеси путем нагрева цеолита в потоке сухого азота до 180 С. После охлаждения о цеолита до 20-40 С проводят очистку о и О.
Результаты опытов представлены в таблице в виде зависимости продолжительности 1004-ной очистки окиси азота от содержания двуокиси азота в .газе при предварительной обработке цеолита и содержания примесей закиси азота в очищаемом газе.
941285
Продолжение таблицы
0,003
10
0;l
0,003
1,0
0,003
12
0,005
Нет проскока
0,005
14
0,1
0,005
1,0
0,01
Нет проскока
71
0,1
0;01
0,01
18
1,0
0,02
Нет проскока
0,02
0,1
30
1,0
0,02
0,003
Нет проскока
22 н-Зрионит
0,003
3! .
0,l
20
О, 003
0,003
Нет проскока
25 Клиноптилолит
0,003
0,1
1,0
0,003
Из приведенных в таблице результатов следует, что предварительная обработка цеолита инертным газом, содержащим 0,001-0,01 об.3 двуокиси азота, позволяет увеличить срок службы цеолита в цикле адсорбции с 3-4 мин до 15 - 76 мин. Понижение концентрации двуокиси азота в газе при предварительной обработке цеолита менее 0,001 об.3 снижает до нуля положительный эффект от предварительной обработки, а повышение концентрации свыше 0,01 об.Ъ нецелесообраз55 но, так как это приводит к снижение продолжительности и степени очистки (менее 1003).
Применение предлагаемого способа очистки окиси азота за счет более чем IO-ти кратного увеличения поглот тительной емкости цеолитов (при уве.личении продолжительности очистки rasa одним и тем же количестом цеолита) позволяет при достижении 1003-ной степени очистки сократить минимум в
5-10 раз объем адсорбционной аппаратуры и количество дорогостоящего цеолита на единицу очищаемого объема .газа.
Формула изобретения
Способ очистки окиси азота путем пропускания через слой цеолита, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
Составитель С.Лотхова
Редактор В.Бобков Техред А. Ач Корректор!О. Макаренко
Заказ 4748/9 Тираж 509 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва,Ж-35, Раушская наб.,д.4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
7 941285 8 отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы цео лита при высокой степени очистки окиси азота, через слой цеолита пред- 1. Авторское свидетельство CCCP варительно пропускают инертный газ, g Ю 145557, кл. С 01 В Zl/20, 1961. содержащий 0,001-0,01 об.4 двуокиси 2. Патент США и 2853365, кл.23азота, 157, опублик. 1958.(прототип).