Способ очистки окиси азота Советский патент 1982 года по МПК B01D53/04 B01D175/00 

(Sk СПОСОБ ОЧИСТКИ ОКИСИ АЗОТА

-1 --, Изобретение относится к технологии получения чистых газов и может быть использовано в процессах, требующих применения окиси азота высокой чистоты, в частности в азотной промышленности и в ядерно-энергетических установках с теплоносителем на основе диоксида азота. Известен способ очистки окиси азота от высших окислов азота путем абсорбции их дистиллированной водой 1 Недостатком способа является загрязнение окиси азота парами воды. Наиболее близким к предлагаемому nd технической сущности и достигаемому результату является способ очистки окиси азота от закиси азота путем пропускания газовой смеси через слой цеолита. При этом в (зезультате контакта газовой смеси с цеолитом наряду с адсорбционной очисткой окиси азота от закиси азота в порах цеолита протекает процесс каталитического диспрр порционирования окиси азота до закиси азота и диоксида азота, что при условии высокой степени очистки умень шает продолжительность адсорбционного цикла и, следовательно, снижает срок службы адсорбента 2. Недостатком способа является невысокий срок службы цеолита. Цель изобретения - увеличение срока службы цеолита при высокой степени очистки окиси азота. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки окиси азота через слой цеолита предварительно пропускают инертный газ, содержащий 0,001-0,01 об.% двуокиси азота, а затем очищаемую окись азота. По данному способу через слой цеолита морденит, эрионит, клиноптилолит, находящегося при температуре 20-40°С, пропускают поток сухого инертного газа, содержащего 0,0010,01 об.%. диоксида азота до насыщения цеолита. В условиях проведения 39 процесса диоксид азота хемосорбируется в порах адсорбента необратимо (0,6-1 вес.%) и отравляет активные центры цеолита, на которых протекает процесс дйспропорционирования окиси азота, и, следовательно, закись азота не образуется при последующем пропускании через слой цеолита окиси азота. После указанной подготовки цеолита подключают поток окиси азота, содержащий примеси закиси азота. Первые порции газа, разбавленного инертными, сбрасывают. Процесс очистки продолжают до проскока закиси азота, который регистрируют с помощью ИК-спектрофотометримеского мет да анализа, пороговая чувствительность которого составляет 0,01 обД Регенерацию проводят путем нагрева цеолита в среде инертного газа до 18ос, при этом десорбируется тол ко закись азота. После охлаждения це олита до 20-40 С подключают поток окиси азота, содержащий примеси закиси азота, и цикл очистки повторяется. Предварительная обработка це олита диоксидом азота проводится та КИМ образом только при подготовке це- jg олита к очистке.

О

н-Морденит

О

О

0,0005

0,0005

0,0005

0,001

0,001

0,001

л it

3

..

ц

3 15

13 20 Пример. Через адсорбер сечением .8 см и высотой 50 см, заполненный 150 г гранулированного цеолита 1(морденит, эрионит, клиноптилолит) со скоростью 1 л/мин пропускают сухой азот, содержащий диоксид азота. После насыщения цеолита и появления диоксида азота на выходе из адсорбера поток азота отключают и на вход адсорбера подают окись азота, содержащую до 1 об. закиси азота со скоростью 1 л/мин. Анализ газовой фазы на входе и выходе из адсорбера контролируют с помощью ИК-спектро(фотометра. Процесс очистки окиси азота продолжается до проскока примеси закиси азота, которую определяют с точностью 0,01 об.%. Затем роток окиси азота отключают и проводят регенерацию цеолита от поглощенной примеси путем нагрева цеолита в потоке сухого азота до 180 С. После охлаждения цеолита до проводят очистку № О. Результаты опытов представлены в таблице в виде зависимости продолжительности очистки окиси азота от содержания двуокиси азота в газе при предварительной обработке цеолита и содержания примесей закиси азота в очищаемом газе.

Из приведенных в таблице результатов следует, что предварительная обработка цеолита.инертным газом, содержащим 0,OOJ-0,01 обД двуокиси азота, позволяет увеличить срок службы цеолита в цикле адсорбции с З- мин до 15 - 76 мин. Понижение концентрации двуокиси азота в газе при предварительной обработке цеолита менее 0,001 об.% снижает до нуля положительный эффект от предварительной обработки, а повышение концентрации свыше 0,01 о6.% нецелесообразно, так как это приводит к снижению продолжительности и степени очистки (менее ).

Продолжение таблицы

Применение предлагаемого способа очистки окиси азота за счет более чем 10-ти кратного увеличения поглот тительной емкости цеолитов (при увег личении продолжительности очистки газа одним и тем же коЛичестом цеолита) позволяет при достижении степени очистки сократить минимум в 5-to раз объем адсорбционной аппаратуры и количество дорогостоящего цеолита на единицу очищаемого объема газа.

формула Изобретения Способ очистки окиси азота путем пропускания через слой цеолита.

7 9 41285 8

отличающийся тем, что, сИсточники информации,

целью увеличения срока службы цео принятые во внимание при экспертизе лита при высокой степени очистки

окиси азота, через слой цеолита пред-1. Авторское свидетельство СССР

варительно пропускают инертный газ,s № , кл. С 01 В 21/20, 1961.

содержащий 0,001-0,01 обЛ двуокиси2. Патент США № 2853365, кл.23азота.157, опублик. 1958.(прототип).