Способ очистки отходящих газов от органических веществ Советский патент 1984 года по МПК B01D53/86 B01D53/72 B01J23/44 

ю

00

со сь ф 1 Изобретение относится к способа очистки Ътходящих газов от органических веществ и может иайти приме нение для обезвреживания воздушных выбросов химического, литейного, нефте- и коксохимического производс содержащих токсичные органические вещества и соединения фосфора. Известен способ очистки газов от органических веществ на гетерогенных катализаторах, приготовленны на основе окислов «переходных или благородных металлов QO. . Однако при окислении выбросов, содержащих, примеси некоторых неорганических соединений (S,C2, Р, As и-др.), наблюдается частичная или полная дезактивация катализатора, выражающаяся в снижении степени очистки от углеводородов. Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки отходящих газов от Органических, смолистых, азотсодержащих веществ и орга нической пыпи на платиновом катапи- заторе с металлическим носителем при 250-300с, при этом доокислени ведут на алюмоплатиновом катализаторе при 400-450 с последующей рег нерацией катализаторов продувкой воздухом при ЗОО-бОО С 2. Недостатком известного способа является низкая степнь очистки от органических веществ в присутствии фосфористых соединений. Это объясняется тем, ,что (Существующие катализаторы неустойчивы к действию фо фористых соединений и быстро снижают свою а-ктивность. Поэтому способ каталитического обезвреживания не находит при1 енения для очистки гг.зов, содержащих фосфорорганические соединения. Цель изобретения - одновременная очистка газов от фосфористых соединений. . Указанная цель достигается тем, что согласно спосрбу очистки отходящих газов от органических веществ включающему окисление примесей при повышенной температуре на катализаторе, содержащем металл группы платины на носителе, и периодическую регенерацию катализатора ,,путем продувки горячим воздухом, в качестве катализатора используют палладий, нанесенный на графит, и очищаемые газы после окисления контактируют с щелочным .реагентом. 9 Процесс окисления ведут при 300420 С, что предотвращает дезактивацию, катализатора. Регенерацию катализатора предпочтительно ведут при 400-420 С. При окислении органических веществ в присутствии фосфорсодержащих соединений (фосфины, фосфорной и фосфиновой кислот и т.д.) последние окисляются до фосфорной кислоты, которая, вступая в реакцию с окислами металлов,входящих в состав катализатора, образует на поверхности его кислые фосфаты. Образующиеся фосфаты не активны в реакции глубокого окисления углеводородов. Кроме того. Вотличие от сульфатов, которые могут разрушаться под действием высоких температур или восстановительного газа, фосфаты не поддаются никакому воздействию. Из существующих катализаторов наиболее активными при окислении органических соединений в присутствии фосфористых соединений являются катализаторы, содержащие палладий, нанесенный на нихромовую спираль, однако и зти катализаторы постепенно снижают свою активность.. Катализатор на дсиове палладия, нанесенного на графит, практически не подвержен воздействию фосфористых соединений и не снижает своей активности. Это объясняется тем, что образующаяся при окислении фосфористых соединений фосфорная кислота не взаимодействует с графитом и не дезактивирует катализатор. Способ состоит из следующих стадий. Очищаемые газы, содержащие органические и фосфористые соединения, нагревают до и подают в термокаталитический реактор с объемной скоростью 10-30 тыс.ч, где они контактируют с катализатором, содержащим О,05-1,0% палладия на графите. Органические вещества окисляют до CO-j и HjO, а фосфористые соединения - до фосфорной кислоты, которая уИоситёя потоками воздуха из реактора. После термокатапитического реактора газы, содержащие пары фосфорной кислоты, нейтрализуют путем контактирования, например, с аммиаком и сбрасывают в атмосферу. При температурах ниже ЗООС катализатор может сиижать свою активность. Регенерацию катализатора прсводят продувкой воздухом 3-4 ч при 400-420 с. Продувку катализатора ведут в направлении, противоположном потоку очищаемого газа. Пример 1. Обезвреживают воздух,, содержащий 4,5 г/м .ксилола, на катализаторе (0,5% палладия на графите) при и объемной скорости 18000 ч Степень обезвреживания 96%. В обезвреживаемый воздух подают хлорокись фосфора с концентрацией 0,11 г/м. При объемной ско рости 12000 ч и температуре 320°С в присутствии РОС2з степень рбезвреживания от ксилола 95%. Степень обезвреживания от фосфористых соединений 100%. После 6 ч непрерывной работы в присутствии хлорокиси фосфора Ьтепень обезвреживания от ксилола 95%. Степень обезвреживания от фосфористых соединений 100%. П р и м е р 2. Обезвреживают воз дух, содержащий 3,5 г ксилола на ка тшшзаторе (0,8% палладия на графите). При и объемной скорости 18000 ч степень обезвреживания 98% В обезвреживаемый воздух подают хло окись фосфора с концентрацией 0,17 г/м. При объемной скорости 18000 ч и в присутствии POCBj степень . обезвреживания от ксилола 98%. Посл 12 ч непрерывной работы в присутствии хлорокиси фосфора степень обе вреживания снижается до 94%. Производят регенерацию катализатора путем обратной продувки воздухом при 4 ч. После регенерации степень обезвреживания от ксило ла повышается до 98%. В табл. 1 показана степень обезврежива;ния ксилола на известных и предлагаемом катализаторах при объе ной скорости 18 тыс.ч. Степень обезвреживания от фосфористых соединений во всех опытах составляет 100%. Как видно из данных табл. 1, по сравнению со cnoco6ahai очистки газов, в которых используют промышленные катализаторы НИИОГАЗ-:-8Д, НИИОГАЗ-17Д, АП-56, предлагаемлй способ позволяет обезвреживать газы с высокой степенью очистки как от органических веществ (.ксилола), так и от фосфористых соединешй, при этом степень обезвреживания практически не меняется со временем. В табл. 2 приведены данные по активности катализатора 0,5% Pd на графите при объемной скорости оч1Лчае- мых газов 18 тыс.ч. и концентрации хлорокиси фосфора 0,07 г/м при разных, температурах Из табл. 2 видно, что при температурах ниже наблюдается заметная дезактивация катализатора, которая становится ощутимой при 280 С. Верхний предел температуры огра- . нйчен 420 С., потому что при этой температуре начинается заметное окисле- ние самого графита, что может привести к полному разрушению катализатора. Предлагаемый способ позволяет с высокой зффективностью обезвреживать от органических веществ и фосфористых соединений отходящие газы. Образующиеся при зтом продукты - углекислый газ, вода и. фосфат амиония не являются зкологически опасными и могут сбрасываться в атмосферу. Проведение стадии окисления при 300-420 С позволяет предотвратить Деза:ктивацию катализатора, что- увеличивает срок его службы.

Т а б л и ц а 1.

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, Вкдвочающий. окисление примесей при повы:йенной температуре на катализаторе, содержащем металл группы платины на носителе, и периодическую регенерацию катализатора путем продувки горячим воздухом, отличающийся тем, что, с целью одновременной очистки от фосфорис-i тых соединений в качестве катали-- затора используют палладий , нанесен- ный на графит, и очищаемые газы пас- .ле окисления контактируют с щелочным реагентом. 2.Способ по П.1, отличающийся тем, что, с целью предотвращения дезактивации катализатора, процесс .окисления ведут при ЗОО420 С. 3.Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что регенерацию катализатора ведут при 400-420С,