Изобретение относится к очистке дренажных выбросов, содержащих токсичные вещества, в частности к способам и устройствам, осуществляющим очистку газов от оксидов азота, и может найти применение в химической, нефтехимической, электронной, радиоэлектронной и других отраслях промышленности.
Известен способ очистки газов от оксидов азота при 260-530оС на катализаторе, представляющем собой оксиды металлов, в частности Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, нанесенные на алюмосиликат [1]
Однако данный способ не обеспечивает высокой степени очистки газов от оксидов азота.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки газов от оксидов азота, основанный на пропускании отходящих газов через слой нагретого активированного угля. Образующуюся при этом смесь, содержащую N2, CO2, CO и NO с соотношением NO:CO, равным 1, подают в емкость со слоем нагретого алюмосиликата, промотированного оксидами металлов [2]
Недостатком данного способа является то, что он не обеспечивает полного восстановления оксидов азота.
Известна адсорбционная установка, включающая параллельно установленные адсорберы и каталитический реактор, соединенные газоотводящими и газоподводящими трубопроводами, содержащими запорную арматуру [3]
Недостаток известной установки состоит в том, что она не обеспечивает полноты адсорбционного процесса при больших скоростях подаваемого газового потока. А в процессе регенерации возможны значительные выбросы сорбированных веществ в атмосферу, не отвечающих санитарным нормам.
Технической задачей предлагаемого изобретения является увеличение срока службы адсорбента и улучшение экологических условий.
Предлагаемый способ очистки включает предварительное отделение паров воды от дренажных газов во влагоотделителе, сорбцию дренажных газов на адсорбенте, состоящем из природного цеолита следующего состава, мас. SiO2 90-67 Al2O3 8-12 K2O 0-4 Na2O 0-5 CaO 0-5 Другие примеси До 100% десорбцию оксидов азота с поверхности, предварительно нагретого до 400-450 К, адсорбента и подачу продуктов адсорбции на каталитическое восстановление в реакторе, содержащем слой древесного угля и слой алюмосиликата, промотированного оксидами меди и хрома.
Слой древесного угля предварительно нагревают до 4500-500 К при помощи встроенных в реактор нагревателей. В дальнейшем тепловой режим процесса поддерживается в диапазоне 500-870 К за счет тепла экзотермической реакции восстановления оксидов азота. В данном диапазоне температур достигается максимальная степень превращения оксидов азота до экологически безвредных продуктов.
На фиг. 1 показана схема устройства для реализации предлагаемого способа.
Устройство для очистки газов от оксидов азота содержит пылевлагоулавливатель 1, два параллельно установленных адсорбера 2 и 3, соединенных газоподводящими 4 и газоотводящими 5 магистралями, включающими запорную арматуру, а также газоподводящей магистралью 6 газа-носителя.
В состав устройства также входит реактор 7, связанный с каждым из адсорберов газоотводящей магистралью 8 и с магистралью 9 сброса очищенных газов в атмосферу.
Каждый из адсорберов 2 и 3 имеет нагревательные устройства 10, смонтированные внутри кольцевых кассет 11 с сорбентом. В верхней крышке адсорбера расположен патрубок 12 для входа очищаемого газа. Кольцевая кассета 11 сорбента состоит из двух перфорированных обечаек 13, внутрь кассет введены датчики температуры 14. В кассету засыпается сорбент. На нижней крышке адсорбера размещены люки 15 для ссыпки сорбента из кассет, а также патрубок 16 для отвода очищенных газов. Сверху корпус адсорбера покрыт слоем теплоизоляции.
В реакторе 7 установлено газораспределительное устройство 17. Реактор заполнен древесным углем и алюмосиликатным катализатором. Нагревательное устройство 18 смонтировано внутри реактора.
Устройство работает следующим образом.
Дренажные газы, содержащие оксиды азота, поступают на пылевлагоуловитель 1, где освобождаются от пыли и влаги. Далее дренажные газы проходят по магистрали 5 в адсорбер через входной патрубок 12 и, резко расширяясь, с малой скоростью проходят радиально через слой сорбента, расположенный в кольцевой кассете 11. Благодаря низкой скорости дренажных газов, окись азота NO успевает окислиться кислородом воздуха до NO2, а последняя хорошо сорбируется в кассете. Очищенный газ поступает в нижнюю часть адсорбера и выводится через патрубок 19 и газоотводящую магистраль 6 для сброса в атмосферу.
Такая конструкция адсорбера не допускает проскока газа через адсорбер без очистки, и даже в случае образования на внутренних стенках адсорбера конденсата, последний стекает вниз адсорбера без контакта с сорбентом, что увеличивает срок службы сорбента благодаря уменьшению его выщелачивания.
Вторая стадия работы аппарата десорбция оксидов азота с последующим каталитическим восстановлением их, осуществляется путем нагрева сорбента в адсорберах включением нагревательных устройств 10. Газ-носитель азот, подаваемый по магистрали 7 в адсорберы, создает поток продуктов десорбции в реактор 7, где на предварительно прогретом слое активированного угля и алюмосиликата, промотированного оксидами металлов, осуществляется каталитическое восстановление оксидов азота. Отходящие газы из реактора содержат относительно безвредные продукты катализа N2, СO2 и через магистраль 9 выбрасываются в атмосферу.
Способ очистки газов от оксидов азота и устройство для его реализации позволяет существенно снизить выбросы оксидов азота в атмосферу за счет увеличения степени очистки газов путем использования адсорбента, состоящего из клиноптилолита и морденита; использование пылевлаго- отделителя и специальной конструкции адсорбера повышает время эксплуатации сорбента; исключение активного угля из состава сорбента предотвращает разогрев сорбента и повышает безопасность работ.
П р и м е р 1. Дренажный газ с концентрацией оксида азота 33 г/м3 и расходом 6000 м/ч пропускают через слой адсорбента, состоящий из природного цеолита, содержащего, мас. SiO2 67 Al2O3 12 K2O 0-4 Na2O 0-5 CaO 0-5 Примеси Остальное
Сорбцию продолжают до появления оксидов азота на выходе из аппарата. При этом сорбционная емкость составила 10,6%
После насыщения сорбента оксиды азота десорбируют путем продувки адсорбента азотом, нагретым до 400-450 К. Продукты десорбции подают в реактор с двухслойным реагентом, состоящим из древесного угля и алюмосиликата, промотированного оксидами меди и хрома, где осуществляется процесс восстановления оксидов азота при 770-870 К. На выходе регенератора в отходящем газе анализами установлено содержание N2 63,1% СО2 33,2% и СО 3,7%
П р и м е р 2. В условиях примера 1, но с концентрацией азота 0,5-0,7 г/м3 дренажный газ пропускают через природный цеолит того же состава до насыщения. При этом сорбционная емкость составила 12,1% В отходящем газе после восстановления оксидов азота в реакторе обнаружено N2 63,4% СО2 33,4% и СО 3,2%
П р и м е р 3. В условиях примера 1, но с составом сорбента включающем, мас. SiO2 90 Al2O3 8,0 K2O, Na2O, СаО, другие примеси остальное пропускают оксиды азота. При этом сорбционная емкость составила 12,1% В отходящем газе обнаружено N2 62,0% СО2 35,3% и СО 2,7%
П р и м е р 4. В условиях примера 1, но с шестикратным повторением процесса (6 циклов) сорбция восстановление. При этом сорбционная емкость в повторениях и состав газов на выходе из реактора показаны в табл. 1.
П р и м е р 5. В условиях примера 4, но дренажный газ перед подачей в адсорбер пропускают через пылевлагоотделитель. Параметры процесса представлены в табл. 2.
Таким образом предварительная очистка газа от пыли и удаление влаги из дренажных газов позволяет значительно увеличить срок службы адсорбента.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ ОТ ПАРОВ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1993 |
|
RU2040313C1 |
Способ очистки газов от оксидов азота | 1987 |
|
SU1465095A1 |
Способ очистки этилена полимерной чистоты | 2020 |
|
RU2759086C1 |
Способ регенерации адсорбентов при переработке природного газа | 2022 |
|
RU2786205C1 |
СПОСОБ ОЧИСТКИ ТРИФТОРИДА АЗОТА | 2007 |
|
RU2350552C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАНА ИЗ АТМОСФЕРНОГО ДИОКСИДА УГЛЕРОДА | 2013 |
|
RU2533710C1 |
Адсорбционная установка | 1980 |
|
SU946617A1 |
Способ обработки углеводородного сырья, содержащего сероводород или его смесь с аммиаком | 1988 |
|
SU1777604A3 |
Способ очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления | 1990 |
|
SU1776836A1 |
КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ | 2014 |
|
RU2675821C2 |
Использование: очистка дренажных выбросов от оксидов азота в химической, нефтехимической, электронной и радиоэлектронной отраслях промышленности. Сущность изобретения: дренажные газы очищают от пыли и влаги и адсорбируют NOx мелкопористым природным цеолитом, содержащим, мас. SiO2 67 90; Al2O3 8 12; K2O 0 4; Na2O 0 5, CaO 0 5, примеси остальное до 100% После насыщения проводят десорбцию путем разогрева природного цеолита до 400 450 К с одновременной продувкой его газообразным азотом. Десорбированный газ пропускают через слой нагретого до 500 870 К древесного угля с получением СО. Газы, содержащие NOx и CO, пропускают через слой нагретого алюмосиликата, промотированного СuО и Cr2O3. NOx восстанавливается до N2 Очищенный газ сбрасывают в атмосферу. Устройство для осуществления способа включает адсорберы и каталитический реактор. Основная особенность устройства заключается в том, что перед адсорберами установлен пылевлагоуловитель. 2 с. п. ф-лы, 1 ил. 2 табл.
SiO2 67 90
Al2O3 8 12
K2O 0 4
Na2O 0 5
Cao 0 5
Примеси Остальное до 100%
до насыщения с последующей десорбцией путем разогрева природного цеолита до 400 450 K с одновременной продувкой его газообразным азотом.
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. | 1921 |
|
SU3A1 |
Способ очистки отходящих газов от примесей органических веществ | 1982 |
|
SU1113159A1 |
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
Авторы
Даты
1995-07-25—Публикация
1993-07-30—Подача