Способ очистки газов от озона Советский патент 1993 года по МПК B01D53/36 

Изобретение относится к очистке токсичных газов и может быть использовано на станциях очистки сточных вод озоном, а также на ряде производств, где озон используют в качестве бактерицидного средства, например R системе предприятий бытового обслуживания.

Известны абсорбционный, фотоли- тический и каталитический методы очистки газов от озона (см., например, Озонирование сточных вод. Тематический библиографический указатель отечественной и иностранной литературы за 1982-1986 гг„ НИИХИМ, 1987). По технико-экономическим показателям наиболее целесообразен каталитический метод очистки„

Известны способ и аппарат каталитического разложения озона (КРО-бЗО) производственного объединения Курганармхиммаш (Аппарат КРО-бЗО-1 Л-01„ Техническое описание и инструкция по эксплуатации, ПО Курганэрмхиммаш, 1979)о Способ очистки газов от озона в термокаталитическом реакторе этого типа состоит в следующем.. Предварительно разогревают катализатор (гопкалит) до 90-100°С путем его теплообмена с воздухом, нагретым в электронагревательном блоке. После установления заданного температурного режима электроподогрев отключают и через реактор пропускают очищаемую озоно-воздушную смесь При прохождении через катализатор содержащийся в смеси озон разлагается на кислород, с выделением тепла„ При разложении одного моля озона выделяется 35,5 ккал тепла, поэтому температурный режим поддерживается за счет выделяемого тепла. По большинству общих

Ё

00

ттЛ

СО

ел hJ ю

признаков этот способ выбран авторами в качестве прототипа.

Недостатки этого способа следующие,, Использование электронагрева по вышает и без того большую энергоемкость озонато рных станций. Введение в конструкцию аппарата секции элект - ронагревателя снижает его герметичность: поскольку газ находится под . избыточным давлением, возможна его утечка через узлы соединений секций. Кроме того, как показала практика, ; электронагреватели в среде озонсодер- жащего газа в силу коррозионного раз4- рушения часто выходят из строя, что . усложняет обслуживание устройства : Цель изобретения - исключение этих : недостатковс Указанная цель достига- ется тем, что в способе очистки га- зов от озона путем его разложения на гопкалитовом катализаторе с предва рительным подогревом катализатора газом до 90-100 0 подогрев катализатрра осуществляют очищаемым озонсодержа щим газом, насыщенным парами ацетона„ В качестве источника ацетона можно использовать сточные воды лакокрасоч- ного производства, содержащие ацетон; Поскольку подогрев катализатора за счет экзотермической реакции озона с ацетоном авторам неизвестен, изоб- ретение отвечает критерию сущёст - венные отличия. . :

Ацетон (диметилкетон) - это бесцветная жидкость, органический растворитель с характерным запахом, смешивается с водой во всех отношениях. Как показали эксперименты, при продувании ацетонсодержащих водных сред озонсодержащим газом ацетон, в отличие от другого распространенного растворителя этилового спирта, легко выдувается из воды и реагирует с озоном только на катализаторе с выделением большого количества тепла

Установка для реализации способа представлена на чертеже

Установка включает в себя источник очищаемого озонсодержащего газа, например контактный аппарат 1 для . очистки сточных вод озоном, поступающим из озонатора 2, газоочистное устройство 3, емкость с ацетонсодержа- щей жидкой средой, вентили 5 и 6.

i I

Способ осуществляют следующим образом Для пуска газоочистного устройства в работу очищаемый озонсодер

0

5

0 5 0

5

0

5

0

5

жащий газ, выходящий из контактного аппарата 1, продувают через раствор ацетона в воде в емкости и направляют полученный озон и ацетонсодержа- щий газ в озоноочистНое устройство 3 .(вентиль 5 открыт, вентиль 6 закрыт). При взаимодействии озона с ацетоном на гопкалите выделяется большое количество тепла, за счет чего происходит разогрев катализатора до 90-1ООвС. Этот момент определяют с помощью термодатчика, установленного в каталитическом слое очистителя. После этого закрывают вентиль 5,. открывают вентиль 6, и очищаемой газ, минуя зону насыщения ацетоном, направляют в газоочистное устройство. В дальнейшем необходимая температура в каталитической зоне Поддерживается за счет экзотермической реакции разложения озона на гопкалите.

Поскольку ацетон является хорошим растворителем многих органических веществ, он широко применяется в лакокрасочной промышленности, в производстве некоторых видов искусственного волокна, небьющегося органического стёкла, кинопленки, бездымного пороха и т.п. Сточные воды этих производств можно использовать как источник ацетона.

В НИИХИММАШ проведены промышленные испытания способа, Приме р. В качестве очищаемого газа использовали отходящие газы из контактного резервуара, обра- зующиеся при очистке озоном сточных вод от гидразина. При запуске газоочистного устройства (КРО-630) озон- содержащий газ, содержащий 1 мг/л 0$ (103 ПДК), с расходом 50 м3/ч в течение 5 мин перед подачей в газоочистное устройство барботировали через 2 м3 сточных вод лакокрасочного производства, содержащих 302 мг/л ацетона. За это время температура гопкалита в каталитической зоне достигла 93°С (загрузка гопкалита 100 кг). С этого момента озонсодержащий газ стали пропускать через КРО-бЗО, минуя зону насыщения ацетономс Озон в отходящем из КРО-бЗО газе отсутствовал.

Использование способа снижает энергоемкость очистного оборудова- .ния использующего озон в качестве окислителя, упрощает его обслуживание и повышает экологичностьс.

Формула изобретения Способ очистки газов от озона ка-И талитическим разложением На гопкалите с предварительным разогревом катализатора до 90-100°С при пропускании через него увлажненной газовой смеси, отличающийся тем,

что, с целью исключения электронагрева газовой смеси, в качестве послед- .ней используют очищаемый газ, а ра- зогрев катализатора ведут окислением на нем паров ацетона после пропускания очищаемого газа через раствор ацетона в воде,:

Испольэопание: очистка токсичных газов на станциях очистки сточных вод озоном и предприятиях,гприменяющих озон в качестве бактерицидного средства. Сущность изобретения: очищаемый газ пропускают через раствор ацетона в воде, например сточную воду, затем через слой гопкалита. За счет каталитического окисления ацетона слой гопкалита разогревается до 90 ЮР&С0 Затем очищаемый газ пропускают через разогретый слой, озон разлагается, 1 ил„