Катализаторы восстановления оксидов азот

Скорость данного процесса значительно выше скорости восстановления оксидов азота аммиаком, что позволяет в этом случае создать каталитический модуль меньших размеров. Поэтому в разработке фильтра для очистки дымовых газов котельных использовался нетрадиционный материал — высокопроницаемый катализатор, позволяющий получить высокую термостабильность, низкий коэффициент термического расширения, малое гидродинамическое сопротивление газовому потоку, высокие допустимые объемные скорости потока, однородность геометрической структуры, а также обеспечить простоту конструкций и удобство в изготовлении и эксплуатации фильтра. [c.152]

В качестве катализатора восстановления оксидов азота предложены также соединения титана, марганца и других металлов. [c.127]

Каталитическое восстановление оксидов азота. Проводят 13 присутствии в качестве катализаторов сплавов из металлов платиновой группы (палладий, рутений, платина, родий) или составов, содержащих никель, хром, медь, цинк, ванадий, церий и др. Восстановителями служат водород, оксид углерода, метан п другие углеводороды [c.65]

Аммиак сам по себе, разумеется, является нежелательным загрязнителем воздуха Кроме того, он может реагировать с кислородом на поверхности катализатора, образуя NO и Н2О, что возвращает нас к исходным веществам. Таким образом, очевидно, что каталитическая система для восстановления оксидов азота не должна приводить, к значительному образованию аммиака. [c.31]

Селективное каталитическое восстановление аммиаком (СКВ) является одним из основных методов очистки дымовых газов от оксидов азота. Процесс основан на способности аммиака к избирательному восстановлению оксидов азота в присутствии катализатора при 200—500 °С. [c.122]

Восстановлению оксидов азота благоприятствуют термодинамические факторы. Например, они способствуют разложению NO на N2 и Oj, хотя эта реакция протекает чрезвычайно медленно. Следовательно, для ее осуществления необходим катализатор. Наиболее эффективными катализаторами этой реакции являются оксиды переходных и благородных металлов, т.е. вещества тех же самых типов, которые катализируют окисление СО и углеводородов. Однако катализаторы, эффективно действующие в одной реакции, обычно оказываются гораздо менее активными в другой. Поэтому приходится подбирать каталитическую систему, состоящую из двух различных компонентов. [c.31]

Аммиак можно получить путем восстановления оксида азота N0 водородом в присутствии катализатора (платины). Составьте уравнение этой реакции. [c.92]

Катализаторами восстановления оксидов азота аммиаком являются образовавшиеся сульфат и оксид меди. При регенерации катализаторов образуется высококонцентрированный газ, содержащий SO,. [c.131]

В качестве эффективного адсорбента сернистого ангидрида, который одновременно выполняет функции катализатора восстановления оксидов азота, применяются активированный уголь, кокс и сажа с высокоразвитой поверхностью. [c.131]

Другой проблемой регенерации является необходимость в реактивации катализатора после его окислительной регенерации, проводимой для удаления углеродсодержащего остатка. Это накладывает ограничение на выбор каталитических веществ и создает серьезные трудности для сохранения структурной целостности катализатора в течение повторяющихся циклов регенерации— реактивации. Для решения этой проблемы уместно использование концепции о взаимодействии катализатора с носителем (см. разд. 3.1.2). Применение этой концепции к катализаторам восстановления оксидов азота демонстрирует использование взаимодействий катализатора с носителем в различных химических средах. [c.226]

В СССР первые установки по каталитическому восстановлению оксидов азота введены в эксплуатацию в 1965 г. На многих химических предприятиях была реализована схема каталитического восстановления оксидов азота с применением природного газа, разработанная Государственным научно-исследовательским и проектным институтом азотной промышленности и продуктов органического синтеза (ГИАП). Катализатором служит палладий, нанесенный на активный оксид алюминия. Тепло, выделяющееся в процессе восстановления, можно использовать в газовых турбинах для получения дополнительной энергии, что улучшает экономические показатели процесса очистки. [c.65]

Газовая смесь, очищенная от твердых и жидких частичек, может быть подвергнута химическим способам очистки, -например нейтрализации (кислот или оснований), окислению (оксидов азота или диоксида серы), восстановлению (оксидов азота, хлора). Вслед за химическими способами очистки во многих случаях также осуществляется адсорбция или абсорбция получающихся веществ. Окислительные и восстановительные процессы, используемые в очистке, часто являются каталитическими. Катализаторы используют, чтобы обеспечить высокие скорости, протекания химических реакций, а значит повысить производительность очистного оборудования. [c.512]

Эти методы основаны на восстановлении оксидов азота до азота различными восстановителями в присутствии катализаторов или под действием высоких температур. [c.119]

Каталитическое восстановление оксидов азота состоит в следующем газы, подлежащие очистке, в смеси с газом-восстано-вителем нагреваются до требуемой температуры (150—480 °С в зависимости от применяемых восстановителя и катализатора) и проходят через слой катализатора. При этом протекают следующие реакции [c.120]

Газы, направляемые на очистку, проходят подогреватели 8, где нагреваются до 240—280 °С, а затем смеситель 2 Жидкий аммиак испаряется в испарителе 5 за счет тепла нагретого конденсата, подаваемого из подогревателя 4, под давлением 0,35— 0,37 МПа проходит фильтры 6, подогреватель 7 и поступает в смеситель 2. Смесь нитрозного газа и аммиака из смесителя 2 поступает в реактор 1, где происходит восстановление оксидов азота аммиаком в присутствии катализатора АВК-10. Степень очистки газов этим методом составляет не менее 96%. [c.122]

Метод гомогенного восстановления оксидов азота аммиаком для очистки газов от оксидов азота в производстве химических продуктоа из углеводородов нефти п газа запатентован во Фран-плш. Он основан на селективном восстановлснии оксидов азота аммиаком в газовой фазе при отсутствии катализаторов и строго определенной температуре (920—970°С). [c.67]

Эффективность каталитических процессов восстановления оксидов азота в присутствии различных восстановителей в значительной степени определяется активностью и селективностью применяемых катализаторов. [c.122]

Еще более активный катализатор для этой цели АВК-10М, предназначенный для селективного восстановления оксидов азота аммиаком до молекулярного азота в присутствии кислорода. [c.126]

Катализатор обладает высокой активностью и селективностью (степень восстановления оксидов азота 96—98%), длительным сроком службы (не менее 5 лет). [c.126]

Катализаторы на основе оксидов железа давно привлекают внимание исследователей для процессов селективного восстановления оксидов азота. Применение элементарного железа при паровой очистке газов от оксидов азота (равные объемы воды и оксидов азота при 100 °С) снижает содержание в газе последних, а введение в состав порошка железа, никеля, кобальта и других металлов повышает термостабильность контактов. [c.126]

Оксид железа (П1) быстро утрачивает свою активность и селективность, так как в процессе восстановления оксидов азота переходит в РезО,. Для повышения активности катализатора в его состав вводят оксиды других металлов, например, А1,Оз и Сг,Оз, смесь оксида титана с оксидом алюминия, алюмосиликаты и силикагель, повышающие его стабильность и термостойкость. [c.126]

Для восстановления оксидов азота исследованы катализаторы, состоящие из соединений металлов I и V—VIH групп периодической системы, содержащие в качестве основного вещества силикат кальция. [c.127]

Кроме высокотемпературной каталитической очистки, разработано селективное восстановление оксидов азота аммиаком на алюмованадиевом катализаторе [79]. Содержание оксидов азота в выхлопных газах в этом случае составляет 0,005— [c.214]

Большой интерес для очистки газов от оксидов азота для промышленных печей и установок производств химических продуктов из углеводородов нефти и газа представляет метод гомогенного восстановления оксидов азота аммиаком, запатентованный во Франции. Он основан на селективном восстановлении N0 аммиаком в газовой фазе в отсутствие катализаторов при строго определеной температуре (920—970 °С). При более высоких температурах аммиак окисляется до NO. [c.128]

Радикальное решение проблемы очистки указанных газов — каталитическое восстановление оксидов азота горючими газами — природным газом, водородом, оксидом углерода и аммиаком. Условия проведения процесса и тип используемого катализатора определяются видом применяемого газа. Восстановление оксидов азота снижает их содержание в очищенном газе до 0,001—0,0057о (об.), что обеспечивает санитарные нормы по содержанию оксидов азота в приземном слое воздуха при мощностях производств кислоты до 1,0 млн. т/год, сосредоточенных в одной точке при высоте выброса 100—150 м. [c.217]

Устранение потерь катализатора из-за улетучивания — основная проблема в случае применения рутения в окислительной среде, особенно при его использовании для восстановления оксидов азота отбросных газов автомобилей. При проведении основной реакции в восстановительной среде нельзя без дополнительных мер избежать окислительных переходных процессов. Решение данной проблемы дает хороший пример применения химии твердого тела к компонентам катализатора и использования взаимодействия катализатор-носитель, что может представлять большой практический интерес. [c.35]

В течение некоторого времени считали, что рутений — один из наиболее эффективных катализаторов восстановления оксидов азота (N0 ), в особенности из-за минимального образования аммиака [12]. Однако его не использовали как катализатор очистки выхлопных газов автомобилей из-за того, что в окислительных условиях рутений улетучивается в виде RUO4. Для стабилизации рутения при окислении Шелеф с сотр. [13] приготовили металл в виде сложного оксида щелочных и редкоземельных элементов. В окислительных условиях они образуют нелетучий рутенат. В восстановительных условиях стабильной является двухфазная система, состоящая из оксида и восстановленного каталитически активного рутения. Поэтому использование системы рутений — щелочноземельный элемент в идеале приведет к обеспечению стабильности рутения в окислительной атмосфере. [c.117]

Объемное содержание оксидов азота в газе на выходе из абсорбционной колонны составляет 0,05—0,1%- Хвостовые газы при ПО—120°С поступают в камеру горения, где подогреваются до 380—480°С путем смешения с горячими топочными газами, получаемыми при сжигании природного газа в воздухе. Смесь газов далее поступает в реактор очистки, где на двух слоях катализатора (палладированный оксид алюминия и активный оксид алюминия) осуш,ествляется горение водородсодержащих газов и восстановление оксидов азота до элементарного азота. Температура газа на выходе из реактора достигает 700—7Ю°С. Очищенные газы, пройдя фильтр для улавливания катализатора, подаются на турбину, где давление снижается до 1,07-Ю " Па, преобразуя тепловую энергию газов в механическую на валу турбины, вращающей ротор воздушного компрессора. Отходящие газы направляются далее в котел-утилизатор и в выхлопную трубу. Установки, работающие под повышенным давлением, имеют следующие преимущества по сравнению с установками, работающими под атмосферным давлением [c.107]

На первой стадии разработанной технологии реализовано совмещение процессов абсорбции паров НЫОз и процессов улавливания ее тумана с разработкой принципиально новых контактных устройств. На второй стадии комплексной технологии реализовано совмещение процессов каталитического разложения аммиачных солей (образующихся из смеси остатков НЫОз и ННз) и процессов селективного восстановления оксидов азота с разработкой нового катализатора для очистки залповых газовых выбросов. На третьей стадии реализовано совмещение процессов утилизации остатков NHз после каталитической газоочистки от оксидов азота и обеспечена полная утилизация тепла горячих отходящих газов. Кроме того, на этой стадии реализованы принципиально новые подходы к интенсификации процесса концентрирования Н2804. Достигнуто совмещение процесса абсорбции паров Н2 04 в режиме без образования тумана с процессом десорбции паров воды в режиме без образования ЗОг. Для этой цели потребовалось создание принципиально новых конструкций аппаратов. Новый подход к решению проблемы позволяет объединить все источники кислотных газовых выбросов завода в единой надежной системе газоочистки. [c.329]

В Институте катализа СО РАН (г Новосибирск) разработан термо-с абильный катализатор типа перовскита - смесь оксидов переходных металлов, рекомендованный для восстановления оксидов азота углево- [c.215]

Восстановление оксида азота моноксидом углерода. В работе Гегедуса и др. [94] в подаваемом над платиновоглиноземным катализатором потоке смеси NO, СО и О2 периодически изменялось стехиометрическое соотношение компонентов, так что происходило переключение условий от окислительных к восстановительным и обратно. В процессе исследования измерялись концентрации веществ на поверхности катализатора и было найдено, что они изменяются в колебательном режиме. Эти результаты рассматривались авторами как доказательство того, что явления, происходящие на поверхности катализатора, определяют соответствующие изменения характеристик системы. [c.118]

Таким образом, в восстановлении оксидов азота участвуют все три вос- таиовителя Нг. СО, СН4. Но с большей вероятностью с оксидами азота ре-1гирует иа катализаторе водород. Причем иа первой стадии диоксида азота юсстанавливаетси до оксида азота N0, а затем последний до N2 [c.60]

В качестве катализаторов селективного восстановления оксидов азота исканы различные металлы (в том числе и благородные), оксиды металлов, 1ииели, перовскиты в чистом, смешанном и нанесенном видах [56, 67]. Ка- [c.61]

В СССР селективная каталитическая очистка используется в агрегатах, оборудованных низкотемпературной рекуперативной турбиной. Катализатором служит алюмованадиевый контакт АВК-ЮМ. В промышленных условиях при объемной скорости 15000 ч- , линейной —до 1 м/с, соотношеиин [ЫНз] 1Ы0.к]= (1,1—1,15) 1 степень восстановления оксидов азота достигает 98— 98,5%. Время пробега катализатора 2—3 года, за этот период степень очистки снижается до 96%, остаточное содержание оксидов азота возрастает от 0,002—0,003% (об.) до 0,01%. Содержание остаточного аммиака в очищенном газе ие превышает 0,01 % (об.). Расход аммиака при 25—30%-иом избытке против стехиометрии (реакции (1.23) и (1.27)] составляет 2,5—3,0 кг на каждую десятую долю процента оксидов азота, содержащихся в исходном газе. [c.62]

Реакция восстановления оксидов азота идет с выделением тепла и прн температуре зажигания катализатора АП-2 450— 500 °С очищеиный газ выходит из реактора пр11 температуре 700 "С. [c.161]

ГТногда катализатором реакции могут быть ее же прод кт-ь . Такое явление называется автокатализов . Напрпмер, при окислении щавелевой кислоты перманганатом калия КМПО4 реакция ускоряется по мере того, как в системе накапливаются продукты реакции — ионы Мп-+, катализирующие эту реакцию. При окислении различных веществ азотной кь слотой в роли катализатора выступает оксид азота (IV), образуюищйся при восстановлении азотной кислоты. Реакция идет по следующему механизму [c.53]

Высокой активностью и селективностью в восстановлении оксидов азота отличаются железованадиевые катализаторы, содержащие 0,5—4% масс, оксидов редкоземельных металлов и [c.125]

Добавки УРз и МпОз снижают степень восстановления оксидов азота, МпО, не оказывает заметного влияния на активность катализатора, СГ2О3 повышает ее. [c.127]

Фирмой ипШса разработан подобный метод — селективного и каталитического восстановления оксидов азота аммиаком с адсорбцией диоксида серы активированным углем, который и является катализатором процесса. Температура отходящих газов 180—240 °С, эффективность очистки от N0 и 80, — 90%. [c.130]

Метод селективного восстановления оксидов азота аммиаком и взаимодействия диоксида серы с оксидом меди разработан фирмой Shell . В качестве поглотителя и катализатора применяется медь, нанесенная на стабилизированный оксид алюминия. [c.131]

В последние годы все больше внимания уделяется разработке катализаторов, способных ускорить реакции окисления углеводородов и восстановления оксидов азота. Такие катализаторы известны как трифункциональные катализаторы (three way atalysts) [185]. Это название дано в связи с тем, что на этих катализаторах осуществляются три реакции окисление оксида углерода, окисление органических веществ и восстановление оксидов азота. Однако главной особенностью этих катализаторов является способность ускорять принципиально две различные реакции окисление СО и углеводородов (обычно катализаторы, ускоряющие окисление СО, оказываются активными и в окислении органических веществ) и восстановле- [c.158]

В зависимости от применяемого катализатора схема полной нейтрализации газовьк выбросов может быть различной. В одном из вариантов на нейтрализатор подают газы, не содержащие кислород или содержащие его в очень небольшом количестве. В первом слое катализатора восстанавливаются оксиды азота за счет СО, Н2 и органических веществ. После прохождения первого слоя добавляют необходимое количество кислорода и смесь направляют на второй слой, где происходит полное дожигание органических веществ и СО. Здесь большие требования предъявляют к катализаторам восстановления N0 водородом они должны быть селективными и не вести про цесс в сторону образования аммиака, поскольку хотя сам ам миак и нетоксичен, но при попадании на второй каталитиче ский слой он окисляется кислородом воздуха вновь до МОх В другом варианте все необходимое количество кислорода сразу поступает на катализаторный слой. Здесь очень важно выдержать заданное соотношение воздух топливо. Поскольку труднее всего осуществить реакцию восстановления оксидов азота, при выборе бифункционального катализатора внимание в основном и концентрируется на активности и селективности катализатора в отношении реакции восстановления N0 в стехиометрической смеси или среде со слегка повьнпенным содержанием кислороду. [c.160]

Причина положительного влияния порционного введения воздуха заключается в следующем. 1. В первой зоне обезвреживание отработавщих газов происходит в восстановительной зоне с недостатком кислорода. Преобладает реакция восстановления оксидов азота. 2. Во второй зоне содержание кислорода близко к стехиометрическому, и катализатор проявляет свою бифункциональную активность. Аммиак, образовавшийся в первой зоне, окисляется до азота без образования оксидов азота. 3. В третьей зоне содержание кислорода вьппе стехиометрического, что способствует более полной конверсии углеводородов и СО. Длина средней зоны увеличивается по мере увеличения отношения скоростей подачи дополнительного воздуха и отработавших газов. Такое изменение средней зоны способствует стабилизации режима работы нейтрализатора. Например, если при постоянном числе оборотов двигателя будет увеличена нагрузка, содержание оксидов азота и объем отработавших газов становятся больше. Поскольку скорость подачи дополнительного воздуха при этом остается неизменной, объем катализатора, работающего в восстановительной среде, увеличивается, что благоприятствует конверсии оксидов азота. [c.161]

В настоящее время на предприятиях по производству слабой азотной кислоты отходящие газы очищают преимущественно каталитическим восстановлением оксидов азота природным газом, водородом, оксидом углерода и аммиаком. Эффективность этого процесса во многом определяется свойствами катализатора — активностью, механической прочностью, термостойкостью, гидравлическим сопротивлением и др. Актуальная задача, стоящая перед разработчиками, — создание дешевых катализаторов путем применения эффективных носителей. Американской фирме Каталитик комбашн корпорейшн удалось создать катализаторы на основе металлов платиновой группы, нанесенных на шарики из оксида алюминия, керамические шарики, гофрированную ленту их хромоникелевого сплава, керамические соты, работающие годами в довольно жестких технологических условиях. [c.22]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология