Способ очистки газов от окислов азота Советский патент 1981 года по МПК C01B21/20 B01D53/02 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ОКИСЛОВ АЗОТА

I

Изобретение относится к процессам химической технологии, а именно, к очистке отходящих газов от окислов азота, образующихся при работе парогенераторов, тепловых электростанций, в технологии азотной и щавелевой кислот, может также быть использовано как индивидуальное средство защиты персонала в атмосфере, загрязненной окислами азота.

Известны сорбционные способы очистки выхлопных газов от окислов азота с помощью различных твердых сорбентов: активированного угля, , торфа, цеолитов, соды, силикагеля и др.

Известен способ очистки силикагелем с содержанием азота 0,3 об. %, которые охлаждают до 0°С и направляют в адсорбционную колонну. По мере прохождения происходит окисление NO в NO и поглощение NO. Очищенный газ содержит 0,05% NOx , что в 10 раз превышает санитарную норму 1 .

Недостатком способа является невысокая степень очистки.

Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности и достигаемому результату является способ,заключающийся в

очистке газов от окислов азота адсорбцией с использованием в качестве сорбента активированного угля, предварительно обработанного электролитом типа NaCl 2.

Недостаток этого способа - невысокая степень очистки (при скорости 0,2 м/с, температуре 20°С и концентрации окислов азота 0,09 об. % динамическая активность составляет ,О мг NO на 1 г угля).

Цель изобретения - повыщение степени очистки газов от окислов азота за счет увеличения динамической емкости адсорбента.

Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки газов от окислов азота путем адсорбциии активированным углеродным материалом, в качестве активированного углеродного материала используют .углеродное волокно со степенью обгара 27- 60/.,

В сравнении с известным способом в идентичных условиях поглощения, динамическая активность углеродного волокна со степенью обгара составляет 9,0 мг NO на 1 г волокна, т. е. степень очистки газов от окислов азота в 9 раз выше. В связи с тем, что с увеличением степени обтара увеличивается удельная поверхность сорбента, возрастает и его динамическая активность. Углеродные волокна легко генерируются отмывкой 5-10%-ными растворами соды или водой, а после сушки при температурах до 110°С восстанавливают свои сорбциоиные свойства. Суммарно необходимое время на регенерацию не превышает 1, ч. Потери йолокна в процессе сорбции и регенерации практически отсутствуют. Технологическое оформление способа очистки заключается в применении попеременно работающих двух адсорберов, один из которых работает в режиме сорбции, а другой - в режиме регенерации. При использовании волокна состепенью обгара меньше 27% степень очистки снижает ся, а при использовании волокна со степенью обгара больше 60% наблюдается унос волокна. Пример 1. В адсорбер загружают 31,8 г активированного углеродного волокна на основе гидратцеллюлозы, термообработанкого при 850°С со степенью обгара 60%, через который пропускают нитрозный газ при 32°С с содержанием, об. %: NO 0,205; HtO 1,1; Qt 21 - в количестве 180 л со скоростью 0,05 м/с. Газ на выхлопе содержит 0,0029 об. % окислов азота, степень очистки 98,6%. Динамическая активность 12,0 мг NO на 1 г волокна. Сорбент регенерируют отмывкой 10%-ным раствором соды и водой, и сушкой при 110°С. Пример 2. В адсорбер загружают 26 г активированного углеродного волокна на основе полиакрилнитрильного волокна термообработанного при 900°С со степенью обгара 27% и при температуре 56°С пропускают сухой газ в количестве 252 л со скоростью 0,2 м/с следующего состава, об. %: NO 0,106; Qi 21. Выходящий газ содержит 0,0044 об. % окислов азота. Степень очистки 96%, динамическая активность 10,0 мг NO на 1 г волокна. . Сорбент регенерируют отмывкой 5%-ным раствором соды и водой, и сушкой при 110°С. Пример 3. Б адсорбер загружают 29 г активированного углеродного волокна на основе полиакрилнитрильного волокна, термообработанного при 800°С со степенью обгара 35% и при температуре 25°С пропускают газ с содержанием, об. %: NO 0,152; 1,1; Ojt 21 - в количестве 220 л со скоростью 0,2 м/с. Газ на выхлопе содержит 0,003 об. % окислов азота, степень очистки 98,0%, динамическая активность 11 мг NO на 1 г волокна. Сорбент регенерируют отмывкой раствором 5%-ной соды и водой, и сушкой при 110°С. Пример 4. В адсорбер загружают 35 г активированного углеродного волокна на основе гидратцеллюлозы, термообработанного при 900°С со степенью обгара 40% и при ,30°С пропускают газ с содержанием, об. %: NO 0,060; 1,1; Од 21 - в количестве 400 л со скоростью 0,2 м/с. Газ на выхлопе содержит 0,002 об. % окислов азота, степень очистки 97,0%, динамическая активность 9 мг NO на 1 г волокна. Сорбент регенерируют отмывкой раствором 1 н NaOH и водой, и сушкой при 110°С. В таблице приведены сравнительные данные по поглощению окислов азота активированным углем и активир)з ;нными углеродными волокнами со стёпению обгара 27% при 25°С, скорости газа 0,2 м/с и расходе 8,46 л/мин. При одинаковой высоте слоя 40 см, масса активированного угля составляет 90 г, а масса активированного углеродного волокна 29 г. Предлагаемый способ позволяет проводить очистку отходящих газов различных производств от окислов азота при малой степени окисленности и низкой концентрации, обеспечивая достижения на выхлопе концентрации NOx менее 0,005 об. %, т. е. позволяет решить проблему защиты окружающей среды от вредных выбросов окислов азота.

0,016

18 9 6

0,О9

0,26

0,41

Формула изобретения

Способ очистки газов от окислов азота путем адсорбции активированиым углеродным материалом, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки за счет увеличения динамической емкости адсорбента, в качестве активированного углеродного

На основе полиакрилнитрильного волокна

45 27

15

На основе

гидрагцил-

люлозы

1О

0.5

6

материала используют углеродное волокно

со степенью обгара 27-60%.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

№ 129193, кл. С 01 В 21/20, 1960. 2. Заявка Японии № 52-30383,

кл. В 01 D 53/34, 1977 (прототип).