Способ очистки газов от оксидов азота Советский патент 1992 года по МПК B01D53/36 

СО

С

Изобретение относится к технологии каталитической очистки отходящих газов от оксидов азота, применяемой в химической и металлургической промышленности и позволяющей повысить технологическую стабильность системы. Очищаемый газ пропускают через каталитически активные слои при их объемном соотношении 0,5-2,0, при этом окисление метана проводят на оксидном цинкхромовом катализаторе с соотношением оксида цинка к оксиду хрома 2,0-2,3. Время работы катализатора увеличивается в 3 раза.2 табл.

Изобретение относится к технологии каталитической очистки отходящих газов от оксидов азота путем их восстановления горючими газами, применяемой в химической и металлургической промышленности.

Цель изобретения - увеличение времени работы катализатора без ухудшения Степени очистки.

Пример1.В реактор на опытной установке загружают 1,0 кг цинк-хромового катализатора состава 66,5% ZnO и 31,0% СгаОз(соотношение оксида цинка к оксиду хрома 2,14). Через реактор пропускают смесь природного газа с воздухом (содержание метана 1,5-1,7%). При температуре исходной газовой смеси 460°С степень окисления метана составляет 96,2%, температура на выходе из реактора 700°С.

При проведении в аналогичных условиях испытаний цинк-хромового катализатора состава 65% ZnO и 32% Сг20з (отношение оксида цинка к оксиду хрома 2,03) и 68%

ZnO и 30% Сг20з (отношение оксида цинка к оксиду хрома 2,26) степень окисления метана и температура на выходе из реактора соответственно равны 95,5%, 690°С и 96,5%, 705°С. Длительность испытаний составляла 400 ч.

Уменьшение количественного соотношения состава катализатора окисления метана меньше 2 приводит к изменению физико-химических свойств катализатора (прочности, пористой структуры и др.).

Увеличение соотношения оксида цинка к оксиду хрома 2,3 снижает его активность относительно реакции окисления метана кислородом.

П р и м е р 2, В лабораторный реактор загружают каталитически активные слои и оксид алюминия общим объемом 20 см при следующем соотношении слоев: 0,33:0.67:1; 0,5:0,5:1; 0,67:0,33:1.

В качестве каталитических слоев используют цинк-хромовый катализатор CMCXI1ЧЭ

ю ел N О

4 (ТУ 113-03-5504-78) и алюмопалладиевый катализатор (ТУ 113:03-312-83).

Через реактор со скоростью 20000 ч пропускают восстановительную смесь состава, об.%: 02 2,8-3,2; NOX 0,10-0,16; СЩ 1,6-1,75; N2 остальное. При температуре исходной газовой смеси 500-510°С степень восстановления оксидов азота в течение 120 ч составляет 96,9-98,4%.

Результаты опытов представлены в табл.1.

При обьемном соотношении активных слоев меньше 0,5 не достигается температура окисления метана 650-700°С и, следовательно, нарушается оптимальный режим работы слоя алюмопалладиевого катализатора.

При соотношении каталитически активных слоев 2 обеспечивается полное сгорание метана, но может не достигаться заданная степень восстановления газа от МОх ввиду недостаточности количества алюмопалладиевого катализатора.

П р и м е р 3. В реактор каталитической очистки агрегата УКЛ-7 загружают каталитически активные слои, состоящие из цинк-хромового и алюмопалладиевого катализатора и слой оксида алюминия общим

кг при соотношении слоев

весом 5270 0.43:0.57:1.

В течение 4500 ч агрегат работает под нагрузкой по аммиаку 4500-5800 нм3/ч.

Основные технологические показатели работы реактора приведены в табл.2.

Как видно из результатов, приведенных в .2, предлагаемый способ увеличивает время работы катализатора без ухудшения степени очистки в 3 раза по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Способ очистки газов от оксидов азота на каталитически активных слоях, включающий окисление метана в газовой кислородсодержащей среда на оксидном катализаторе, содержащем хром, и восстановление оксидов азота на палладиевом катализаторе, последующую доочистку от оксидов азота и горючих на оксиде алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы каталитической системы, очистку осуществляют при обьемном соотношений каталитически активных слоев, равном (0,5-2,0):1, при этом окисление метана проводят на оксидном цинк-хромовом катализаторе с соотношением оксида цинка к оксиду хрома, равным 2,0- 2,3.

Таблиц а 1

Ойнк-хроиовый,.. .

алюмопалладиевый,

оксид алвминия 0,43:0,56:1 2,7-3,5 0,14

Алюмопэлпадие- .вый., оксид алюминия,1:12,8-3,4 0,12

Неднохромовый,

алюмолэлладиевый

оксид алюминия

(прототип)0,25:0,75:1 1,910,13

0,046 0,08 0,11 0,14

2,00,0035

1,880,004-0,005

24

-4

Ю

ю

ел

-С CD

Следы 0,05 0,081,69 0,0062