Способ очистки газов от оксидов азота Советский патент 1989 года по МПК B01D53/56 B01D53/02 

I

Изобретение относится к способам очистки газов от оксидов азота и может быть применено в технологическом процессе очистки дренажных выбросов,образующихся в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - снижение энергозатрат за счет сокращения времени нагрева углеродистого материала.

Пример 1. Дренажный газ с расходом 40000 л/ч и концентрацией оксидов азота в течение 1 ч в среднем 100 мг/л, в течение 11 ч 40 мг/л в последующем 10 мг/л пропускают последовательно через адсорберы с клиноптилолитом и активированным углем.

Предварительное снижение концентрации оксидов азота в газе позволяет избежать чрезмерного разогрева, и возгорания углеродного сорбента. Сорбция оксидов азота протекает в условиях естественного разогрева сорбента при 270-350 К.

Полная сорбционная емкость по оксидам азота в динамическом режиме составляет 10-12% от массы клиноптилолита и 16- 20% от массы активированного угля. Для контроля степени насыщения адсорбента оксидами азота могут служить датчики температуры, размещенные по всей длине сорбента. Повыщение температуры слоя сорбента в режиме поглощения оксидов азота на 40-60 К от исходной температуры свидетельствует о насыщении данного слоя. После насыщения сорбентов оксиды азота десорбируют при 408 К, отдувают и направляют в реактор со средней концентрацией 600 мг/л и объемной скоростью 80 ч Если масса клиноптилолита и активированного угля в адсорберах составляет по 50 кг, то на каждой паре адсорберов сорбируют по 15 кг оксидов азота и обеспечивают адсорбционную очистку дренажных газов в течение 25,5 ч.

4

05

сл

о ;о

СП

При объеме реактора 100 л восстановление десорбируемых оксидов азота займет 3,12 ч и потребует 3,9 кг угля. При температуре восстановления оксидов азота 770 К в отходящем газе получают 63,1% N2, 33,2% СО2 и 3,7% СО. Процесс восстановления протекает в автотермическом режиме.

Пример 2. В условиях примера 1, но при 780 К в отходящем газе получают 62,0% N2, 32,6% С02 и 6,4% СО.

Пример 3. В условиях примера 1, но при 740 К в отходящем газе получают 75% N2, 23,5% С02 и 1,5% СО.

Пример 4. В условиях примера 1, но при температуре восстановления 680 К в отходящем газе получают 76% N2 и 24% СО2, СО в очищенном газе не обнаружен.

Пример 5. В условиях примера 1, но при концентрации оксидов азота 1200 мг/л и объемной скорости 50 ч восстановление десорбирующих оксидов азота займет 2,5 ч.

Пример 6. Дренажный газ с расходом 40000 л/ч и концентрациями оксидов азота 100 мг/л в течении 11 ч, 40 мг/л в течение 11 ч и в последующем 10 мг/л до проскока пропускают последовательно через адсорбент с клиноптилолитом и активированным углем. При этом при температуре щихты кли- ноптилолита 270 К величина сорбции составляет 12%, а при температуре 350 К 10%. Соответственно величина сорбции активированного угля составляет 20% при 270 К и 16% при 350 К. После насыщения до указанных концентраций наблюдают проскок оксидов азота, что говорит об окончании процесса адсорбции.

Пример 7. После насыщения клиноптило- лита до указанных в примере 6 величин осуществлят нагрев клиноптилолита до 408 К. При этом при 406 К десорбирует- ся 99,7% оксидов азота, а при 408 К 100%

оксидов азота. Дальнейщий нагрев клиноптилолита нецелесообразен из-за дополнительных энергетических затрат.

Пример 8. В условиях примера 1, но при

температуре восстановления 660 К в отходящем газе получают 65% №, 31% СО2, 4% СО.

Как следует из примеров, предлагаемый способ позволяет сократить время обезвреживания оксидов азота методом высокотемпературного восстановления на древесном угле в 8-10 раз и тем самым снизить энергозатраты по сравнению с известным методом. При этом при 680-700 К достигается полное восстановление оксидов

азота, а окись углерода не образуется. При температуре от 680 К до 770 К окись углерода образуется в небольших количествах (не более 3,7%).

20

Формула изобретения

1.Способ очистки газов от оксидов азота путем восстановления их до азота пропусканием через углеродистый материал при повышенной температуре, отличающийся

5 тем, что, с целью снижения энергозатрат за счет сокращения времени нагрева углеродистого материала, в качестве последнего используют активированный уголь при 680-7tO К и очищаемые газы предварительно пропускают через двухслойный адсор0 бент, состоящий из клиноптнлолита и активированного угля, до насыщения, затем де- сорбируют оксиды азота при 408 К.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что пропускание очищаемых газов через двухслойный адсорбент ведут при 270-

5 350 К.

3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что восстановление оксидов азота ведут при 680-700 К.

Изобретение относится к технологии обезвреживания дренажных выбросов, содержащих NOx, и позволяющей снизить энергозатраты за счет сокращения времени нагрева углеродистого материала. Предварительно проводят адсорбцию NO на двухслойном адсорбенте, состоящем из природного клиноптилолита и активированного угля, при температуре 270-350 К, после чего десорбируют их при температуре 408 К, а продукты десорбции пропускают через активированный уголь при температуре 680- 770 К, предпочтительно 680-700 К, где происходит восстановление NO до N2. Способ обеспечивает сокращение времени нагрева углеродистого материала на стадии восстановления в 8-10 раз и полное восстановление NO. Концентрация СО в очищенных газах составляет 3,7% при температуре на стадии восстановления 770 К; при температуре 6 0-700 К СО в газах отсутствует. 2 3. п. ф-лы.