Способ каталитического разложения оксида азота (i)
Изобретение относится к технологии очистки газовых смесей от оксида азота (I) с помощью катализаторов и может быть использовано в химической технологии и энергетических установках. Цель изобретения - снижение энергоемкости процесса. Процесс разложения оксида азота (I) на цеолите Н-мордените проводят в присутствии монооксида или диоксида азота при молярном отношении ЫО(М02)/№О, равном 0,1- 10. Способ позволяет на 100 град снизить нагрев исходного газа. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
1725991 А1 (я)5 В 01 D 53/36
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4811200/26 (22) 06.04.90 (46) 15.04.92. Бюл. М 14 (71) Пермский политехнический институт и
Пермское производственное объединение
"Пермнефтеоргсинтез" им. XXII I съезда
КПСС (72) И.С. Пузанов, P.Ã. Кефер и В,Н. Карпов (53) 66.074.3:66.032.14(088.8) (56) Заявка ФРГ
М 3543640, кл. В 01 D 53/36, 1987.
Слинкин А.А., Лавровская Т.К., Мишин
И, В. и др. Исследование активности морденита в реакции разложения закиси азота. — Кинетика и катализ, 1978, т. 19, М 4, с. 922 — 927.
Изобретение относится к технологии очистки газовых смесей от оксида азота (1) с помощью катализаторов и может быть использовано в химической технологии и энергетических установках.
Известен способ каталитического разложения оксида азота (I) при температурах
350 †10 С на палладиевом катализаторе.
Недостатком этого способа является использование дорогостоящего катализатора.
Наиболее близким к предлагаемому яв.ляется способ разложения оксида азота (!) на цеолите Н-мордените при 400 — 700 С.
Недостатком данного способа является высокая температура и, как следствие, высокие энергетические затраты на разогрев газа.
Целью изобретения является снижение энергоемкости процесса.
Поставленная цель достигается тем, что процесс каталитического разложения окси(54) СПОСОБ КАТАЛИТИЧЕСКОГО РАЗЛОЖЕНИЯ ОКСИДА АЗОТА (I) (57) Изобретение относится к технологии очистки газовых смесей от оксида азота (i) с помощью катализаторов и может быть использовано в химической технологии и энергетических установках. Цель изобретения — снижение энергоемкости процесса.
Процесс разложения оксида азота (1) на цеолите Н-мордените проводят в присутствии монооксида или диоксида азота при молярном отношении NO(NOz)/й20, равном 0,1—
10. Способ позволяет на 100 град снизить нагрев исходного газа. 1 табл. да азота (I) на цеолите Н-мордените проводят в присутствии монооксида или диоксида азота. При этом малярное отношение
N0(N02)/N20 в исходном газе равно 0,1 — 10.
Разложение N20 в присутствии монооксида или диоксида азота в сравнении с прототипом позволяет снизить температуру процесса на 100 град и уменьшить энергетические затраты на разогрев газовой смеси.
В таблице приведены результаты опытов по разложению N20 на цеолите Н-мордените при различных соотношениях
ЙО(ИО2)/М20 в исходном газе.
Приведенная в таблице величина TAU соответствует времени контакта очищаемого газа с катализатором и рассчитывается по формуле где V<» — насыпной объем катализатора;
1725991
W — объемный расход очищаемой газовой смеси.
Степень превращения оксида азота (!)
Х(йгО) рассчитывается из зависимости
Х(нгО)= ! !о (! !2 О ) где И (йЩ и йк(йгО) — начальное и конечное количество молей NzO в очищаемом га- 10 зе соответственно.
Как видно из таблицы, для достижения одной и той же степени разложения оксида азота (!) при постоянном времени контакта и при различных соотношениях 15
NO(NO2)/N20 требуются различные температуры. В диапазоне отношения
МО(ИО2)/И20, равном 0,1 — 10, среднее снижение температуры составляет 100 С.
Следовательно, снижаются энергетические 20 затраты на разогрев газа до температуры работы катализатора.
Пример 1. Газовую смесь в количестве
100 л/мин, содержащую 1 об. оксида азота (I) и 99 об. азота, смешивают со 100 25 л/мин газа, содержащего 0,1 об. монооксида азота (остальное — воздух), нагревают до 480 С и пропускают через реактор, заполненный 200 мл Н-морденита, На выходе из реактора концентрация оксида азота (!) 30 равна 0,03 об., монооксида азота — 0,05 об. . Степень превращения йгО равна
0,94, Начальное молярное соотношение
NO/N2O равно 0,1.
Пример 2. Газовую смесь в количестве 35
100 л/мин, содержащую 1 об. оксида азота (I) и 99 об. азота, смешивают со 100 л/мин газа, содержащего 1 об, монооксида азота (остальное — воздух), нагревают до
490 С и пропускают через реактор, запал- 40 ненный 200 мл Н-морденита, На выходе из реактора концентрация оксида азота (!) равна 0,02 об.,, монооксида азота — 0 5 об. .
Степень превращения N20 равна 0,95. Начальное малярное соотношение NO/N O 45 равно 1.
Пример 3. Газовую смесь в количестве
100 л/мин, содержащую 1 об, оксида азота (I) и 99 об, азота, смешивают со 100 л/мин газа, содержащего 10 об, моноок- 50 сида азота (остальное — воздух), нагревают до 505 С и пропускают через реактор, заполненный 200 мл Н-морденита. На выходе иэ реактора концентрация оксида азота (!) равна0,03об. монооксида азота — 5об. . 55
Степень превращения N20 равна 0,95, Начальное молярное соотношение NO/N20 равно 10.
Пример 4. Газовую смесь в количестве
100 л/мин, содержащую 1 об. оксида азота (!) и 99 об. азота, смешивают со 100 л/мин газа,.содержащего 0,1 об. диоксида азота (остальное — воздух), нагревают до
480 С и пропускают через реактор, заполненный 200 мл Н-морденита. На выходе из реактора концентрация оксида азота (!) равна 0,03 об., диоксида азота — 0,05 об. .
Степень превращения N20 равна 0,94. Начальное молярное соотношение ИОг/КгО равно 0,1.
Пример5. Газовую смесь в количестве
100 л/мин, содержащую 1 об. оксида азота (!) и 99 об. азота, смешивают со 100 л/мин газа, содержащего 1 об. диоксида азота (остальное — воздух), нагревают до
490 С и пропускают через реактор, заполненный 200 мл Н-морденита. На выходе из реактора концентрация оксида азота (!) равна 0,02 об.o диоксида азота — 0,5 об. .
Степень превращения йрО равна 0,95. Начальное молярное соотношение N02/N20 равно 1.
Пример 6. Газовую смесь в количестве
100 л/мин, содержащую 1 об. оксида азота (!) и 99 об. азота, смешивают со 100 л/мин газа, содержащего 10 об. диоксида азота (остальное — воздух), нагревают до
505 С и пропускают через реактор, заполненный 200 мл Н-морденита. На выходе из реактора концентрация оксида азота (!) равна 0,02 об., диоксида азота — 5 об, . Степень превращения N20 равна 0,95, Начальное моля рное соотношение
ИО2/й20 равно 10.
Таким образом, при использовании предлагаемого способа снижаются энергетические затраты на разогрев очищаемой газовой смеси.
Формула изобретения
Способ каталитического разложения оксида азота (!), включающий разогрев исходной газовой смеси, содержащей оксид азота (!), и последующее ее пропускание через слой цеолита Н-морденита, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса, в исходную газовую смесь дополнительно вводят монооксид или диоксид азота при моля рном отношении монооксида или диоксида азота к оксиду азота (I) 0,1 — 10.
1725991
Соотношение NO NO /N20 х(иго) 10
0,1
0,05
0,05
0,10
0,5
15
Составитель И. Пузанов
Редактор Т. Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор Н. Ревская
Заказ 1223 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
0,90
0,95
0,99
0,90
0,95
0,99
0,90
0,95
0,99
606
643
571
584
606
501
512
530
572
599
531
564
574
479
491
473
482
497
459
473
403
422
481
491
508
459
482
411
431
488
513
467
478
489
426
439
493
506
522 . 473
482
497
422
443
538
572
508
527
549
463
472
480


