Способ очистки газов от примесей органических веществ и монооксида углерода
Изобретение относится к технологии каталитической очистки газов от органических соединений и СО, применяемой в химической , нефтехимической, электротехническойимашиностроительной промышленности и позволяющей повысить срок службы катализатора. Газ, содержащий кислород, азот и примеси СО и органических веществ, например ксилола, ацетона, фенола, метанола, формальдегида, пропускают через слой окисного меднохромового катализатора при 250-800°С. Периодически в очищаемые газы подают углеводородное топливо в количестве 0,5- 5,0 г на 1 м газа в течение 1-5 ч с перерывами в течение 2-20 ч. Во время подачи топливе изменяют направление подачи очищаемого газа чна противоположное через каждые 4-30 мин, а в перерывах - через каждые 20-150 мин. Способ обеспечивает степень очистки 99,2-100% при сроке службы катализатора 18-24 мес,, что на 11-60% выше известного способа. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
1 г НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСА ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4131459/26 (22) 17.10.86 (46) 07.12.91. Бюл. М 45 (71) Институт катализа СО АН СССР (72) Ю.Ш.Матрос, А.С.Носков и Е.С.Богдан (53) 66.074.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР М 882056, кл. В 01 J 8/02, 1980, (54} СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ПРИМЕСЕЙ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ И МОНООКСИДА УГЛЕРОДА (57) Изобретение относится к технологии каталитической очистки газов от органических соединений и СО, применяемой в химической, нефтехимической, электротехнической и машиностроительной промышленности и позволяющей повысить Изобретение относится к каталитической очистке газов от органических соединений и монооксида углерода и может применяться в химической, нефтехимической, электротехнической и машиностроительной промышленности. Цель изобретения — повйшение срока службы катализатора. Пример 1. Обезвреживанию подвергают газ, содержащий, об,%(г/мэ): кислород 21; ксилол 4,2. 10э (0,2); ацетон 3,9 10 (0,1); азот остальное. Высота слоя окисного медно-хромового катализатора 1 м, линейная скорость газа 1 м/с. Процесс ведут при периодических изменениях направления фильтрации газа в реакционой зоне. Про„„5U„, 1695969 А1 срок службы катализатора, Гаэ, содержащий кислород, азот и примеси СО и органи. ческих веществ, например ксилола, ацетона, фенола, метанола, формальдегида, пропускают через слой окисного меднохромового катализатора при 250 — 800 С, Периодически в очищаемые газы подают углеводородное топливо в количестве 0,550 г на 1 м газа втечение 1-5ч с перерывами в течение 2 — 20 ч. Во время подачи топлива изменяют направление подачи очищаемого гаэа,на противоположное через каждые 4 — 30 мин, а в перерывах — через квждb!e 20 — 150 мин. Способ обеспечивает степень очистки 99,2 — 100 при сроке службы катализатора 18 — 24 мес„что на 11 — 60 выше известного способа. 2 табл. цесс обезвреживания осуществляют при 320-650 С. Первоначально слой катализатора разогревают до температуры 450 С. На очистку подают исходный газ, смешанный с природным,газом, причем последний подают в количестве 3 г/м (0,42 об.%). Изменение направлений фильтрации осуществляют через каждые 60 MMH в течение 3 ч, При этом максимальная температура в слое катализатора возрастаетдо 650 С. На выходе из слоя катализатора очищенный гаэ содержит, об.%: кислород 20,09; пары воды 0,877; двуокись углерода 0,482; азот остальное. В исходной смеси ацетон, ксилол и метан на выходе отсутствуют. Степень очистки 100 . Через 3 ч прекращают подачу метана в очи1695969 щаемый газ. После этого изменение направлений фильтрации исходного очищаемого газа осуществляют через каждые 15 мин.. Это продолжается в течение 10 ч. При этом очищаемый газ на выходе из слоя катализа- 5 тора имеет состав, об.$: кислород 20,9; ксилол 2,9 10; пары воды 3,25 .10; двуокись углерода 6,1 10-2; азот остальное. Ацетон на выходе отсутствует. Степень очистки от токсичных примесей (ацетон, ксилол) 99,3 . 10 Через 10 ч вновь следует подача очищаемого газа, смешанного с приводным газом, и вся последовательность повторяется. Средняя степень очистки за два полупериода (3 и 10 ч) 99,50 . 15 При таком режиме осуществления процесса обезвреживания катализатор работает при средней температуре 400 С, что обеспечивает срок его службы 20 мес. 20 Пример ы 2-15, Состав газа на очистку и параметры слоя катализатора сохранены по примеру 1. Результаты испытаний даны в табл.1. Пример 16. Исходная реакционная 25 смесь с температурой 20 С содержит, об. О ; фенол 0,09. 10; метанол 3 10; формальдегид 2 .10 ; воздух остальное, Процесс ведут на слое зернистого, медно-хромового окисного катализатора. Высота слоя 1,8 м, 30 линейная скорость 1,2 м/с. Дополнительный ввод топлива 2,5 г/м очищаемой смеси. Время подачи топлива в очищаемый газ 3 ч. Время подачи газа на очистку без ввода топлива 3 ч. Температура осуществления 35 процесса 550-650 С. Изменение направлений фильтрации через 10-100 мин. Срок службы катализатора 22 мес. Степень очистки газа от токсичных примесей полная, 40 Пример 17. Обезвреживанищ подвергают газ, содержащий, об., (гlм ); кислород 21; ксилол (0,2) 4,2 10 ; ацетон 3,9 .10 (0,1); азот остальное. Высота слоя окисного медно-хромового катализатора 1 м, линейная скорость 1 м/с. Процесс ведут в соответствии с предлагаемым способом. Дополнительный ввод топлива 2 гlм . Время подачи топлива 5 ч. Время подачи газа на очистку без ввода. топлива 2 ч. Температура осуществления процесса 500 — 670 С. Изменение направления фильтрации смеси через 10 — 100 мин. Срок службы катализатора 20 мес. Степень очистки воздуха от паров ацетона и ксилола полная. fl р и м е р ы 18-27. Выполняют аналогично примеру 1 по условиям, приведенным в табл.2. Из приведенных примеров видно, что предлагаемый способ позволяет по сравнеwe с известным повысить срок службы катализатора на 11-60 при сохранении высокой степени очистки. Формула изобретения Способ очистки газов от примесей органических веществ и монооксида углерода окислением до диоксида углерода и воды на твердом катализаторе при повышенной температур-= и периодическом изменении направления движения газа через катализатора на противоположное, включающий подачу углеводородного топлива в очищаемый газ, о тл ича ю щи и с я тем, что, с целью повышения срока службы катализатора, подачу топлива ведут периодически в количестве 0,5-5,0 гlм в течение 1-5 ч с перерывами в течение 2-20 ч, при этом во время подачи топлива направление движения газа меняют через каждые 4-30 мин, а. в перерывах через каждые 20 — 150 мин, 1695969 Таблица! Очистка с подачей топлива Приме р Средняя степень Показами Очистка без помани топлива Тенпература осуместапення ftpo цесса, С Расход тонии ва,г/нз Вреня пода ии топлива, ч очистки Время подачи газа на очистку, ч Изненение направления Сипы" рации гаsoeoA cueси нин 320-650 400-500 300-700 250-800 250-500 Уме ньаение степени очист. lOI 6 6 7 3 600 850 250-400 99,5 3 О ° 5 12 24 уненмаеиив степени очистки 8 3 9 3 1О 3 600-850 600-850 100-400 160 99,5 99,5 10! 12 12 Падение степени очистки др нупя 500-800 250-400 Э 60 E 3 60 22 14 99,6 12 3 320-650 18 13 3 3 60 10 99>5 14 3 Известний 15 0,5 500-850 14 99,7 500-750 15 99,7 3 60 !О 10-100 лица 2 Время очистки совместно с подачей топлива, ч Степень очистки Температура осуцествления Ilpa= есса ЯС Пример Расход топлива, г/мз Время очистки без ввсСрок службы катализатора, HQC Показания да топлива, ч 2,5 0,7 0i5 1о 1/ 18 550-650 500-670 480-550 450-540 2 22 24 Полная ll 99199 В исходном газе примеси СО гю 21 22 г 0,4 5 45О-658 440-500 580-850 го 3. 22 99,99 24 99,0 12 Полная Понижение степени очистки Сокрав1ение срока службы KB тали за тора Падение. стет пени очистки до О 98,0 Снижение стег1ени очистки Полная 100-4оо 2,5 24 25 ! >26 24 14 14 440-500 650-850 650-850 500-700 2,5 2,5 2,5 0it 1,8 Составитель Г.Винокурова Техред М,Моргентал Корректор М.Кучерявая Редактор H.Ãóíüêî Заказ 4251 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 1 3 2 О ° 5 3 5 4 5 5 0,4 о,8 6 Постоянно Изменение направления Фильтрации газовой снеси, нин 3 6 5 20 1 60 5 150 3 60 1О E5 Срок слумби катализатора, нес. 24 18 18 99;5 99 ° 6 99>3 99,2 Уме ньмение степени очмстОграничення на бистродейст- .. sNs пе ре юю чепцей арматуре
