КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ОКСИДОВ АЗОТА Российский патент 1997 года по МПК B01D53/86 B01J23/755 B01J21/02 

Изобретение относится к алюмоникелевым катализаторам, которые могут быть использованы для очистки газов от оксидов азота.

Известны катализаторы для очистки газов от оксидов азота (1. Промышленные катализаторы СССР. Краткий справочник. Катализатор, Новосибирск. 1988, с. 174-182. 2. Очистка технологических газов./Под ред. Т.А. Семеновой и И.Л. Лейтеса. М. Химия, 1977, с. 438-443).

Указанные катализаторы дорогостоящие, так как изготовлены на основе металлов платиновой группы.

Известен алюмоникелевый катализатор метанирования (ТУ 113-03-398-87. Единые требования по транспортировке, приему, хранению, рассеву, загрузке в аппараты, восстановлению, пассивации, окислению и эксплуатации катализаторов сероочистки, конверсии природного газа, конверсии природного газа, конверсии окиси углерода, метанирования и синтеза аммиака. ГИАП, М. 1978, с. 97-107) - прототип.

Данные катализаторы предназначены для очистки азотоводородной смеси от оксидов углерода. Отработанный катализатор не утилизируется.

Задача изобретения утилизация отработанного катализатора, расширение сырьевой базы катализаторов очистки газов от оксидов азота.

Поставленная задача решается использованием алюмоникелевого катализатора метанирования, отработанного или свежего, ТУ 113-03-398-87 в качестве катализатора очистки газов от оксидов азота в интервале температур 150-250^oC и объемных скоростей 1000- 4000 ч^-1.

Применение отработанного или свежего алюмоникелевого катализатора метанирования по новому назначению иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Алюмоникелевый катализатор марки НКМ-1 ТУ 113-03-398-87 эксплуатируется в соответствии с приведенными выше едиными требованиями в производстве аммиака из природного газа на агрегате мощностью 1360 т в сутки. После потери активности катализатор выгружают из метанатора.

Для испытания 40 мл отработанного катализатора загружают в кварцевую трубку диаметром 25 мм. Трубку с катализатором помещают в трубчатую печь и нагревают до 150^oС.

Для очистки от оксидов азота берут смесь азота и воздуха с содержанием кислорода в смеси 4,7-7,2% Для дозировки в исходную азотовоздушную смесь перед подачей ее на катализатор предварительно пропускают через дрексель объемом 1 л, заполненный азотной кислотой, не отдутой от окислов азота. Пройдя дрексель с кислотой, затем пустой дрексель и колонку Бунзена, заполненную стекловолокном, азотовоздушная смесь, обогащенная окислами азота, поступает на катализатор с объемной скоростью 1000 ч^-1. Содержание оксидов азота на входе и выходе из слоя катализатора определяют фотоколориметрическим методом. Результаты приведены в таблице.

Пример 2. Аналогично примеру 1, температура катализатора 200^oC.

Пример 3. Аналогично примеру 1, температура катализатора 250^oC.

Пример 4 (контрольный). Аналогично примеру 1, температура катализатора 300^oC, что выше рекомендуемого предела.

Пример 5. Аналогично примеру 3, объемная скорость газа 2000 ч^-1.

Пример 6. Аналогично примеру 3, объемная скорость газа 4000 ч^-1.

Пример 7 (контрольный). Аналогично примеру 3, объемная скорость газа 5000 ч^-1, что выше рекомендуемого предела.

Пример 8. Аналогично примеру 1, катализатор свежий НКМ-1, ТУ 113-03-398-87.

Пример 9. Аналогично примеру 2, катализатор свежий.

Пример 10. Аналогично примеру 3, катализатор свежий.

Пример 11 (контрольный). Аналогично примеру 8. Температура катализатора 300^oC, что выше рекомендуемого предела.

Приведенные в таблице данные показывают, что применение отработанного алюмоникелевого катализатора для очистки газа от оксидов азота при температуре 150-250^oC и объемной скорости 1000 ч^-1 (примеры 1-3) обеспечивает степень очистки 76,0-100% При увеличении температуры выше предлагаемой (пример 4) степень очистки газа снижается на 45-21%
На отработанном катализаторе при поддержании температуры на оптимальном уровне (примеры 5 и 6) установлена возможность увеличения объемной скорости газа до 4000 ч^-1. При дальнейшем увеличении объемной скорости за предлагаемые пределы (пример 7) степень очистки снижается до 36,3%
На свежем катализаторе (примеры 8-10) при изменении оксидов азота на входе от 384 до 2222 мг/м³ степень очистки составляет 86,8-89,6% При нагреве катализатора выше 250^oC (пример 11), аналогично как и на отработанном катализаторе, степень очистки снижается на 31,5-28,7%
Таким образом, алюмоникелевый катализатор метанирования может применяться для очистки технологических и выхлопных газов от оксидов азота.

Использование: касается очистки газов от оксидов азота. Сущность изобретения: применение отработанного или свежего алюмоникелевого катализатора метанирования, предназначенного для очистки газов от оксида азота в интервале температуре 150-250^oС и объемных скоростей 1000-4000 ч^-1 1 табл.

Применение отработанного или свежего алюмоникелевого катализатора метанирования, предназначенного для очистки газов от оксидов углерода, в качестве катализатора очистки газов от оксидов азота при 150 250^oС и объемных скоростях 1000 4000 ч^- 1.