Высокотемпературное каталитическое восстановление оксидов азота

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Процесс происходит при контактировании нитрозных газов с газами-восстановителями на поверхности катализаторов. В качестве катализаторов используют металлы платиновой группы (палладий, рутений, платина, родий) или более дешевые, но менее эффективные и стабильные в эксплуатации составы, включающие никель, хром, медь, цинк, ванадий, церий и другие элементы.

С целью увеличения поверхности контакта их наносят на пористые или непористые материалы (керамика, оксид алюминия, силикагель, металлические ленты и т.п.) различной формы. Восстановителем будет служить оксид углерода.

Эффективность обезвреживания NOx зависит прежде всего от активности используемого катализатора на основе платиновых металлов.

Отходящие нитрозные газы азотнокислотных производств необходимо нагревать от 30-35 С до температуры зажигания катализатора. Последняя зависит от природы используемого восстановителя: 150-200 С для одорода и оксида углерода.

Суть протекающих восстановительных процессов выражается следующими реакциями:

2NO₂+4CO=N₂+4CO₂

Нагрев и восстановление нитрозных газов производят путем из смешения с газом-восстановителем и сжигания образующейся смеси над слоем катализатора. На практике обычно используют природный газ ввиду его доступности и низкой стоимости. Несмотря на то что все процессы восстановления NOх экзотермичны, нагрев реакционной смеси происходит в основном за счет реакции восстановителя с кислородом, так как содержание последнего в нитрозных газах обычно во много раз превышает концентрацию в них NOх. В процессе восстановления температура газа быстро возрастает до 700ºС и более, поэтому возникает необходимость использования термостойких катализаторов или восстановителей с низкой температурой зажигания либо проводить ступенчатое контактирование с промежуточным охлаждением обрабатываемого газового потока.

Используемые технологические схемы обезвреживания отходящих газов различаются в основном способами подвода тепла к обрабатываемым газовым потокам, применяемыми катализаторами и приемами утилизации энергетического потенциала обезвреживания газов.

Процессы высокотемпературного каталитического восстановления оксидов азота обеспечивают высокую степень их обезвреживания. Вместе с тем они характеризуются и рядом существенных недостатков, в числе которых значительные расходы газовосстановителей, необходимость очистки конвертированных газов от образующегося оксида углерода, содержание которого составляет 0,1-0,15%, возможность использования только низкоконцентрированных газов ( до 0,5% NOх и до 4-5% О₂).

Балансовая схема