Способ очистки отходящих газов от окислов азота Советский патент 1984 года по МПК B01D53/86 B01D53/56 B01J23/44 

(Л

с

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.%.

00

со

00

ел 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 горючи ми газами на двухг-.лойном катализатор 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 каолином. Расход палладйрованного катализат ра составляет 2,7 тн на 1 агрегат, расход палладия - 11,6 г/тн азотной кислоты. Содержание окислов азота в очищенном газе 0,00-0,01%, содержание окиси углерода 0,10-0,20% 1. Наиболее близким к изобретению по технической су1дности и достигаемому результату является способ очистки хвостовьк-газов от окислов азота в производстве азотной кислоты путем смешения окислов азота в камере сгорания с природным и кислородсодержа4ДИМ газами с дальнейшим каталитическим восстановлением окисловазота в присутствии природного газа на двухслойном катализаторе, где первый слой - палладированная окись алюминия, а второй - окись алюминия 2, Однако срок службы известного катализатора не более двух лет. Цель изобретения - увеличение ср ка службы катализатора при сохранении высокой степени очистки. Поставленная цель достигается тем, что corj лсно способу очистки отходящих газов от окислов азота пу тем восстановления их горючими газа ми на двухслойном катализаторе, пер вым слоем которого служит палладиро ванная окись алюминия, а вторым окись алюминия, катализатор первого слоя после потери активности о рабатывают водой до влажности 2024 мас.%. Такое содержание влаги в отработанном регенерированном катализаторе способствует формированию в момент разогрева катализатора в восст новительной среде развитой внутренн структуры (удельной поверхности, по ристости) и перераспределению акти ного компонента Pd на поверхности н сителя МгОзПри снижении влаги в отработанном катализаторе меньше 20 мас.% происходит снижение степени очистки. Содержание влаги в катализаторе выше 24 мае.% 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, интенсивность 20 Вт/см ), и при комнатной температуре в течение Ю15 дан ведут обработку катализатора. После обраСотки каталргзатор выгружают, провяливают при комнатной температуре в течение 8-10 ч, замеряют содержание влаги и с содержанием влаги 20-24 мас,% загружают в промьшшенный реактор на стадии очистки выхлопных газов от окислов азота, т.е. увлажнение катализатора происходит за счет исключения стадии с-ушки и прокалки катализатора. П р и м 1. В аппаратемкостью 100 мл загружают слой отработанного катализатора, обработанного водой, пористостью 1240 А, влажностью 20 мас.%, удельной поверхностью а,О м /г в количестве 10 мл. Через катализатор пропускают газовую смесь, содержащую,% : N0 + N02 г25; О2 2,5; CE| 1,4, с объемной скоростью 20000 ч при 550 С. Происходит восстановление окислов азота. Степень очистки газа составляет 100% при . И р и м е р 2. Нроцесс проводят аналогично примеру I, только содержание влаги составляет 24%. Степень очистки 100% при 550с. Пример промышленного испытания. Нитрозаые тазы в количестве 50000 нм /ч после абсорбционных колонн с содержанием окислов азота 0,15% и температурой 30 С поступают в камеру сгорания реактора, где подогреваются до 420 С путем смешения 640 нм /ч природного газа и

5300 водорода. Соотношение |T .

После камеры сгорания хвостовые газы, смешанные с природным газом, направляют-в реактор. Количество природного газа;, подаваемого в реактор, составляет 320 нм /ч.

В реактор загружают в нижний слой окись алюннаия в количестве 3 тн, в верхний слой - отработанный алюмопал.ладиевый катализатор, обработанный, водой пористостью 1240 А, влажно- . стью 20 мас.%, удельной поверхностью 8,0 м /г в количестве 2,7 тн.

При 650 С происходят горение водородсодержащих компонентов и восстановление окислов азота до элементарного азота..

Удельная поверхность, wVr о Радиус пор, А Влажность, мас,% Расход газа, Температура газовой смеси на входе в реактор,С Температура в реакторе,с Отношение природного газа к кислороду в газовой смес на входе в реактор Объемная скорость ч Содержание окислов азота в Газовой смеси на взводе в рактор, %

Содержание окислов азота в очищенном газе, % Содержание СО в очищенном газе, % .

Содержание горючих в очищенном газе, % Содержание окислов азота в очищенном газе при содержании сернистых соединений д 300 мг/м

Содержание окислов азота в очищенном газе составляет 0,003% окиси углерода 0,03%, горючих 0,06%,

Результаты осуществленияописываемого и известного способов приведены в табл. I.,

В табл.2 способы регенерации катализатора предусматривают обработку водой, в сочетании с известными способами или без них. ; Влажность в пpимepak I1 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 98-100%-ной степени очистки от окислов азота,

;L AJLJLJtAJ8,0 1240

1 25000-50000

450-470 650-750

. 0,35 10000-20000

0,15 0,003 0,0-0,05 0,1

0,019

Алстивность (степень

№№ очистки по N0),% пп

1

2 3 4 5 6 7 8 9

}0 I 12

Примечание. МА - магнитоакустическая обработка

Таблица 2

Продолжение табл. 2

Способ регенерации