Способ очистки отходящих газов от окислов азота
СПОСОБ ОЧИСТ1Ш ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ОТ ОКИСЛОВ АЗОТА путем восстановления их горючими газами на двухслойном катализаторе, первым слоем которого служит палладированная окись алюминия и вторым слоем - окись алюминия, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы катализатора при сохранении высокой степени очистки, катализатор первого слоя после потери активности обрабатывают водой до влажности 2024 мае.%.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
09) (11) 3{59 8 01 D 53 36
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2!) 3538815/23-26 (22) !2.01.83 (46) 23.12.84,Вюл. М 47 (72) А.В.Роменский, Е.Т.Моргунова, И.Д.Карпович, И.В.!1опик, Д.А.Алексеенко, А.Я.Лобойко, В.И.Атрощенко, М.N.Караваев, А.М.Акимов,А.H..Федоров и Л.П.Ьелобаба (53) 66.074.3(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
1! 280456, кл. С Ol В 21/20, 1963.
2. Авторское свидетельство СССР
У 959812, кл. В Ol 0 53/36, 1980. (54) (57) С1!ОСОБ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ОТ ОКИС!!ОВ АЗОТА путем восстановления их горючими газами на двухслойном катализаторе, первым слоем которого служит палладированная окись алюминия и вторым слоем — окись алюминия, отличающийся .тем, что, с целью увеличения срока службы катализатора при сохранении высокой степени очистки, катализатор первого слоя после потери активности обрабатывают водой до влажности 2024 мас.%.
1 11303
Изобретение относится к способам очистки газов от окислов азота и может найти применение в производстве азотной кислоты.
Известен способ каталитической
/ очистки выхлопных газов.от окислов азота путем восстановления их горючими газами на двухслойном катализаторе, первым слоем которого служит паллади рованная окись алюминия, в качестве второго слоя применяют природный минерал — дунит, окись алюминия в . смеси с окисью магния, окисью цинка и каолином.
Расход палладйрованного катализато-1> ра составляет 2,7 тн на I агрегат, расход палладия — 11,б г/тн азотной кислоты, Содержание окислов азота в очищенном газе 0,00-0,01%, содержание окиси углерода 0,10-0,201 1.)3 .
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки хвостовых газов от окислов азота в производстве азотной кислоты путем смешения окислов азота в камере сгорания с природным и кислородсодержа .щим газами с дальнейшим каталитичес" ким восстановлением окислов азота в
I ЗО присутствии природного газа иа двухслойном катализаторе, где первый слой — палладированная окись алюми ния, а второй - окись алюминия 123.
Однако срок службы известного катализатора не более двух лет.
Цель изобретения - увеличение срока службы катализатора при сохранении высокой степени очистки.
Ilocтавленная цель достигается тем, что car асио способу очистки отходящих газов от окислов азота путем восстановления их горючими газами на двухслойном катализаторе, первым слоем которого служит палладированная лкись алюминия, а вторым43 окись алюминия, катализатор первого слоя после потери активности обрабатывают водой до влажности 2024. мас.Ж.
Такое содержание влаги в отработанном регенерированном катализаторе способствует формированию в момент разогрева катализатора в восстановительной среде развитой внутренней структуры (удельной поверхности, по- >5 ристости) и перераспределению актив» ного компонента Pd на поверхности носителя А120 .
85 и
При снижении влаги в отработанном катализаторе меньше 20 мас.7. происходит снижение степени очистки. Содержание влаги в катализаторе выше
24 маа._#_ ограничено влагоемкостью носителя.
Способ осуществляется следующим образам.
После пробега отработанный катализатор подвергают регенерации, которую проводят в аппарате емкостью
50 л, куда предварительно заливают регенерирующий раствор - обессоленную воду. Затем в него помещают корзины из нержавеющей стали с отработанным катализатором в количестве 5 кг.
В рабочую зону аппарата можно вводить магнитакустический преобразователь (частота излучения 22 кГц, 2 интенсивность 20 Вт/см ), и при комнатной температуре в течение 1015 мин ведут обработку катализатора, После обрас отки катализатор выгружают, провяливают при комнатной температуре в течение 8-10 ч, замеряют содержание влаги и с содержанием влаги 20-24 мас.7 загружают в промышленный реактор на стадии очистки выхлопных газов от окислов азота, т.е. увлажнение катализатора происходит за счет исключения стадии сушки и прокалки катализатора.
Пример I. В аппарат емкостью
109 мп загружают слой отработанного катализатора, обработанного водой, о пористостью 1240 А, влажностью
20 мас.Х, удельной поверхностью
8,0 м /r в количестве 10 мл.
Через катализатор пропускают газовую смесь, содержащую,Е
N0 + NUg 0,25; 02 2,5; СН4 1,4, с объемной скоростью 20000 ч при
f ™ о
550 С. Происходит восстановление окислов азота.
Степень очистки газа составляет
100Х при 550 С.
Пример 2. Процесс проводят аналогично примеру 1, только содержание влаги составляет 247.. Степень очистки 100/ при 550 С.
Пример промышленного испытания.
Нитрозные газы в количестве
50000 нм /ч после абсорбционных з колонн с содержанием окислов азота
0,15/ и температурой 30 С поступают в камеру сгорания реактора, где о, подогреваются до 420 С путем смеше3 ния 640 нм /ч природного газа и
1 l 30385
Способ с регенерированным катализатором обработкой водой
Показатели ром
8,.0 ! 240
20-24
25000««50000
8,0 ! 240
25000-50000
450-4 70
650-750
450-470
650-750
0,35
10000- 20000
0,35!
0000-20000
О,!5
6t 0О3
О, 0-0,05
0,003
0,0-0 05
0,06
О,!
0,019
0,015
5300 нм /ч водорода. Соотношение — = 0,35.
СН»
0 2 !
1осле камеры сгорания хвостовые газы, смешанные с природным газом, направляют в реак тор . Количество природного газа подаваемого в реЭ
3 актор, составляет 320 нм /ч.
Ы реактор загружают в нижний слой окись алюминия в количестве 3 тн в !б верхний слой - отработанный алюмопал:ч ладиевый катализатор, обработанный. ,водой пористостью 1240 в., влажно- . стью 20 мас.%, удельной поверхно стью 8,0 м /г в количестве 2,7 тн.
При 650 С происходят горение водо. о родсодержащих компонентов и восстановление окислов азота до элементарного азота.
Удельная поверхность, м /г
Радиус пор, А
Влажность, мас.%
Расход газа, нм /ч
Температура газовой смеси на входе в реактор, С . Температура в реакторе, С
Отношение природного газа к кислороду в газовой смеси на входе в реактор
Объемная скорость ч
-!
У
Содержание окислов азота в газовой смеси на входе в реактор, %
Содержание окислов азота в очищенном газе, Х
Содержание СО в очищенном . газе, %
Содержание горючих в очищенном газе, %
Содержание окислов азота в очищенном газе при содержании сернистых соединений до
300 мг/м 3
Содержание окислов азота в очищенном газе составляет О,ООЗХ, оки« си углерода О,ÎS горючих 0,06Х.
Результаты осуществления описываемого и известного способов приведены в табл.1.
В табл.2 способы регенерации катализатора предусматривают обработку водой, в сочетании с известными способами или без иих.
Влажность в примера!с 11 и 12 соответствует максимальной влажности катализатора, включающую влагу, содержащуюся в очищенном газе, на входе в реактор.
Как следует из примеров и таблиц, предлагаемый способ позволяет увеличить срок службы катализатора при сохранении 98-100Х-ной степени очистки от окислов азота, Таблица 1
Йзвестный способ со свежим каталиэатоТаблица 2
Удельная. поверх2 ность, м /г
Эффективный радиус пор А
УУ пп
Влажность, мас. Х
Продолжение табл. 2
И Активность (степень пп очистки по МО),Х
Способ регенерации
П р и м е ч а н и е. NA — магнитоакустическая обработка
Составитель Г.Винокурова
Редактор С. Саенко Техред Л.Иартяшова Корректор В,Гирняк
Заказ 9478/11 Тираж 681 Подписное
ВНИ11ПК Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ШП1 "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
2
4
6
8
Il
1
4
6
8
l0
11
l5 2
16,4
17,3
18,2
l9 5
20,0
21,4
22,2
23,4
24,0
25,1
25,8
31
42
68
I00
6,1
6,9
7,5
7,9
8,2
9,8
9,8
9ю"
9,9
9,8
7,9
7,1
35 50
290 0, 3100
20Х-ный раствор NaOH
5Х-ный HNOg
10%-ный NaOH + 2%.-ный HN03
2ОХ-ный ЫаОН + МА
5%-ный HN03+ ИА
Н,О + Н + ИА
"г" + Ог+ "А
О+ N + +
После Н О + NA в реактор НгО
После NA в реактор Н20
1 20 + МА
Н20 + N + ИА
