EA024177B1 - Способ каталитического удаления диоксида углерода и noиз отходящих газов - Google Patents

Способ каталитического удаления диоксида углерода и noиз отходящих газов Download PDF

Info

Publication number
EA024177B1
EA024177B1 EA201400580A EA201400580A EA024177B1 EA 024177 B1 EA024177 B1 EA 024177B1 EA 201400580 A EA201400580 A EA 201400580A EA 201400580 A EA201400580 A EA 201400580A EA 024177 B1 EA024177 B1 EA 024177B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
catalyst
exhaust gases
water
reactor
carbon
Prior art date
Application number
EA201400580A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201400580A1 (ru
Inventor
Ален Штрикрот
Original Assignee
Сппэ Карбен Процесс Энд Плант Энджиниринг С.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сппэ Карбен Процесс Энд Плант Энджиниринг С.А. filed Critical Сппэ Карбен Процесс Энд Плант Энджиниринг С.А.
Publication of EA201400580A1 publication Critical patent/EA201400580A1/ru
Publication of EA024177B1 publication Critical patent/EA024177B1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8671—Removing components of defined structure not provided for in B01D53/8603 - B01D53/8668
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625—Nitrogen oxides
    • B01D53/8628—Processes characterised by a specific catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8643—Removing mixtures of carbon monoxide or hydrocarbons and nitrogen oxides
    • B01D53/8646—Simultaneous elimination of the components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/18—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/31—Density
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/40—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by dimensions, e.g. grain size
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/61—Surface area
    • B01J35/617—500-1000 m2/g
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08—Heat treatment
    • B01J37/10—Heat treatment in the presence of water, e.g. steam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00—Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/48—Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00—Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/48—Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended
    • B01J38/64—Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended using alkaline material; using salts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/102—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/70—Non-metallic catalysts, additives or dopants
    • B01D2255/702—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/40—Nitrogen compounds
    • B01D2257/404—Nitrogen oxides other than dinitrogen oxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/0283—Flue gases
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

В изобретении описан способ каталитического удаления диоксида углерода и NOиз отходящих газов в реакторе, заполненном активноугольным катализатором. Такой способ заключается в выполнении следующих стадий: а) катализатор насыщают водой, б) отходящие газы насыщают или частично насыщают водой, в) отходящие газы подают в реактор, г) NOкаталитически превращают в NO/NOи одновременно с этим COкаталитически превращают на том же катализаторе в углерод и O, д) активноугольный катализатор промывают водой и выгружают углерод в виде твердого вещества, а также NO/NOв растворенном в воде или основании виде.

Description

Настоящее изобретение относится в целом к способу каталитического удаления диоксида углерода и N0,, из отходящих газов.
Уровень техники
Дискуссии об изменении климата наглядно продемонстрировали человечеству тот факт, что имеющиеся в его распоряжении ресурсы ограничены и что образующиеся в результате человеческой деятельности вредные вещества оказывают существенное влияние на окружающую среду и серьезно изменяют климат. Если в семидесятых годах двадцатого столетия в центре внимания стояли выбросы сернистых соединений, то в настоящее время центральной темой обсуждений стали выбросы диоксида углерода. На протяжении нескольких последних лет ведутся интенсивные поиски возможностей по максимально полному предотвращению образования этого газа или же по его удалению из атмосферы. В отношении этой последней возможности были предложены различные способы, целью которых является связывание диоксида углерода из атмосферы с твердыми веществами или жидкостями с последующим их направлением на хранение. Подобные способы известны, например, из \У0 2005/108297, КК 2005028624, \У0 2004/098740. Помимо этого предпринимались также попытки по электрохимическому восстановлению диоксида углерода, необходимую для чего электрическую энергию можно, как описано в 1Р 4063115, генерировать без ущерба для окружающей среды из солнечной энергии.
Однако недостаток таких способов состоит в том, что они либо лишь отодвигают решение существующей проблемы, либо являются исключительно энергоемкими.
Задача изобретения
В основу настоящего изобретения была положена задача разработать способ удаления прежде всего N0, и диоксида углерода из отходящих газов.
Краткое изложение сущности изобретения
Указанная задача решается согласно изобретению с помощью способа каталитического удаления диоксида углерода и N0, из отходящих газов в реакторе, заполненном активноугольным катализатором. Такой способ отличается выполнением следующих стадий:
а) катализатор насыщают водой,
б) отходящие газы насыщают или частично насыщают водой,
в) отходящие газы подают в реактор,
г) N0-, каталитически превращают в Ν02 -/Ν03- и одновременно с этим С02 каталитически превращают на том же катализаторе в углерод и 02,
д) активноугольный катализатор промывают водой и выгружают углерод в виде твердого вещества, а также N02 -/N03 - в растворенном в воде виде.
Преимущество подобного способа состоит в том, что N0, и С02 извлекают из газовой фазы в виде N0/ и С и что по завершении способа они представлены в виде жидкости (растворенный в воде N0/). соответственно в виде твердого вещества и могут использоваться в дальнейшем.
Предлагаемый в изобретении способ позволяет обрабатывать отходящие газы промышленных установок, прежде всего газообразные продукты сгорания, содержащие диоксид углерода и N0, (например, из процессов сжигания природного газа), и одновременно и параллельно, т.е. одним способом, полностью, соответственно частично удалять оба этих вредных вещества из отходящих газов.
Катализатор перед его первым применением предпочтительно насыщать или частично насыщать
N0,.
Выражение насыщение или частичное насыщение катализатора N0, согласно настоящему изобретению означает, что отходящие газы, которые в последующем попадают на активноугольный катализатор, обладают достаточной энергией экзотермического превращения, выделяющейся в результате превращений N0, в N00 для последующего начала превращения С02. По порядку величин это, как показали эксперименты, соответствует 0,1-0,3 кг N0,/^ активноугольного катализатора.
Выражение насыщение катализатора водой согласно настоящему изобретению означает, что катализатор продолжают обрабатывать водой или водяным паром до тех пор, пока вода не начнет выходить из реактора. По порядку величин это, как показали описанные ниже эксперименты, соответствует 250-550 кг воды/м3 активноугольного катализатора.
В отличие от способа, описанного в СN 101564640, при осуществлении предлагаемого в изобретении способа используется мокрый катализатор. Катализатор перед началом реакции находится в мокром состоянии и до, и во время осуществления предлагаемого в изобретении способа орошается водой, которой одновременно во время осуществления предлагаемого в изобретении способа, т.е. без необходимости его прерывания, смываются образовавшиеся твердые вещества. При осуществлении же известного из СN 101564640 способа катализатор в начале процесса находится в сухом состоянии, и лишь после того, как процесс очистки становится более не эффективным (стадия 5 способа), процесс прерывают и катализатор орошают водой для смыва прилипших к нему продуктов, в результате чего получают разбавленную, жидкую кислоту с остатками (стадия 6 способа). Далее в реактор при осуществлении известного из СN 101564640 способа на его стадии 7 подают нагретый до 100-120°С воздух для высушивания катализатора, после чего возобновляют работу реактора. Хотя газы, обрабатываемые известным из
- 1 024177
ΟΝ 101564640 способом, и содержат помимо прочих компонентов водяной пар, но лишь в исключительно малой концентрации (2-12 об.%).
Существенное различие между обоими способами состоит в соответствии с этим в том, что известный из ΟΝ 101564640 способ необходимо регулярно прерывать в целях регенерации катализатора, который после его регенерации путем орошения водой необходимо сушить. Очевидно, что подобные условия проведения такого известного способа не позволяют превращать СО2 в углерод в виде твердого вещества, поскольку после промывки катализатора получают разбавленный жидкий раствор кислоты, который очищают на мембранном фильтре. Присутствуй в таком растворе углерод в виде твердого вещества, этот фактор обязательно обратил бы на себя внимание, поскольку раствор стал бы черным, а твердое вещество осело бы на мембранном фильтре, что невозможно было бы не заметить.
При осуществлении предлагаемого в изобретении способа степень превращения содержащегося в отходящих газах СО2 составляет по меньшей мере 30 об.%, предпочтительно по меньшей мере 50 об.%, особенно предпочтительно по меньшей мере 70 об.%, прежде всего по меньшей мере 90 об.%. Помимо этого возможно превращение по меньшей мере 20 об.%, предпочтительно по меньшей мере 50 об.%, особенно предпочтительно по меньшей мере 70 об.%, прежде всего по меньшей мере 90 об.%, содержащихся в отходящих газах ΝΟΧ.
Под обозначением ΝΟΧ согласно настоящему изобретению подразумеваются оксиды азота, нитрозные газы или вообще окислы азота в качестве собирательных обозначений газообразных оксидов азота. Такие соединения обычно сокращенно обозначают через ΝΟΧ, поскольку из-за наличия у азота многих степеней окисления существует несколько соединений азота с кислородом.
Выражение насыщение/частичное насыщение отходящих газов водой согласно настоящему изобретению означает, что отходящие газы насыщают/частично насыщают водой с помощью, например, (газо)охладителя/(газо)промывателя. В соответствии с этим отходящие газы в предпочтительном варианте насыщают до их точки росы водяным паром. Однако отходящие газы должны иметь относительную влажность по меньшей мере 50%, предпочтительно 60%, особенно предпочтительно 80%.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения отходящие газы перед стадией б) направляют в форреактор (предреактор), содержащий второй катализатор, и затем на стадии б) насыщают или частично насыщают водой.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения отходящие газы после стадии б) направляют в форреактор, содержащий второй катализатор, и затем подают в реактор на стадии в).
Второй катализатор в форреакторе в предпочтительном варианте используют в сухом состоянии, т.е. в него не подают воду и следят за тем, чтобы в ходе реакции не происходило образование конденсационной воды. В случае, когда отходящие газы подают в форреактор лишь после охладителя, необходимо следить за тем, чтобы температура газов во время их пребывания в форреакторе не опускалась ниже их точки росы.
Под выражением промывка катализатора водой согласно настоящему изобретению подразумевается подача воды в верхнюю часть реактора, через который вода в этом случае проходит в противотоке к газам. В другом варианте воду можно также подавать в прямотоке с газами.
Углерод по завершении реакции выгружают из реактора в виде твердого вещества путем промывки катализатора. Углерод может быть при этом представлен в виде элементарного углерода (С), а также в виде его соединений (С-соединений). Под термином С-соединения согласно настоящему изобретению подразумеваются комплексы ί'.'(ΝΟ) и другие соединения, образуемые между собой С, Ν и О. В соответствии с этим под термином углерод согласно настоящему изобретению подразумевается не только углерод (С), но и С-соединения, такие как комплексы ί'.'(ΝΟ) и другие соединения между С, Ν и О.
В предпочтительном варианте обработке подвергают отходящие газы, содержащие ΝΟΧ в количестве от 100 до 1500 част./млн и СΟ2 в количестве от 0,3 до 15 об.%. Очевидно, что возможна также обработка отходящих газов, в которых соотношение между обоими указанными вредными веществами лежит вне указанного интервала. В подобном случае вредное вещество, содержание которого превышает вышеуказанный предел, может удаляться из отходящих газов не полностью, а лишь частично.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения из отходящих газов, если в них присутствуют углеводороды (СхНу), можно одновременно с СΟ2 и ΝΟΧ удалять также СхНу в качестве дополнительного вредного вещества.
Под обозначением СхНу согласно настоящему изобретению подразумеваются соединения, состоящие только из углерода и водорода, как, например, линейные или разветвленные алканы, циклоалканы, линейные или разветвленные алкены, линейные или разветвленные алкины и ароматические соединения.
Содержание СхНу в обрабатываемых газах преимущественно составляет от 0 до 700 част./млн.
Дополнительные вредные вещества при их содержании ниже вышеуказанных пределов оказывают минимальное влияние или не оказывают никакого влияния на реакцию с участием ΝΟΧ и СΟ2. В случае, когда содержание дополнительных вредных веществ превышает вышеуказанный предел, они удаляются из отходящих газов не полностью, а лишь частично.
Температура отходящих газов на входе в реактор в предпочтительном варианте лежит в пределах от
- 2 024177 окружающей температуры до 150°С. Большие температуры могли бы со временем привести к повреждению катализатора.
Содержание кислорода в отходящих газах в сущности не является критичной величиной, однако в идеальном случае оно должно составлять по меньшей мере 5 об.%, предпочтительно по меньшей мере 8 об.%, особенно предпочтительно по меньшей мере 10 об.%, прежде всего по меньшей мере 12 об.%.
Насыщение отходящих газов водой можно обеспечить исключительно простым путем их резким охлаждением или пропусканием через промыватель либо аналогичным способом.
Очевидно, что отходящие газы во избежание отравления и/или засорения катализатора должны в минимально возможном количестве содержать твердые вещества, пыль и аналогичные примеси. Такую очистку отходящих газов от пыли обеспечивают путем их пропускания через обычные фильтровальные установки и лишь затем отходящие газы направляют в охладитель или промыватель.
На эффективность очистки от СО2 влияют путем промывки слоя активированного угля. Так, например, в проведенных экспериментах степень удаления СО2 при одинаковых входных параметрах отходящих газов и при промывке катализатора водой устанавливается на примерно 50%. В отличие от этого при промывке катализатора основанием, например, 5-30%-ным раствором ΝαΟΗ, возможно достижение степени удаления СО2, превышающей 90%.
Под термином основание согласно настоящему изобретению подразумевается водный раствор МП+(ОН-)П, где М выбран из группы, включающей щелочные и щелочно-земельные металлы, а η обозначает 1, 2 или 3. В предпочтительном варианте используют водный раствор №ОН.
Концентрация основания в идеальном случае составляет порядка 5-30 мас.% в воде. Подача мельчайших капелек воды с МП+(ОН-)П или без него в дымовой газ приводит к снижению температуры и помимо прочего к повышению содержания воды с соответствующим, возможно присутствующим в ней МП+(ОН-)П - компонентом в дымовом газе вплоть до максимально возможной относительной влажности, составляющей 100%.
На промывку слоя активированного угля можно также положительно влиять, примешивая катионактивные, анионактивные, неионогенные или амфотерные поверхностно-активные вещества (ПАВ) к воде или основанию, используемому для промывки катализатора.
Под термином поверхностно-активные вещества (ПАВ) согласно настоящему изобретению подразумеваются вещества, которые снижают поверхностное натяжение жидкости или поверхностное натяжение на границе раздела двух фаз и обеспечивают возможность образования дисперсий или способствуют их образованию, соответственно действуют в качестве гидротропных солюбилизаторов.
Краткое описание чертежей
Другие частные аспекты и преимущества изобретения вытекают из последующего подробного описания одного из возможных вариантов осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи, на которых, в частности, показано:
на фиг. 1 - схематичный вид первой опытной установки;
на фиг. 2 - графическое представление измеренных в первой опытной установке показателей содержания СО2, NΟx и О2 в отходящих газах на входе в реактор, соответственно на выходе из него, при этом катализатор промывали №ОН;
на фиг. 3 - графическое представление измеренных в первой опытной установке показателей содержания СО2, NΟx, СхНу и О2 в отходящих газах на входе в реактор, соответственно на выходе из него, при этом катализатор промывали №ОН;
на фиг. 4 - графическое представление измеренных в первой опытной установке показателей содержания СО2, NΟx и О2 в отходящих газах на входе в реактор, соответственно на выходе из него, при этом катализатор промывали водой;
на фиг. 5 - графическое представление измеренных в первой опытной установке показателей содержания СО2, NΟx, СхНу и О2 в отходящих газах на входе в реактор, соответственно на выходе из него, при этом катализатор промывали водой;
на фиг. 5а - графическое представление измеренных в первой опытной установке средних значений, усредненных по нескольким экспериментам, в ходе которых определяли уменьшение содержания СО2 и NΟx в отходящих газах на выходе из реактора по сравнению с содержанием этих компонентов в отходящих газах на входе в реактор, при этом катализатор промывали №ОН;
на фиг. 6 - схематичный вид второй опытной установки;
на фиг. 7 - графическое представление измеренных во второй опытной установке показателей содержания СО2, NΟx и О2 в отходящих газах на входе в форреактор, соответственно на выходе из реактора, при этом катализатор во втором реакторе промывали №ОН;
на фиг. 8 - графическое представление измеренных во второй опытной установке показателей содержания СО2, NΟx, СхНу и О2 в отходящих газах на входе в форреактор, соответственно на выходе из реактора, при этом катализатор во втором реакторе промывали №ОН;
на фиг. 9 - графическое представление измеренных во второй опытной установке показателей содержания СО2, NΟx и О2, а также СхНу в отходящих газах на входе в форреактор, соответственно на выходе из реактора, при этом катализатор во втором реакторе промывали водой;
- 3 024177 на фиг. 10 - графическое представление измеренных во второй опытной установке показателей содержания СО2, N0,.. СхНу и О2 в отходящих газах на входе в форреактор, соответственно на выходе из реактора, при этом катализатор во втором реакторе промывали водой;
на фиг. 11 - графическое представление измеренных во второй опытной установке показателей содержания СО2 и N0, в отходящих газах на входе в форреактор, соответственно на выходе из него.
Описание варианта осуществления изобретения
Опытная установка 1.
Показанная на фиг. 1 для иллюстрации изобретения опытная установка 1 имеет опытный реактор 110, в нижнюю часть 112 которого подводится исследуемый газ и в верхней части 114 которого разбрызгивается вода или основание.
В качестве исследуемого газа используют отходящие газы из процесса сжигания природного газа. Отходящие газы очищаются от пыли с помощью электрофильтра (не показан) и подаются нагнетателем 116 с температурой около 300°С в охладитель 118 Вентури. Интегрированная в каплеотделитель 120 питающая емкость 122 охладителя 118 Вентури заполнена водой или 15%-ным раствором ΝαΟΗ. В охладителе 118 Вентури отходящие газы охлаждаются до температуры насыщения и насыщаются.
Состав исследуемых отходящих газов (содержание в них ΝΟΧ, СО2, а также О2 и в некоторых экспериментах содержание в них С,Ну), их температура, расход и скорость потока анализируются первым измерительным прибором 124.
Затем исследуемые газы попадают в реактор 110.
Реактор 110 заполнен активноугольным катализатором 130.
Исследуемые газы проходят через реактор 110 и находящийся в нем катализатор 130 снизу вверх (восходящим потоком) и после выхода из реактора 110 контролируются вторым измерительным прибором 132 по тем же параметрам, что и первым измерительным прибором 124, т.е. анализируются по таким показателям, как их состав (содержание NΟx, СО2, а также О2 и в некоторых экспериментах содержание СхНу), температура, расход и скорость потока, после чего выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу 134.
На активноугольном катализаторе 130, который не пропитан дополнительно металлами, NΟx, СО2, а также возможно присутствующие СхНу подвергаются каталитическому превращению при непрерывном добавлении основания или воды (промывка слоя активированного угля).
Необходимая в реакторе 110 вода или необходимое в нем основание насосом 138 подается из расходной емкости 136 через измерительный прибор 140, которым измеряется расход, в верхнюю часть 114 реактора 110, откуда вода/основание проходит через активноугольный катализатор 130 в противотоке к исследуемым газам.
Необходимая для охладителя 118 вода поступает непосредственно из системы 142 водоснабжения и движется по циркуляционному контуру. В случае, когда в охладителе 118 в качестве рабочей среды используется основание, оно насосом 146 подается из расходной емкости 144 в питающую емкость 122 каплеотделителя 120 охладителя 118. Находящаяся в питающей емкости 122 каплеотделителя 120 вода или находящееся в ней основание подается насосом 148 к разбрызгивающей головке 150 охладителя 118.
Реактор 110 имеет насадку 152, которая расположена под активноугольным катализатором 130. Такая насадка 152 предназначена для распределения газа и должна быть изготовлена из инертного материала, такого, например, как А12О3. Подобная насадка обеспечивает распределение газов по всему катализатору.
Образовавшиеся в результате реакций на катализаторе 130 NΟ3 -, а также углерод, соответственно его соединения смываются с катализатора 130 путем его орошения водой или основанием в зависимости от объема активноугольного катализатора 130 и концентраций NΟx и СО2, а также дополнительно концентраций СхНу при их наличии в противотоке к газам.
При проведении испытаний на пилотной установке активноугольный катализатор 130 непрерывно промывали водой/основанием с расходом 5-20 л/мин. Потребное количество воды/основания определяется при этом концентрациями вредных веществ. При недостаточной соответственно встречающимся концентрациям вредных веществ промывке активноугольного катализатора 130 его поры могут закупориваться, из-за чего прекращаются все реакции на нем.
Из нижней части 112 реактора 110 технологическая вода, при определенных условиях совместно с основанием, и образовавшийся в процессе и суспендированный в ней углерод, соответственно образовавшиеся в процессе и суспендированные в ней соединения углерода собираются в емкости 154, где измерительным прибором 156 определяется значение рН. Затем жидкость откачивается насосом 158 с определением ее расхода еще одним измерительным прибором 160.
В описанной выше установке NΟx в отходящих газах каталитически превращается на влажных зернах (гранулах) активноугольного катализатора в NΟ3 - и одновременно, соответственно параллельно диоксид углерода расщепляется на углерод и кислород, соответственно СхНу при их наличии превращаются в углерод и Н2. Часть углерода, однако, может быть также представлена в виде его соединений.
Эксперименты проводили при следующих условиях:
объемный расход исходных (неочищенных) газов: от минимум 150 до максимум 250 м3/ч;
- 4 024177 содержание ΝΟΧ в дымовых газах: от 100 до 1000 част./млн; содержание СО2 в дымовых газах: от 0 до 6 об.%; температура газов на входе в реактор: от 15 до 80°С; содержание О2 в дымовых газах: от 10 до 18 об.%;
насыщение отходящих газов водой и их охлаждение в реакторе путем резкого охлаждения водой или 5-30%-ным раствором ΝαΟΗ;
температура отходящих газов (на выходе): от минимум 30 до максимум 45°С; температура точки росы: охлаждение до точки насыщения;
применявшиеся в испытаниях активноугольные катализаторы: продукты, выпускаемые фирмой ΝΟΚΙΤ №бег1апб В.У., расположенной по адресу: Роз1Ьи8 105 ΝΣ-3800 АС АтсгзГооП. под названиями ΝθΓίίΡΚ1-3, ΝοπΙ ΡΚ 2-4 и Νοηί_ΡΚ_3-5.
Такие активноугольные катализаторы представляют собой гранулированный активированный уголь с размером зерен (гранул) от 1 до 3 мм, от 2 до 4 мм, соответственно от 3 до 5 мм и были приготовлены путем активирования водяным паром. Изготовителем гарантируется наличие следующих общих свойств: йодное число: 800, адсорбция метиленового синего: 11 г/100 г, внутренняя удельная поверхность (определяемая методом Брунауэра-Эммета-Теллера (БЭТ)): 875 м2/г, кажущаяся плотность: 260 кг/м3, плотность после обратной промывки: 230 кг/м3, степень равномерности: 1,3 при зольности 7 мас.%, значение рН: щелочное, влажность (в упакованном состоянии): 2 мас.%.
В экспериментах использовали анализаторы дымовых газов марки ТсзЮ. Такие анализаторы представляют собой приборы одного из последних поколений (год изготовления 2009) и перед проведением экспериментов были проверены и откалиброваны изготовителем.
Процесс превращения ΝΟΧ на поверхности катализатора согласно современному уровню знаний формально протекает в соответствии с приведенными ниже общими уравнениями экзотермических, соответственно эндотермических реакций.
Окисление:
2ΝΟ + Ο2 2ΝΟ2 2ΝΟ2 Ν2Ο4 ΝΟ + ΝΟ2 Ν2Ο3
Образование азотной кислоты путем добавления воды:
3ΝΟ2 + Н2О 2ΗΝΟ3+ ΝΟ Ν2Ο4 + Н2О ΗΝΟ3+ ΗΝΟ2
3Ν2Ο4 + 2Η2Ο 4ΗΝΟ3 + 2ΝΟ
Ν2Ο3 + Η2Ο 2ΗΝΟ2
3ΗΝΟ2 ΗΝΟ3 + 2ΝΟ + Η2Ο
Нейтрализация основанием:
Ν2Ο4 + 2Ν; ιΟΙ I > \:ι\Ο; + \:ι\Ο; + Η2Ο ΝΟ + ΝΟ2 + 2Ν; ιΟΙ I > 2\:ι\Ο; + Η2Ο Ν2Ο3 + 2Ν; ιΟΙ I > 2\:ι\Ο; + Η2Ο
При наличии: процесс превращения С2Яу в С и Н2 на поверхности катализатора. Углерод (С) и в данном случае может временно откладываться на активированном угле и/или соединениях углерода и/или иных соединениях.
Не основываясь на какой-либо теории, принимают следующие положения.
ΝΟΧ и Ο2 мигрируют к активным центрам катализатора. На них ΝΟΧ окисляется частично до ΝΟ2, а также до Ν2Ο3 и Ν2Ο4.
Затем ΝΟ2 мигрирует из активных центров катализатора и реагирует с ΝαΟΗ, при его наличии, на водяной оболочке, окружающей гранулу катализатора, с образованием ΝΟ2 -, ΝΟ3- и Н2О.
Молекула СΟ2 также проникает в поры гранулы катализатора и адсорбируется в них в результате подвода энергии образования, соответственно на соединениях углерода. Раствор ΝαΟΗ, при его наличии, который находится в водяной оболочке, окружающей гранулу катализатора, из-за высокого поверхностного натяжения (удельная поверхность) адсорбирует С-компонент диоксида углерода (ί.’Ο2) и кислород (Ο2). В результате также образуются так называемые углеродные соединения.
Находящийся на углеродном соединении С-компонент присутствует в воде или совместно с основанием в виде суспензии.
Удаление образовавшегося углерода и/или образовавшихся углеродных соединений в суспензии с водой или основанием из катализатора осуществляется путем промывки водой или основанием. Образовавшийся углерод и/или образовавшиеся углеродные соединения выпадают в осадок по истечении короткого промежутка времени.
Для промывки катализатора использовали умягченную, соответственно обессоленную воду с добавлением или без добавления к ней основания (например, ΝαΟΗ).
Не основываясь, однако, на какой-либо теории, полагают, что адсорбция СΟ2 происходит в результате расходования энергии, выделяющейся в ходе экзотермического процесса окисления/нейтрализации
- 5 024177
ΝΟΧ до ΝΟ3, соответственно до ΝΟ2.
Реактор, который в проводившихся экспериментах был изготовлен из стеклопластика, имеет объем около 2 м3 и заполнен активноугольным катализатором типа Νοτίΐ_ΡΚ_2-4 в количестве 2 м3.
На первом этапе опытная установка работала с расходом отходящих газов около 220 м3/ч при добавлении ΝΟΧ в количестве от 500 до 800 част./млн. В общей сложности в реактор подавали около 8 кг ΝΟΧ (около 4 кг ΝΟ,.Λι3 активноугольного катализатора) (фиг. 2).
В данном опыте отходящие газы охлаждали в охладителе, заполненном 15%-ным раствором основания (ΝαΟΗ), с примерно 300 до примерно 60°С. При этом происходило насыщение отходящих газов, т.е. отходящие газы имели приблизительно 100%-ную относительную влажность. В ходе экспериментов (см. фиг. 2 и 3) на активноугольный катализатор постоянно подавали промывочную воду в виде 5-30%ного раствора ΝαΟΗ с расходом вплоть до 10 л/мин. Содержание ΝΟΧ и СΟ2 в отходящих газах измеряли, как показано на фиг. 1, соответственно на входе в реактор и на выходе из него. Измерения проводили каждые 60 с, а их результаты в графическом виде представлены на фиг. 2 и 3. Измерения, результаты которых представлены на фиг. 2, проводили после насыщения катализатора оксидами азота (ΝΟΧ). Концентрация СΟ2 составляла от 4,8 до 5,6 об.%. В ходе экспериментов (см. фиг. 3) было установлено, что по истечении примерно 5 мин начиналась очистка исследуемых отходящих газов от СΟ2, степень которой затем непрерывно возрастала вплоть до 99,5% вне зависимости от увеличения или уменьшения содержания СΟ2 в отходящих газах. Контрольный опыт продолжали непрерывно в течение примерно 60 мин. На протяжении всего этого периода времени содержание ΝΟΧ в обрабатываемых отходящих газах снижалось на примерно 30-40%, как это следует из приведенных на фиг. 2 графиков. При проведении экспериментов в отходящих газах, как показано на фиг. 3, содержались также СХНУ, которые удаляли из отходящих газов на 100%.
В ходе экспериментов (см. фиг. 5а) было установлено также, что снижение концентрации СΟ2, т.е. разложение СΟ2 в реакторе, и снижение концентрации ΝΟΧ, т.е. разложение ΝΟΧ в реакторе, где оба показателя выражены в объемных процентах (об.%), находятся в линейной зависимости между собой, которое описывается уравнением вида у = -0,0314х+10,113, при этом мера определенности (К2) равна 0,9442.
При проведении этих экспериментов было выявлено увеличение содержания Ο2 по результатам его измерения на входе в реактор и выходе из него. Увеличение содержания Ο2 происходило практически одновременно со снижением содержания СΟ2.
Промывочная вода, выгруженная из реактора, во всех экспериментах была полностью окрашена в иссиня-черный цвет.
В промывочной воде можно было обнаружить образовавшиеся при нейтрализации соли, а также углерод/углеродные соединения. Исследования независимой лаборатории подтвердили, что углерод/углеродные соединения представляет/представляют собой углерод, отличный от углерода в составе активированного угля. Опыты с радиоактивно мечеными СΟ2-содержащими исследуемыми газами подтвердили, что источником углерода в промывочной воде является СΟ2 и что речь при этом не идет о компонентах катализатора.
Образовавшиеся при нейтрализации соли, а также углерод/углеродные соединения оседают по истечении короткого промежутка времени.
В серии экспериментов, результаты которых в графическом виде представлены на фиг. 4 и 5, вместо ΝαΟΗ использовали воду для насыщения отходящих газов, а также для промывки катализатора. В данном случае также было установлено, что ΝΟΧ и СΟ2 (фиг. 4), соответственно ΝΟΧ, СΟ2 и СХНУ (фиг. 5) удалялись из отходящих газов. Помимо этого было установлено также, что превращение СΟ2 в случае, когда использовали воду вместо основания, было не столь эффективным. При проведении этих экспериментов также было выявлено увеличение содержания Ο2 по результатам его измерения на входе в реактор и выходе из него.
Четыре представленных в графическом виде результата экспериментов подтверждают, что происходило разложение ΝΟΧ, а также СΟ2, соответственно СХНу. Проведенные эксперименты также свидетельствовали о повышении содержания Ο2.
Результаты экспериментов (см. фиг. 3), проведенных при создании настоящего изобретения, свидетельствуют о том, что активноугольный катализатор до начала удаления СΟ2 из отходящих газов необходимо насытить оксидами азота (ΝΟΧ) до определенной степени.
Опытная установка 2.
Показанная на фиг. 6 для иллюстрации изобретения вторая опытная установка отличается от первой опытной установки наличием форреактора 126, который заполнен катализатором 128 и в который сначала из охладителя 118 направляют исследуемые газы, направляемые затем в реактор 110.
Такой катализатор 128 в форреакторе 126 представляет собой активноугольный катализатор, выпускаемый фирмой ΝΟΚΙΤ №бет1аиб В.У., расположенной по адресу: Ро81Ьи8 105 №-3800 АС Лтсгзίοοτί, под названием Νοήΐ_ΚδΤ-3. Речь при этом идет о гранулированном путем экструзии активированном угле с размером зерен (гранул) 3 мм. Изготовителем гарантируется наличие следующих общих свойств: адсорбция бутана при р/р0 = 0,1: 24 г/100 г, внутренняя удельная поверхность (определяемая
- 6 024177
БЭТ-методом): 1200 м2/г, кажущаяся плотность: 400 кг/м3, твердость (определяемая методом Ва11-рап Нагбпекк): 98, влажность (в упакованном состоянии): 5 мас.%, время разложения: максимум 15 мин, минимум 8 мин.
Основное различие между обеими опытными установками состоит, как уже указывалось выше, в том, что во второй опытной установке используется форреактор 126. В этот форреактор 126 без добавления воды или основания подаются отходящие газы из охладителя 118. Катализатор 128 в форреакторе 126 в соответствии с этим работает по сухому принципу, тогда как катализатор в реакторе 110 работает в мокром состоянии. Катализатор 128 в форреакторе 126 остается сухим, а поскольку температура отходящих газов в этом форреакторе изменяется лишь незначительно, не происходит также или происходит лишь несущественная конденсация содержащегося в отходящих газах водяного пара.
Однако можно также и, вероятно, проще предварительно охлаждать исследуемые газы (например, пропусканием через теплообменник) и после этого направлять в форреактор 126. В этом случае газы затем направляют в охладитель 118, а из него затем в реактор 110.
Представленные на фиг. 7 и 8 результаты были получены в экспериментах, в которых в охладителе использовали исключительно воду, а в реакторе - 5%-ный раствор ΝαΟΗ.
Представленные на фиг. 9 и 10 результаты были получены в экспериментах, в которых и в охладителе, и в реакторе использовали только воду.
В экспериментах, результаты которых в графическом виде представлены на фиг. 7 и 9, в отходящих газах не содержались СхНу. В экспериментах же, результаты которых в графическом виде представлены на фиг. 8 и 10, использовали отходящие газы, которые содержали С,Иу в количестве от 10 до 300 част./млн.
Из приведенных на фиг. 7-10 графиков следует, что степень разложения ΝΟΧ составляла вплоть до 100%. Лишь в экспериментах, результаты которых представлены на фиг. 10, в отходящих газах оставались ΝΟΧ в количестве нескольких част./млн. Во всех других опытах содержание ΝΟΧ в обработанных отходящих газах равнялось 0.
Приведенные на фиг. 8 результаты экспериментов свидетельствуют о том, что происходило также полное разложение ί'.’Ο2 и СхНу. Из приведенных на фиг. 7 графиков следует, что содержание ί'.’Ο2 в отходящих газах начинает непрерывно снижаться по истечении нескольких первых минут после начала опыта, а к его концу стремится к нулю.
Приведенные на фиг. 9 и 10 результаты свидетельствуют о том, что при использовании только воды ΝΟΧ, а также СхНу разлагаются почти полностью, тогда как ί'.’Ο2 разлагается лишь на 20-30%.
Приведенные на фиг. 11 результаты свидетельствуют о том, что в форреакторе 126, который работает всухую, ΝΟΧ превращаются полностью, однако СΟ2 не претерпевает химического превращения вовсе. Такой форреактор примерно соответствует реактору из СN 101564640, и при создании изобретения было установлено, что на активноугольном катализаторе в сухих условиях в форреакторе не происходит разложение СΟ2. Таким образом, очевидно, что при осуществлении способа в условиях, известных из СN 101564640, также не происходило никакого разложения СΟ2. В соответствии с этим разложение СΟ2 происходит, как показывают эксперименты, лишь на мокром катализаторе, т.е. на катализаторе, пропитанном водой, соответственно водным раствором.
Реакция, протекающая на мокрых катализаторах, отлична, таким образом, от той, которая происходит на катализаторе, применяемом в СN 101564640, поскольку катализатор используется в иных условиях.
Сравнение между собой результатов экспериментов с одним реактором и результатов экспериментов с двумя реакторами свидетельствует о почти полном разложении вредных веществ при использовании двух реакторов и при применении основания для промывки активноугольного катализатора во втором реакторе. В других же конфигурациях удается явно уменьшить содержание вредных веществ в отходящих газах.
При проведении контрольных испытаний на установке для сжигания осадка сточных вод с типичным составом дымовых газов, содержащих СΟ2 в количестве около 10-12%, Ο2 в количестве около 8-10% и ΝΟΧ в количестве около 50-200 част./млн, удалось подтвердить следующие особенности касательно превращения ΝΟΧ с параллельным превращением ί'.’Ο2.
При обработке дымовых газов вышеуказанного состава было установлено, что при содержании в них ΝΟΧ менее примерно 50 част./млн степень удаления СΟ2 снижается, а при содержании выше этого значения степень удаления СΟ2 возрастает. Одновременно было подтверждено, что при таких концентрациях превращается 100% оксидов азота (ΝΟΧ), исходно содержащихся в дымовых газах, и поэтому содержание в них ΝΟΧ на выходе практически равно нулю. При больших значениях превращение ΝΟΧ становится более не полным, и концентрация ΝΟΧ на выходе реактора соответственно возрастает. Такое наивысшее пороговое значение, начиная с которого превращение ΝΟΧ становилось более не полным (требовалось для удаления СΟ2), составило в вышеуказанном эксперименте около 75 част./млн.
При экстремально высоких концентрациях ΝΟΧ удаление СΟ2 пропорционально его исходной концентрации на входе в реактор полностью прекращается либо существенно снижается.
В отношении подобных концентраций ΝΟΧ было установлено, что отходящие газы целесообразно
- 7 024177 подвергать предварительной обработке в реакторе с сухим активированным углем.
Результаты описанных выше экспериментов были подтверждены международной независимой лабораторией. Углеродный баланс подтвердил превращение СО2 в С и О2.
Ссылочные обозначения
110 - реактор;
112 - нижняя часть;
114 - верхняя часть;
116 - нагнетатель;
118 - охладитель;
120 - каплеотделитель;
122 - питающая емкость;
124 - измерительный прибор;
126 - форреактор;
128 - катализатор в форреакторе;
130 - катализатор в реакторе;
132 - измерительный прибор;
134 - дымовая труба;
136 - расходная емкость;
138 - насос;
140 - измерительный прибор;
142 - система водоснабжения;
144 - расходная емкость;
146 - насос;
148 - насос;
150 - разбрызгивающая головка;
152 - насадка;
154 - емкость;
156 - измерительный прибор;
158 - насос;
160 - измерительный прибор.

Claims (14)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ каталитического удаления диоксида углерода и ΝΟΧ из отходящих газов в реакторе, заполненном активноугольным катализатором, отличающийся выполнением следующих стадий:
    а) катализатор насыщают водой,
    б) отходящие газы насыщают или частично насыщают водой,
    в) отходящие газы подают в реактор,
    г) ΝΟΧ каталитически превращают в ΝΟ2 -/ΝΟ3- и одновременно с этим СО2 каталитически превращают на том же катализаторе в углерод и О2,
    д) активноугольный катализатор промывают водой и выгружают углерод в виде твердого вещества, а также ΝΟ2-/ΝΟ3- в растворенном в воде виде.
  2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что активноугольный катализатор до подачи отходящих газов в реактор насыщают или частично насыщают ΝΟΧ в количестве от 0,1 до 0,3 кг/м3 активноугольного катализатора.
  3. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что одновременно с СΟ2 и ΝΟΧ из отходящих газов удаляют СхНу.
  4. 4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что в качестве активноугольного катализатора используют гранулированный активированный уголь с размером гранул от 1 до 5 мм, предпочтительно от 2 до 4 мм, приготовленный путем активирования водяным паром и обладающий следующими общими свойствами: йодное число: 800; адсорбция метиленового синего: 11 г/100 г; внутренняя удельная поверхность (определяемая методом Брунауэра-Эммета-Теллера (БЭТ)): 875 м2/г; кажущаяся плотность: 260 кг/м3; плотность после обратной промывки: 230 кг/м3; степень равномерности: 1,3 при зольности 7 мас.%; значение рН: щелочное; влажность (в упакованном состоянии): 2 мас.%.
  5. 5. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что отходящие газы перед стадией б) направляют в форреактор, содержащий второй катализатор, и затем на стадии б) насыщают или частично насыщают водой.
  6. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что в качестве второго катализатора используют гранулированный путем экструзии активированный уголь с размером гранул 3 мм и обладающий следующими общими свойствами: адсорбция бутана при р/р0 = 0,1: 24 г/100 г; внутренняя удельная поверхность (определяемая БЭТ-методом): 1200 м2/г; кажущаяся плотность: 400 кг/м3; твердость (определяемая методом Ва11-рап Нагбиекк): 98; влажность (в упакованном состоянии): 5 мас.%; время разложения: максимум 15
    - 8 024177 мин, минимум 8 мин.
  7. 7. Способ по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что отходящие газы после стадии б) направляют в форреактор, содержащий второй катализатор, и затем подают в реактор на стадии в).
  8. 8. Способ по пп.5, 6 или 7, отличающийся тем, что второй катализатор в форреакторе используют в сухом состоянии.
  9. 9. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что к воде на стадии а), стадии б) и/или стадии д) добавляют основание МП+(ОН-)П, где М выбран из группы, включающей щелочные и щелочно-земельные металлы, а η обозначает число 1 или 2, и/или катионактивное, анионактивное, неионогенное или амфотерное поверхностно-активное вещество либо их смеси.
  10. 10. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что отходящие газы содержат ΝΟΧ в количестве от 100 до 1500 част./млн и СО2 в количестве от 0,3 до 15 об.%.
  11. 11. Способ по одному из пп.3-10, отличающийся тем, что отходящие газы содержат С,Ну в количестве до 700 част./млн.
  12. 12. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что температура отходящих газов на входе в реактор лежит в пределах от окружающей температуры до 150°С.
  13. 13. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что содержание кислорода в отходящих газах составляет по меньшей мере 5 об.%, предпочтительно по меньшей мере 8 об.%, особенно предпочтительно по меньшей мере 10 об.%, наиболее предпочтительно 12 об.%.
  14. 14. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что при его осуществлении в атмосферу выбрасывают О2.
EA201400580A 2011-11-14 2012-11-09 Способ каталитического удаления диоксида углерода и noиз отходящих газов EA024177B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LU91900A LU91900B1 (de) 2011-11-14 2011-11-14 Verfahren zur katalytischen Entfernung von Kohlendioxyd NOx aus Abgasen
PCT/EP2012/072286 WO2013072257A1 (de) 2011-11-14 2012-11-09 VERFAHREN ZUR KATALYTISCHEN ENTFERNUNG VON KOHLENDIOXYD, NOx AUS ABGASEN

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201400580A1 EA201400580A1 (ru) 2014-11-28
EA024177B1 true EA024177B1 (ru) 2016-08-31

Family

ID=47143143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201400580A EA024177B1 (ru) 2011-11-14 2012-11-09 Способ каталитического удаления диоксида углерода и noиз отходящих газов

Country Status (25)

Country Link
US (1) US9375681B2 (ru)
EP (1) EP2782662B1 (ru)
JP (2) JP6614774B2 (ru)
KR (1) KR20140101775A (ru)
CN (1) CN104254385B (ru)
AR (1) AR088853A1 (ru)
AU (1) AU2012339000B2 (ru)
BR (1) BR112014011549A2 (ru)
CA (1) CA2852817C (ru)
CL (1) CL2014001249A1 (ru)
DK (1) DK2782662T3 (ru)
EA (1) EA024177B1 (ru)
ES (1) ES2666493T3 (ru)
IN (1) IN2014DN04592A (ru)
LU (1) LU91900B1 (ru)
MA (1) MA35821B1 (ru)
MX (1) MX349586B (ru)
NO (1) NO2782662T3 (ru)
PL (1) PL2782662T3 (ru)
SG (1) SG11201401771TA (ru)
TN (1) TN2014000178A1 (ru)
TW (1) TWI580467B (ru)
UY (1) UY34450A (ru)
WO (1) WO2013072257A1 (ru)
ZA (1) ZA201404132B (ru)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI569866B (zh) * 2015-04-07 2017-02-11 中國鋼鐵股份有限公司 自動化二氧化碳吸收裝置及其方法
LU93014B1 (en) * 2016-04-04 2017-10-05 Ajo Ind S A R L Catalyst mixture for the treatment of waste gas
LU93012B1 (en) 2016-04-04 2017-11-08 Cppe Carbon Process & Plant Eng S A En Abrege Cppe S A Sulfur dioxide removal from waste gas
LU93013B1 (en) 2016-04-04 2017-11-08 Cppe Carbon Process & Plant Eng S A En Abrege Cppe S A Process for the removal of heavy metals from fluids
DE102018209993A1 (de) 2018-06-20 2019-12-24 ECOVAC Filteranlagen GmbH Vorrichtung und Verfahren zur Reinigung schadstoffbelasteter Luft
CN108975332B (zh) * 2018-07-19 2020-07-24 深圳市环球绿地新材料有限公司 高硬度活性炭、其制备方法和用途
DE102019207502A1 (de) 2019-05-22 2020-11-26 Christoph Kronhagel Luftreinigungsanlage
KR102465990B1 (ko) * 2021-12-30 2022-11-10 한국생산기술연구원 알카리 토금속계 건식 흡수제를 이용한 수분과 이산화탄소 동시 제거용 저온형 선택적 환원 촉매 복합시스템

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11347354A (ja) * 1998-06-09 1999-12-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排煙脱硫装置
US6814948B1 (en) * 1995-06-28 2004-11-09 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Exhaust gas treating systems
CN101564640A (zh) * 2009-06-05 2009-10-28 华中科技大学 一种燃煤烟气污染物联合脱除方法及其专用净化反应器
WO2010036668A1 (en) * 2008-09-26 2010-04-01 Praxair Technology, Inc. Carbon dioxide purification using activated carbon as nox and so2 sorbent / catalyst
WO2011138425A1 (de) * 2010-05-07 2011-11-10 Cppe Carbon Process & Plant Engineering S.A. Verfahren zur katalytischen entfernung von kohlendioxid und schwefeldioxid aus abgasen

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1003323A (en) * 1971-12-09 1977-01-11 Masahiro Tsujikawa Air purifying apparatus having means for removal of nitrogen oxides
JPS5312903B2 (ru) * 1972-08-22 1978-05-06
JPS5210093B2 (ru) * 1971-12-09 1977-03-22
JPS5041798A (ru) * 1973-08-20 1975-04-16
US4031185A (en) * 1975-02-03 1977-06-21 Hitachi, Ltd. Process for making nitrogen oxides contained in flue gas harmless
FI81968C (fi) * 1984-07-06 1991-01-10 Seinaejoen Kylmaekone Oy N Kon Foerfarande foer tillvaratagande av i gaser befintliga foeroreningar.
JPH03285829A (ja) * 1990-03-30 1991-12-17 Iseki & Co Ltd 活性炭素付着マグネタイト
JPH0463115A (ja) 1990-06-28 1992-02-28 Hitachi Ltd 炭酸ガスの光還元電極および還元装置
DE4233303C1 (de) * 1992-10-03 1994-01-20 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Abtrennung von Dioxinen und Furanen aus Abgasen von Verbrennungsanlagen
JPH08108042A (ja) * 1994-10-14 1996-04-30 Tatsuyasu Nishimura 排煙の脱硫、脱硫・脱硝、脱硫・脱硝・二酸化炭素除去方法及び装置、並びにこれに用いる触媒、吸収剤
KR100235854B1 (ko) * 1995-06-28 1999-12-15 마스다 노부유키 열처리활성탄 및 이를 이용한 배기가스 처리방법
US6103205A (en) * 1997-07-11 2000-08-15 Advanced Fuel Research, Inc. Simultaneous mercury, SO2, and NOx control by adsorption on activated carbon
JP2001162175A (ja) 1999-12-06 2001-06-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 窒素酸化物除去用触媒の製造方法およびその製造装置
US6224839B1 (en) * 2000-02-03 2001-05-01 The Ohio State University Method for the treatment of activated carbonaceous material containing alkali/alkaline earth metals for the reduction of NOx from flue gas
ATE253969T1 (de) * 2000-05-08 2003-11-15 Norit Nederland B V Verfahren zur reinigung von abgasen
US7604787B2 (en) 2003-05-02 2009-10-20 The Penn State Research Foundation Process for sequestering carbon dioxide and sulfur dioxide
KR100562020B1 (ko) 2003-09-19 2006-03-16 한국전력공사 이산화탄소 고정화 흡착제와 그의 제조방법
WO2005108297A2 (en) 2004-05-04 2005-11-17 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Carbon dioxide capture and mitigation of carbon dioxide emissions
RU2472702C2 (ru) * 2007-02-14 2013-01-20 Университи оф Кентукки Ресеарч Фоундатион Инк. Способы формирования активированного углерода
CN102031171A (zh) * 2011-01-04 2011-04-27 北京化工大学 一种使用新型高比表面活性炭材料脱除天然气中二氧化碳的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6814948B1 (en) * 1995-06-28 2004-11-09 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Exhaust gas treating systems
JPH11347354A (ja) * 1998-06-09 1999-12-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排煙脱硫装置
WO2010036668A1 (en) * 2008-09-26 2010-04-01 Praxair Technology, Inc. Carbon dioxide purification using activated carbon as nox and so2 sorbent / catalyst
CN101564640A (zh) * 2009-06-05 2009-10-28 华中科技大学 一种燃煤烟气污染物联合脱除方法及其专用净化反应器
WO2011138425A1 (de) * 2010-05-07 2011-11-10 Cppe Carbon Process & Plant Engineering S.A. Verfahren zur katalytischen entfernung von kohlendioxid und schwefeldioxid aus abgasen

Also Published As

Publication number Publication date
LU91900B1 (de) 2013-05-15
CL2014001249A1 (es) 2014-10-03
JP2018130720A (ja) 2018-08-23
TN2014000178A1 (en) 2015-09-30
EP2782662B1 (de) 2018-02-07
TWI580467B (zh) 2017-05-01
KR20140101775A (ko) 2014-08-20
CN104254385B (zh) 2017-05-31
AU2012339000A1 (en) 2014-06-19
MX349586B (es) 2017-08-03
WO2013072257A1 (de) 2013-05-23
MA35821B1 (fr) 2014-12-01
IN2014DN04592A (ru) 2015-05-08
EA201400580A1 (ru) 2014-11-28
CA2852817C (en) 2020-03-31
TW201336578A (zh) 2013-09-16
PL2782662T3 (pl) 2018-07-31
AU2012339000B2 (en) 2016-09-15
JP2015501715A (ja) 2015-01-19
EP2782662A1 (de) 2014-10-01
BR112014011549A2 (pt) 2017-05-09
CN104254385A (zh) 2014-12-31
US9375681B2 (en) 2016-06-28
CA2852817A1 (en) 2013-05-23
ZA201404132B (en) 2015-09-30
AR088853A1 (es) 2014-07-10
NO2782662T3 (ru) 2018-07-07
DK2782662T3 (en) 2018-04-16
JP6614774B2 (ja) 2019-12-04
SG11201401771TA (en) 2014-08-28
MX2014005774A (es) 2014-05-30
ES2666493T3 (es) 2018-05-04
US20140314647A1 (en) 2014-10-23
UY34450A (es) 2013-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA024177B1 (ru) Способ каталитического удаления диоксида углерода и noиз отходящих газов
KR102022305B1 (ko) 암모니아 기반 공정에 의한 fcc 테일 가스로부터의 탈질 및 탈황 및 제진을 위한 방법 및 장치
US8496895B2 (en) Exhaust gas treating apparatus and treating method for carbon dioxide capture process
CA2193638C (en) Exhaust gas treating systems
JP6715030B2 (ja) 排ガスから二酸化炭素および二酸化硫黄を触媒除去する方法
RU2678278C1 (ru) Способы и системы для удаления материала частиц из потока технологических отработанных газов
JP2017528315A (ja) 三酸化硫黄を後で除去することを含む硫化水素を三酸化硫黄に酸化する方法、並びに該方法を行うためのプラント
Ko et al. Effect of surfactant, HCl and NH3 treatments on the regeneration of waste activated carbon used in selective catalytic reduction unit
CA3018913C (en) Catalyst mixture for the treatment of waste gas
CN109069996B (zh) 从废气中去除二氧化硫
EA032101B1 (ru) Способ каталитического удаления диоксида серы из отходящих газов
RU2504425C1 (ru) Способ очистки дымовых газов
RU2292939C1 (ru) Способ очистки отходящих дымовых газов от токсичных оксидов
CN106310941A (zh) 一种新型船舶尾气的后处理技术
US20130004396A1 (en) Processes and apparatuses for eliminating elemental mercury from flue gas using deacon reaction catalysts at low temperatures
KR102463225B1 (ko) IoT 센서 기반 먼지, 악취 가스 및 이산화탄소 오염물질 제거시스템
Kordylewski et al. Influence of Oxidizing Reactor on Flue Gas Denitrification by Ozonation and Possibility of by-Product Separation
KR100852641B1 (ko) 아황산수소염과 산화촉매 슬러리를 이용한 알데히드와 황화합물의 동시 제거 장치 및 방법
Takenami et al. Removal of elemental mercury from dry methane gas with manganese oxides
WO2023203575A1 (en) Molecular filters for selective removal and repurposing of gaseous fumes and emissions
CN111773923A (zh) 一种发动机排放试验低温尾气治理***及治理工艺
CN115582019A (zh) 一种h2s脱硫剂再生联合脱硫脱硝***
CN101663081A (zh) 从含氯的工艺气体中除去SOx和硫酸气溶胶的吸附法
JPS5845282B2 (ja) チツソサンカブツノジヨキヨホウホウ

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG