Способ очистки отходящих газов от вредных примесей

Союз Советских Социапнстмческих Республик(22) Заявлено 11,0576 (21) 2358282/23-04с присоединением заявки Йо(53)М. Кл,л С 10 К 3/02В 01 Х 23/70 Государственный комите СССР но делам изобретений и открытий(088. 3) Дата опубликования описания 231280 Г. К. Боресков, В. В. Поповский, В.А.Сазонов С. Н. Степашкина,0.Щ.Матрос, В.И.Луговский, А.С.Тихова, .А.Ворббьев.;.В. Б, Накрохин, Г.И. Гиневич, Г.В.Осетрова И. ВанисимовТ.Г.Старостина и В.И.Башин(12) Авторы изобретения АН СССР Институт катализа Сибирского отделения(11) Заявительффаац.+,С.,(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ОТВРЕДНЫХ ПРИМЕСЕЙ Изобретение относится к процессам каталитической очистки от вредных примесей отходящих газов промышленных производств с целью защиты биосферы, а именно к способу каталити ческой очистки на нанесенном окисномедном катализаторе отходящих газов производства безметанольного формальдегида.Известен способ очистки отходящих 1 О газов от вредных газов, например, выхлопного газадвигателей внутреннего сгорания от окиси углерода, углеводорода, окислов азота, альдеги" дов путем пропускания отходящего га за через слой катализатора, содержащего окиси меди и хрома на активированной окиси алюминия при 700 С и объемной скорости 10000:30000 ч 11.Наиболее близким по технической 20 сущности и достигаемому эффекту является способ очистки отходящих газов от вредных примесей путем пропускания газов при повышенной температуре через слой катализатора, представляющего собой окись меди, нанесенную на окисьалюминия. Отходящие газы промышленных эмалированных печей, содержащие окись углерода, фенолы, ксилолы, альдегиды, обезвреживают 30 2каталитическим дожигаением на нанесенном окисномедном катализаторе при 385-400 С и объемной скорости 10000 ч (21.Недостатки способа - высокая начальная температура дожигания отходящих газов (около 400 С ), следствие которой является недостаточная степень очистки.С целью повышения степени очистки предложен настоящий способ очистки отходящего газа от вредных примесей окиси углерода, альдегидов, соединений со спиртовой группой, путем пропускания газа через слой катализатора, представляющего собой окись меди, нанесенную на окись алюминия, при температуре на входе в слой катализатора 160-270 фС и объемной скорости 15000-20000 чСпособ позволяет повысить степень очистки отходящего газа. Отходящий гаэ производства беэметанольного формальдегида до очистки содержит , об. Ъ: окись углерода 1-3, формальдегид 0,05-0,5, метанол 0,01- 0,05, кислород 8-11, вода до 3, аэотостальное, после очистки содержит, об.: окись углерода 0,02, вода до 3, кислород 8-11, формальдегид, метанол - отсутствует, азот - остальное.Таким образом, способ обеспечиваетполную очистку при минимальном содержании вредных примесей.Принципиальная схема промышленнойустановки для очистки отходящих газов производства безметанольного формальдегида приведена на чертеже,Установка состоит иэ абсорбера 1;теплообменника 3, обогреваемого паром и необходимого для нагрева газовв период запуска, подконтактного теп флообменника 4, в котором осуществляется теплообмен между отходящим иэреакционного объема горячим газом иисходным холодным газом, каталитического дожигателя 5, предстанляюще Яго собой контактный аппарат снеподвижным слоем катализатора.Байпас 7 с автоматическим клапаномб предназначен для регулировки температуры газа на входе в дожигатель 2 О5 Вентили-задвижки 2 служат длязапуска газов либо на дожигатель,либо непосредственно н атмосферу приперегрузке катализатора или ремонтных работах.25Отходящие газы после абсорбера 1основного процесса с температурой10-25 ф С поступают в паровой теплообменник 3, далее нагретые до 150165 С газы со скоростью 15000-20000 чпоступают через подконтактный теплообменник 4 в дожигатель 5. При температуре катализатора 150-170 С начинается реакция окисления окиси углерода, формальдегида и метанола.После начала реакции для обеспече- З 5ния необходимого температурного режима катализатора подачу пара н теплообменник 3 уменьшают при низких концентрациях или прекращают при достаточно высоких концентрациях вредных 4 Опримесей. Соответственно, температура газа на входе и подконтактный теплообменник понижается до 10-100 С.При стационарном режиме работы дожигателя отходящие газы нагревают вподконтактном теплообменнике за счеттепла, выделившегося при дожиганиивредных примесей, до 220-270 С,температура катализатора при этом 350470 С. Очищенные газы после подконОтактного теплообменника сбрасываютв атмосферу с температурой 200-250 Сили направляют на утилизацию тепла.П р и м е р 1 . Отходящие газын количестне 3000 мз/ч после абсорбера 1 с температурой 20 С, содержащие, об.%: окись углерода 1,5, формальдегид 0,2, метанол 0,03, воду2,5, кислород 9, азот остальное, поступают через теплообменник 3 в подконтактный теплообменник 4, н котором нагрена.отся до 240 С, и затемонаправляются в дожигатель 5. Температуру газов на входе н дожигатель 5 поддерживают автоматически с помощью клапана б байпасной линии 7, При температуре слоя катализатора 420 С происходит практически полное окисление вредных примесей. После дожигателя н отходящих газах окиси углерода содержится меньше 0,02 об.Ъ формальдегида и метанол отсутствуют, Очищенные газы после подконтактного теплообменника выбрасывают в атмосферу с температурой 220 С или направляют на установку утилизации тепла. Объем катализатора составляет 200 л, размер зерен катализатора бх 12 мм.П р и м е р 2 . Отходящие газы в количестве 3000 м/ч после абсорбера 1 с температурой 100 С, содержащие, об,Ъ: окись углерода 1,1, формальдегид 0,15, метанол 0,02, воду 2,5, кислород 9, азот остальное, поступают через теплообменник 3, обогренаемый паром с давлением 0,5 ати, в подконтактный теплообменник 4, в котором нагреваются до 270 С и затем направляются в дожигатель 5. При температуре слоя катализатора 450 С происходит практически полное окисление вредных примесей. После дожигателя в отходящих газах окиси углерода содержится меньше 0,02 об.%, формальдегид и метанол отсутствуют, Температура выбрасываемых в атмосферу очищенных газов составляет 240 ОС. формула изобретенияСпособ очистки отходящих газовот вредных примесей окиси углерода,альдегидов, соединений со спиртовойгруппой, путем пропускания газовпри повышенной температуре черезслой катализатора, представляющегособой окись меди, нанесенную на окисьалюминия, о т,л и ч а ю щ и й с ятем что, с целью повышения степениочистки, очистку недут при температуре очищаемого газа на входе вслой катализатора 160-270 С и объемной скорости 15000-20000 чИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Томас Ч. Промышленные каталитические процессы и эффективные катализаторы, М., "Мир", 1973, с. 173174.2. Авторское свидетельство СССР9 256736, В 01 7 23/70, 1969789574 Составитель В.ТеплякоЛикович Техред М.Петко рректор С,Щема Редакто писное Проектная, 4 филиал ППП "Патентф, г, Уагоро аз 8997/29 Тирак 545 ВНКИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,