RU2325949C2 - Катализатор и способ очистки отходящих газов - Google Patents
Катализатор и способ очистки отходящих газов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2325949C2 RU2325949C2 RU2006109578/04A RU2006109578A RU2325949C2 RU 2325949 C2 RU2325949 C2 RU 2325949C2 RU 2006109578/04 A RU2006109578/04 A RU 2006109578/04A RU 2006109578 A RU2006109578 A RU 2006109578A RU 2325949 C2 RU2325949 C2 RU 2325949C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- nickel
- effluent gases
- industrial catalyst
- gases
- Prior art date
Links
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к катализаторам и способам комплексной очистки газовых выбросов различных производств, теплоэнергетических установок и автомобильного транспорта, работающих на природном газе (метан).Описан способ комплексной очистки отходящих газов от оксидов азота, оксида углерода и углеводородов, включает пропускание отходящих газов при температуре 455-600°С через слой из механической смеси никельхромоксидного промышленного катализатора и медь-цинк-никелевого оксидного промышленного катализатора, взятых в объемном соотношении от 1:1 до 20:1 соответственно. В отходящие газы перед пропусканием через слой катализатора может добавляться метан до объемного соотношения CH4/О2 0,07-0,15. Никельхромоксидный промышленный катализатор содержит NiO в количестве не менее 48% мас. и Cr2О3 в количестве не менее 27% мас., а медь-цинк-никелевый оксидный промышленный катализатор содержит CuO 38-42 мас.%; ZnO 28-32 мас.%; NiO 4-6 мас.% и Al2О3 не менее 17 мас.%. Технический эффект - повышение степени очистки отходящих газов. 1 н. и 2 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к катализаторам и способам комплексной очистки газовых выбросов различных производств, теплоэнергетических установок и автомобильного транспорта, работающих на природном газе (метан). Отходящие газы указанных производств обычно содержат оксиды азота, оксид углерода и остаточные количества несгоревших углеводородов, являющиеся вредными и загрязняющими атмосферу примесями. Очистка от таких примесей производится путем их каталитического восстановления (оксиды азота) и окисления (оксид углерода и углеводороды).
Известно, что наиболее эффективными в процессе комплексной очистки выхлопных газов от токсичных компонентов являются катализаторы на основе металлов платиновой группы [Granger P., Lecomte J.J., Dathy С. et al // J.Catal.1998, V.175, N2, Р.194.] Однако недостатками этих катализаторов являются их дефицитность и высокая стоимость.
Известен катализатор, представляющий собой медно-никелевый сплав из семейства монелей, состоящий из 66% Ni; 31,5% Cu; 0,9% Mn; 1,35% Fe; 0,12% С; 0,005% S; 0,15% Si [Патент США №3565574, 1971]. Применение этого катализатора позволяет проводить очистку выхлопных газов от оксидов азота и углерода, а также углеводородов. Но указанный катализатор эффективно работает только при достаточно высоких температурах (выше 400°С).
Известно также применение для очистки выхлопных газов от окислов азота никель-хромового гранулированного катализатора, который проявлял высокую каталитическую активность при температуре 450°С и при отношении CH4/O2 0,5 [Тихоненко А.Д. и др. Узбекский химический журнал, 1970, N4, с.6-8.]. К недостаткам данного катализатора следует отнести необходимость введения в очищаемый газ избытка восстановителя (природного газа или водорода) и проведение процесса только при высокой температуре.
В патенте РФ №2050191, 1995 г. описан применяемый для очистки отходящих газов катализатор из смеси железохромового промышленного катализатора марки СТК и медь-цинк-никелевого промышленного катализатора НТК-10-1, взятых в объемном соотношении 0,5-5,0:1. Рабочая температура для такого катализатора не превышает 400°С, в то время как температура отходящих газов может быть значительно выше (500-550°С и даже более). Кроме того, данный катализатор не использовался для очистки отходящих газов от оксида углерода.
Наиболее близким к предлагаемому катализатору по технической сущности и получаемому результату является промышленный катализатор НТК-1, применявшийся для восстановления окислов азота в присутствии СО [Некрич Е.М. и др. Химическая технология. 1974, N5, с.38-39]. В состав катализатора входят окислы Zn, Cr и Cu. Катализатор эффективно (степень превращения более 80%) восстанавливает NOx при температуре выше 230°С. Близкая к 100% конверсия NOx наблюдается при температуре выше 275°С. Катализатор проявляет активность и в присутствии кислорода, однако при этом в газовую смесь следует добавлять значительный избыток восстановителя - оксида углерода.
Недостатком известного катализатора является его низкая активность при невысоких температурах и неселективность в присутствии кислорода.
Целью изобретения является создание катализатора комплексной очистки газов от оксидов азота и углерода, обладающего высокой активностью и селективностью в широком интервале температур.
Предлагаемое изобретение позволяет проводить процесс очистки кислородсодержащих газов от оксидов азота восстановлением их углеводородами в одну стадию на дешевом доступном катализаторе с высокой эффективностью. Для этого очищаемый газ вместе с восстановителем пропускают через слой катализатора при повышенной температуре. В процессе очистки применяется многокомпонентный оксидный катализатор, представляющий собой механическую смесь промышленных катализаторов никельхромоксидного и медь-цинк-никелевого, взятых в соотношении от 1:1 до 20:1 соответственно.
Никельхромоксидный катализатор (ОСТ 6-03-314-75) применялся в качестве фор-контакта в колоннах гидрирования. В его состав входят NiO (≥48 мас.%) и Cr2O3 (≥27 мас.%). Катализатор медь-цинк-никелевый оксидный НТК-10-1 применялся в производстве бутиловых спиртов. В его состав входят CuO (38-42 мас.%), ZnO (28-32 мас.%) NiO (4-6 мас.%) и Al2О3 (≥17 мас.%).
В соответствии с изобретением отходящие газы при температуре 350-600°С пропускают через слой из механической смеси никельхромоксидного промышленного катализатора и медь-цинк-никелевого оксидного промышленного катализатора, взятых в весовом соотношении от 1:1 до 20:1 соответственно. При содержании СО и углеводородов в отходящих газах в количестве, недостаточном для восстановления оксидов азота, в отходящие газы перед пропусканием через слой катализатора добавляют топливный газ - метан до объемного соотношения СН4/О2 0,07-0,15.
Согласно предлагаемому способу на указанном катализаторе в одностадийном процессе очистки удается достичь 90%-ной конверсии оксидов азота при содержании их в очищаемом газе в количестве 0,025-0,14 об.% в присутствии значительных количеств кислорода (до 10 об.%) в интервале температур 400-550°С. Оптимальным является отношение СН4/O2 0,07-0,15.
Предлагаемый катализатор обладает высокой активностью и селективностью.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами:
Пример 1. Взяли катализаторы никельхромоксидный (далее Ni-Cr) и НТК-10-1 в соотношении 10:1 (10 см3 Ni-Cr и 1 см3 НТК-10-1) и смешали в емкости соответствующего объема до равномерного распределения гранул. Полученную механическую смесь поместили в каталитический реактор. Состав газа на входе в реактор соответствовал составу выпускных газов газопоршневого агрегата для электростанций (в об.%: О2 - 8,10; N2 - 91,57; СН4 - 0,25; СО - 0,05; NOx - 0,03.).
При объемной скорости газового потока 10 тыс.ч-1, температуре 550°С и соотношении СН4/02=0,03, конверсия NOx составила 85%, а СО - практически 100%.
Пример 2. Использовали катализатор из смеси Ni-Cr и НТК-10-1, взятых в соотношении 1:1. Состав газа на входе в каталитический реактор, об.%: O2 - 8,00; N2 - 91,25; СН4 - 0,67; СО - 0,05; NOx - 0,03 (с дополнительным количеством метана). Объемная скорость газового потока 12,5 тыс.ч-1, температура 540°С, СН4/O2 0,08. Конверсия NOx составила 87%, СО - практически 100%.
Пример 3. Использовали катализатор с соотношением компонентов Ni-Cr и НТК-10-1, равном 2:1. Состав газа на входе в каталитический реактор, об.%: O2 - 7,95; N2 - 91,17; СН4 - 0,73; СО - 0,05; NOx - 0,03 (с дополнительным количеством метана). Объемная скорость газового потока 14 тыс.ч-1, температура 525°С, СН4/O2 0,09. Конверсия NOx - 85%, СО - практически 100%.
Пример 4. Использовали катализатор с соотношением компонентов Ni-Cr и НТК-10-1, равном 2:1. Состав газа на входе в каталитический реактор, об.%: О2 - 7,90; N2 - 91,17; СН4 - 0,85; СО - 0,05; NOx - 0,03 (с дополнительным количеством метана). Объемная скорость газового потока 18 тыс.ч-1 температура 550°С, СН4/O2 0,11. Конверсия NOx - 90%, СО - практически 100%.
Claims (3)
1. Способ комплексной очистки отходящих газов от оксидов азота, оксида углерода и углеводородов, включающий пропускание отходящих газов при температуре 455-600°С через слой из механической смеси никельхромоксидного промышленного катализатора и медь-цинк-никелевого оксидного промышленного катализатора, взятых в объемном соотношении от 1:1 до 20:1 соответственно.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что никельхромоксидный промышленный катализатор содержит NiO в количестве не менее 48 мас.% и Cr2О3 в количестве не менее 27 мас.%, а медь-цинк-никелевый оксидный промышленный катализатор содержит CuO 38-42 мас.%; ZnO 28-32 мас.%; NiO 4-6 мас.% и Al2О3 не менее 17 мас.%.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в отходящие газы перед пропусканием через слой катализатора добавляют метан до объемного соотношения СН4/О2 0,07-0,15.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006109578/04A RU2325949C2 (ru) | 2006-03-27 | 2006-03-27 | Катализатор и способ очистки отходящих газов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006109578/04A RU2325949C2 (ru) | 2006-03-27 | 2006-03-27 | Катализатор и способ очистки отходящих газов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006109578A RU2006109578A (ru) | 2007-10-10 |
RU2325949C2 true RU2325949C2 (ru) | 2008-06-10 |
Family
ID=38952376
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006109578/04A RU2325949C2 (ru) | 2006-03-27 | 2006-03-27 | Катализатор и способ очистки отходящих газов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2325949C2 (ru) |
-
2006
- 2006-03-27 RU RU2006109578/04A patent/RU2325949C2/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006109578A (ru) | 2007-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Dey et al. | Materials progress in the control of CO and CO2 emission at ambient conditions: An overview | |
US3476508A (en) | Catalytic purification treatment of exhaust gas | |
US7070746B1 (en) | Process for nitrous oxide purification | |
US6132694A (en) | Catalyst for oxidation of volatile organic compounds | |
Denisova et al. | Nitrous oxide: Production, application, and protection of the environment | |
EP0286507B1 (fr) | Procédé d'épuration des effluents gazeux oxygénées par un réduction sélective des oxydes d'azote | |
RU2325949C2 (ru) | Катализатор и способ очистки отходящих газов | |
AU720058B2 (en) | Completely metallic oxidation catalyst | |
JP2006220107A (ja) | 排ガスの脱硝浄化方法及びその装置 | |
KR20210014509A (ko) | 저온 메탄 산화 반응용 촉매 | |
EP0499087B1 (en) | Process for purifying exhaust gas | |
CA2014712A1 (en) | Catalytic oxidation and reduction converter for internal combustion engine exhaust gases | |
CN1305568C (zh) | 净化废气的催化剂和方法 | |
RU2041737C1 (ru) | Катализатор комплексной очистки выхлопных газов от оксидов азота и углерода | |
Schwefer et al. | Reduction of nitrous oxide emissions from nitric acid plants | |
Lou et al. | Selective catalytic oxidation of ammonia over copper-cerium composite catalyst | |
JP4685266B2 (ja) | ディーゼルエンジン排ガス中の窒素酸化物除去方法及び装置 | |
Hung | Selective catalytic oxidation of ammonia to nitrogen on CuO-CeO2 bimetallic oxide catalysts | |
JPH0663359A (ja) | 窒素酸化物浄化法および排ガス浄化装置 | |
RU2050191C1 (ru) | Катализаторная загрузка реактора очистки отходящих газов от оксидов азота и способ очистки отходящих газов | |
CN1240877A (zh) | 内燃机尾气处理器 | |
CN101130166A (zh) | 一种铜钾双金属铈基碳烟脱除催化剂及制备方法 | |
Jiang et al. | SIMULTANEOUSLY CATALYTIC REMOVAL OF NO x AND SOOT ON RARE EARTH ELEMENT OXIDE LOADED WITH POTASSIUM AND TRANSITION NANOSIZED METAL OXIDES | |
JPH04284826A (ja) | 排気ガス浄化方法及びその装置 | |
Solov'Ev et al. | Oxidation of finely dispersed carbon on coated oxide catalysts |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080328 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120328 |