Способ очистки отходящих газов Советский патент 1980 года по МПК C10K1/34 B01J8/02 

1

Изобретение относится к катали- , этической очистке отходящих газов от токсичных азоторганических (триэтиламин, диметилбензиламин, толуилендиизоцианат), органических (ацетон, бутилацетат, стирол) и хлорорганических (трихлорэтилфосфат) веществ и может применяться для очистки отходягдах газов производств стеклопластиков, пластмасс, полимеров, дерево.обрабать1вающей и судостроительной промышленности.

В настоящее время для очистки отходящих газов от паров растворителей (ацетона, бутилацетата и вpyгиx) известен способ каталитического дожигания на платиновом катализаторе М-2 при 350-420°С и объемной скорости 30000-60000 ч до углекислоты и воды. Эффективность очистки 100% 1. Данный способ Непригоден для очистки воздуха от азоторганических соединений , поскольку в процессе их окисления кроме углекислоты и воды образуются токсичные окислы азота, от которых требуется дополнительная очистка. Кроме того, окислы азота отравляют катализатор в результате чего снижается его активность. ...

Ближайшим к изобретению по технической сущности и достйгаемо «1у эффекту является способ очистки отходящих газов от азоторганических соединений, например диметилформамида, включающий контактирование их при повышенной температуре 300 - 320 С с меднохромованадиевоокисным катализатором (НИИОГАЗ-7Д) и введение аммиака для восстановления образующихся при этом окислов азота также при 300-320°С и объемной скорости 10000 ч 2. Эффективность очистки 100%.

Недостатком известного способа является его непригодность для очистки в промышленных условиях отходящих газов, содержащих кроме азоторганических веществ органические вещества (ацетон, бутилацетат, стирол)и хлорорганическое соединение - трихлорэтилфосфат, так как для дожигания последних требуются высокие температуры (400-450°С), а аммиак, использующийся для восстановления образующихся окислов азота, сам окисляется при температуре вьше 320°С с образованием окислов азота 2, и эффективность очистки снижается. Кроме того, образующийся при каталитйческом дожигании трихлорэтилфосфата хлористый водород реагирует с медью, входящей в состав катализатора НИИОГАЗ-7Д, образуя хлорную медь, которая уносится из катализатора газовоздушным потоком. Это при водит к изменению состава катализатора и необратимой потере его актив 11ОСТИ, Катализатор НИИОГАЗ-7Д также отравляется под действием окислов азота: при окислении диметилформами да через 90 ч степень разложения ок лов азота снижается с 90-98 до 60-7 1едостатком указанного способа является также низкая объемная скорость (10000 ч). При объемной скорости выше ЮООО ч в отходящих газ появляются окислы азота, и эффектив ность очистки снижается. Целью изобретения является возмо ность одновременной очистки отходящ газов и от хлорорганических и орган ческих соединений.. Для достижения поставленной предлагается способ очистки Отходящих газов от азоторганических, хлор органических и органических соединений, включающий контактирование отходящих газов при 350-450°С скатализатором, содержащим платину на lf-окиси алюминия, послел ющеё охлаж дение газов и проведение восстановления образующихся при этом окислов азота при 200-250°С с введением аммиака в присутствии того же катализатора. Отличительными признаками изобретения являются контактирование от ХОДЯ1ПИХ газов при 350-450 0 с катал затором, содержащим платину на Г -окиси алюминия, охлаждение газов ипроведение восстановления при 200-250°С в присутствии того же катализатора. Способ согласно изобретению позволяет одновременно очищать отходящ тазы как от азоторганических - триэтиламина, диметилбензиламина, толуилендиизоцианата, так хлорорганических и органических соединений - ацетона, бутилацетата, стирола , трихлорэтилфосфата; при этом 100%-н эффективность очистки сохраняется в течение 7200 ч. Очистку отходящих газов согласно йзобретеишо ведут, последовательно сочетая процессы каталитического окисления органических и азоторгани ческих веществ и восстановления образуюп хся окислов азота аммиаком на платиновом катализаторе, содержащем 0,2% 1шатины на у -бкйсй алюминия, с последующей возможной регенерацией катализатора. При этом на первой стадии провод дожигание аэоторганических, органических веществ и трихлорэтилфосфата на первом слое катализатора при 350 450°С и объемной скорости 10000- 60000 ч , охлсцкдгиот продукты реакции в теплообменнике, встроенном в этот же реактор, до 200-250 С и направляют на второй слой катализатора, где образующиеся при г,ожигании азоторганических веществ окислы азота восстанавливают аммиаком при 200-250 0 и объемной скорости 1000060000 ч . Обе стадии процесса проводят в одном реакторе. Регенерацию снизившего активность катализатора осуществляютпутем продувки воздухом при 24-30 ч. Пример 1.В контактный аппарат производительностью по газу 1 MV4 загружают Два слоя платинового шарикового катализатора ШПК-2, содержащего 0,2% платины на jp-окиси алюминия, по 100 см каждый. Газовоздушную смесь (отходящие газы) , подлежащую очистке и содержащую (мг/м) 75- 180 триэтил кина, 50-150 диметилбензиламина, 90-200толуилендиизоцианата, 40-120 бутилацетата, 900-1200 ацетона, 50-125 стирола, 15200 трихлорэтилфосфата, предварительно нагревают в печи-подогр до 400с и-пропускают через первый слой катализатора с объемной скоростью 10000 при 350°С, затем реакционную смесь пропускают через теплообменник, расположенный между Двумя слоями катализатора, где охлс1Ждают до 200°С, затем добавляют, в реакционнууз сМесь 0,5-2 мг/м аммиака и nponycKcUOT через второй слой катализатора с объемной скоростью 10000 ч при 200°С, Степень очистки по всем перечисленным компонентам и окислам азота составляет lOO%. Далее осуществляют регенерацию катализаторд путем продувки воздухом при 500с 2430 ч. Пример 2. В контактный аппарат производительностью по газу 1 загружают два слоя шарикового платинового катализатора ШПК-2, содержащего 0,2% платины на г -окиси алюминия, по 100 см каждый. Очищаемый газ, содержащий (мг/м) 75-180 Триэтиламина, 5,р-150 диметилбензиламина, 90-200 толуилендиизоцианата, 40-120 бутилацетата, 900-1200 ацетона, 50-125 стирола, 15-200 трихлорэтилфосфата, предварительно нагревают в печи-подогревателе до 450°С и пропускают при этой температуре через первый слой к аташизатора с объемной скоростью 60000 ч-. Затем реакционную смесь охлаждают до 250°С в теплообменнике, расположенном между двумя слоями катализатора, добавляют в реакционную смесь 0,5-2 мг/м аммиака и пропускают через второй слой катализатора с объемной скоростью 60000 ч при 250°С. Степень очистки по всем перечигсленным компонентам и окислам азота достигает 95-98%. Далее осуществляют регенерацию катализатора путем продувки воздухом при 500°С 24-30 ч. Из сравнения известного и предлагаемого способов следует, что предлагаемый способ более универсален че известный, позволяет очищать отходящие газы от органических, азоторгани ческих и хлорорганических веществ на 100% одновременно, кроме того, увеличен в 80 раз срок службы катали затора, активность которого восстанавливается продувкой воздухом 24- 30ч при 450-500 0. Кроме того, снижена температура восстановления аммиаком на 70-100°С. Формула изобретения Способ очистки отходящих газов от азоторганических соединений,включающий контактирование их при новышенной температуре с катализатором и введение аммиака для восстановлени образующихся при этом окислов азота отличающийся тем, что, : ;С целью возможности одновременной очистки газов и от хлорорганических и органических соединений, контактирование отходящих газов ведут при 350450 С катализатором, содержаьщм плагину на -окиси алюминия, затем тазы охлаждают и проводят восстанов;Ление при 200-250 0 в присутствии того же катализатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Аланова Т.Г. и др. Каталитическая очисткапромышленных отходящих газов. Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции. Охрана воздушного бассейна от загрязнения технологическими и вентиляционными выбросами промышленных производств , Ереван, 1974, с. 68-69, 2.Абасее в В.К. и др. Каталитический метод обезвреживания отходящих газов при производстве полиимидной пленки. Пластические массы, 1975, № 5, с. 34 (прототип) .