HU203487B - Method for catalytic purifying outgases - Google Patents
Method for catalytic purifying outgases Download PDFInfo
- Publication number
- HU203487B HU203487B HU875781A HU578187A HU203487B HU 203487 B HU203487 B HU 203487B HU 875781 A HU875781 A HU 875781A HU 578187 A HU578187 A HU 578187A HU 203487 B HU203487 B HU 203487B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- gas
- catalyst
- purified
- temperature
- catalyst layer
- Prior art date
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
- B01D53/864—Removing carbon monoxide or hydrocarbons
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
A találmány tárgya eljárás technológiai folyamatok során eltávozó és szellőztetésből származó gázok tisztítására, amelyek a környezetbe távoznak; közelebbről a találmány tárgya eljárás hulladékgázok katalitikus tisztítására szerves szennyeződésektől és szén-monoxidtól. A találmány elősegíti a környezetvédelmet a különböző, toxikus szennyezésekkel szemben. A találmány továbbá különböző redukciós folyamatokból eltávozó gázok katalitikus méregtelenítésére is alkalmazható.
Hulladékgázok méregtelenítésére számos eljárás ismert. Az ismert módszerek vagy azon alapulnak, hogy a toxikus szennyezéseket szilárd vagy folyékony adszorbensek vagy abszorbensek megkötik; vagy azon alapulnak, hogy a szennyezéseket ártalmatlan vegyietekké alakítják.
A toxikus szerves vegyületek és a szén-monoxid ártalmatlan vegyűletekké alakítása a legtöbb esetben azok mélyreható oxidációján alapszik. A mélyreható oxidáción azt értjük, hogy a szennyezések szén-dioxiddá és vízgőzzé alakulnak át (oxidálódnak). Ez az oxidáció túlnyomórészt granulált katalizátorok alkalmazásával végezhető. A szennyezések oxidációs reakcióját a reakció kezdeti hőmérsékletét meghaladó hőmérsékleteken hajtják végre. A reakció kezdeti hőmérséklete általában 250-450 ’C közötti hőmérséklet-tartományban van. Mivel a hulladékgázok hőmérséklete általában 100 ’C-nál nem magasabb, ezeket a szennyezések méregtelenítést eljárásának végrehajtása céljából a reakció kezdőhőmérsékletére kell felmelegíteni. A tisztítandó hulladékgázok felmelegítését forró füstgázok hozzáadásával vagy távozó, tisztított gázok hőcserélő berendezésben való hőátadásával érik el.
Jelenleg a legtöbb, iparban alkalmazott katalitikus méregtelenítő berendezésben általában kombinált melegítési eljárást használnak. A hulladékgázok katalitikus méregtelenítésének elvi technológiai menete a munkafolyamatok következő sorrendjét tartalmazza.
A tisztítandó gázt hőkicserélőbe vezetik, ahol eltávozó, tisztított gáz hőjével felmelegítik. Ezután a tisztítandó hulladékgázokat forró, a tüzelőanyag elégetése során keletkező füstgázok hozzáadásával tovább hevítik. Ennek következtében a tisztítandó hulladékgázok hőmérsékletét olyan fokra állítják be, amely lehetővé teszi a katalizátoron a toxikus szennyezések átalakítását (oxidációját).
A tisztítandó hulladékgázok katalizátonétegen áramlanak át, ahol hőmérsékletük a szennyezések oxidációjának reakcióhője következtében tovább emelkedik. Ezt követően a tisztított gáz egy csöves hőkicserélőn halad át, ahol a tisztítandó, kiindulási gázokat felmelegíti. A hőkicserélőbői kilépő, tisztított és lehűtött gázokat az atmoszférába vezetik („Chemie” (Leningrád), 25-40. oldal].
Egy ilyen típusú eljárás kivitelezése bonyolult és térigényes berendezéseket, valamint jelentős, további tüzelőanyag-felhasználást igényel a tisztítandó gázelegy felmelegítésére. Reális körülmények között ezt az eljárást pótlólagos tüzelőanyag elégetése nélkül csak akkor lehet végrehajtani, ha a kiinduló gáz több mint 4-5 g/m3 összmennyiségben tartalmaz szerves vegyü2 leteket Ha a szennyezések összes mennyisége 4 g/m nél kevesebb, akkor a hulladékgázokat méregtelenítés céljából forró, a tüzelőanyag elégetése során kapott fűtőgáznak a tisztítandó hulladékgázba való bevezetésével melegítik fel, amit toxikus nitrogén-oxidok képződése kísér.
A tüzelőanyag elégetésének elkerülése céljából nagyfelületű hőkicseiélő alkalmazható; ez azonban megnöveli az atmoszférába távozó hőveszteséget. Ezenfelül ebben az eljárásban nagyon nehezen dolgozhatók fel olyan hulladékgázok, amelyek szennyzésösszetétele időbeli szempontból nem állandó. Ez a tény olyan rendszer létesítését követeli meg, amely az üzemeltetési feltételeket a pótlólagos tüzelőanyag elégetése során automatikusan szabályozza.
A fentebb említett hátrányok kiküszöbölése céljából egy sereg eljárást javasoltak hulladékgázok toxikus szennyezéseinek a méregtelenítésére e szennyezések oxidációjával, aminek során az eljárást nemstacionárius üzemelési körülmények között hajtják végre. Ezen eljárások szerint a folyamatot úgy hajtják végre, hogy a tisztítandó hulladékgázt egy katalizátorrétegen vezetik át, és ennek során a hulladékgázok minden egyes, egymást követő átvezetésének irányát az előzőhöz viszonyítva ellentétes irányra változtatják (849 594 lajstromszámú SU szabadalmi leírás).
A méregtelenítő eljárás nemstacionárius üzemelési körülmények közötti kivitelezése során a kontaktapparátus (katalizátor-berendezés) fémigénye 2-5-szőrösen csökken, és 1 g/m3-nél nagyobb mennyiségű összes szennyezést tartalmazó hulladékgázok méregtelenítése során a tüzelőanyag-ráfordítás kizárható.
Ennek az eljárásnak a során alkalmazott katalizátorberendezés jelentős hőkapacitása lehetővé teszi olyan gázok egyszerű és hatékony feldolgozását is, amelyek térfogata és összetétele az időben változik.
A nemstacionárius üzemelési körülmények között végzett eljárás szerint a méregtelenítést folyamatot a következőképpen hajtják végre. Közömbös (inért) anyagból álló rétegek közé visznek be egy katalizátorréteget; a közömbös anyagból és a katalizátorból álló réteget meghatározott (250-500 ’C közötti) hőmérsékletre melegítik, majd a tisztítandó hulladékgázt méregtelenítés céljából átkapcsoló berendezésen át vezetik be. A tisztítandó hulladékgázt sorrendben a közömbös anyagból álló, majd a katalizátorból álló rétegen, majd ismét közömbös anyagból álló rétegen bocsátják át. A közömbös anyaggal történő közvetlen értintkezés következtében a kiindulási gázelegy felmelegszik, és reakcióba lép a katalizátoron.
Ennek során az elegyek oxidációs reakciója következtében hő fejlődik. Ezután a gázt a közömbös anyag második rétegére vezetik, ahol elhűl, miközben hőmennyiségét a közömbös anyag részecskéinek adja át. A közömbös anyagrétegből való kilépés után a tisztított gázt átkapcsolóberendezésen keresztül az atmoszférába vezetik el.
Egy bizonyos idő után a tisztítandó gáz bevezetésének irányát ellentétesre kapcsolják át. Az átkapcsolóberendezéseket úgy rendezik el, hogy a tisztított gázt
HU 203 487 Β ekkor a közömbös anyagból álló azon rétegre vezetik, ahol előzőleg a hulladékgázok hőmennyisége felhalmozódott.
Ezután a gázt átbocsátják a katalizátorrétegen, valamint utána a közömbös anyagon álló második rétegen, 5 amely előzőleg belépő rétegként szolgált (ahová előzőleg a gázok először léptek be).
Ezután a tisztított gázt az átkapcsolóberendezésen keresztül a környező atmoszférába vezetik el. A továbbiakban a tisztítandó gázelegy bevezetési irányát sza- 10 bályszerűen, elére meghatározott, 10-100 perces időközökben megfordítják. Az eljárás ilyen végrehajtása során az oxidációs reakcióban fejlődött hőmennyiség egy részét a közömbös anyag és a katalizátor rétege magában tartja. Ennek során a közömbös anyag egyes 15 szakaszait generátorként üzemeltetik. Ennek következtében a katalizátorrétegben a toxikus alkatrészek csekély mennyisége mellett is magasabb hőmérsékletek (250-800 ‘C közötti hőmérsékletek) érhetők el.
A hulladékgázok ezen eljárás szerinti méregteleníté- 20 se során számos nehézség adódik, elsősorban azzal kapcsolatban, hogy a katalizátornak vannak olyan részei, amelyek hőmérséklete a katalizátor hőstabilitásának a határát meghaladja. Ez feltételezi, hogy a katalizátorrétegben különböző hőmérsékletű részek vannak. 25
A katalizátorrétegnek a reaktortengely melletti részeinek a hőmérséklete lényegesen magasabb, mint a reaktorfalak melletti katalizátorrészek hőmérséklete.
Ennek következtében a katalizátor hőhatásra inaktiválódik, és élettartama megrövidül. Ezenkívül, ha a 30 tisztítandó gáz szennyezéseinek összes mennyisége 1 g/m3-nél csekélyebb, akkor ezzel az eljárással a gázok megkívánt mértékű tisztítása nem érhető el.
Csekély szennyezéstartalmú hulladékgázok méregtelenítésére ismert egy olyan eljárás, amelynek során egy 35 tüzelőanyagot pótlólagosan közvetlenül a tisztítandó gázelegybe vezetnek (882 056 lajstromszámú SU szabadalmi leírás). A tüzelőanyag - például földgáz - pótlólagos bevezetése azonban a katalizátorrétegen a legmagasabb hőmérsékletet tovább emeli 550-750 ’C-ra. 40
Ilyen hőmérsékleten a földgáz oxidációs folyamata kielégítő sebességgel játszódik le. A legtöbb szerves szennyezés (például az alkoholoké és az oldószereké) mélyreható oxidációs folyamatának lejátszódásához 300-450 ’C szükséges, még oxid-katalizátorok alkal- 45 mazásakor is.
Amint azt az előbb említettük, a katalizátonétegben a hőmérséklet 550-750 ’C; ami tüzelőanyag (földgáz) állandó bevezetésének a következménye (a tisztítandó hulladékgázba). A katalizátornak 550 ’C és 750 ’C 50 közötti hőmérsékleteken történő üzemeltetése a katalizátor élettartamát (12-16 hónapra) lerövidíti.
Ennek következtében a hulladékgázoknak a technika jelenlegi állása szerint ismert eljárásokkal történő méregtelenítése során a folyamat kedvező műszaki- 55 gazdasági jellemzői nem érhetők el, s ez a katalizátor tűlhevülésének és a katalizátor élettartama megrövidülésének a következménye.
A találmány alapját az a feladat képezi, hogy a hulladékgázok katalitikus tisztítási eljárásában a folya- 60 mát kivitelezését úgy változtassuk meg, hogy változó térfogatú és összetételű hulladékgázok - beleértve olyan hulladékgázokat is, amelyek összes szennyezéstartalma csekély (1 g/m3-nél kevesebb) - a katalizátor hosszabb élettartamának megtartásával és gyakorlatilag teljes mértékű méregtelenítéssel tisztíthatók legyenek.
E feladatot olyan eljárással oldjuk meg, hogy hulladékgázokat katalitikusán tisztítunk szerves szennyeződésektől és szén- monoxidtól 250 ’C-től 700 ’C-ig terjedő hőmérséklet-tartományban, aminek során a hulladékgázokat mélyreható oxidáció céljából katalizátorrétegen vezetjük át, miközben tisztított gázt nyerünk, s aminek során a hulladékgázok minden egyes, egymást követő átvezetésének irányát és a tisztított gáz elvezetését az előzőhöz képest ellentétesre változtatjuk.
A találmány szerinti eljárásban a katalizátorréteg két részből áll, és a hulladékgázokat először a katalizátorréteg első részén bocsátjuk át, utána átkeverjük; majd a hulladékgázokat a katalizátorréteg második részén bocsátjuk át, aminek során az átkeverést úgy hajtjuk végre, hogy a katalizátorréteg második részébe való belépéskor a tisztítandó hulladékgázáramban legfeljebb 50 ’C hőmérsékletgradiens alakuljon ki.
A mélyreható oxidáció katalizátoraként nemesféma-* lapú (platina- vagy palládiumalapú) vagy oxid-katalizátorokat alkalmazhatunk, amelyekben az aktív kom^. ponensek réz- vagy króm-oxidok, vagy más féméig oxidjai vagy ezek keverékei.
A méregtelenítési eljárást 250 ’C és 700 ’C közötti^ hőmérsékleteken végezzük. A hulladékgázok mélyreható oxidációja (a méregtelenítési folyamat) nemesié-., meket tartalmazó katalizátorokon 250 ’C hőmérséklet ten játszódik le. 250 ’C-nál alacsonyabb hőmérsékleteken - az eljárás elfogadható körülmények közötti végrehajtását feltételezve - még könnyen oxidálható szennyeződések (például a szén-monoxid, metanol) sem méregteleníthetők teljes mértékben.
A hőmérséklet legmagasabb értékét, azaz 700 ’C hőmérsékletet a mélyreható oxidációra alkalmazott, granulált katalizátorok túlnyomó többségének hőstabilitási határa szabja meg. Ha ezt a hőmérsékletet túllépjük, akkor a katalizátor porózus szerkezete megváltozik, aktív felülete csökken, és a katalizátor veszít az aktivitásából. A továbbiakban a katalizátorszemcsék mechanikai roncsolódása is felléphet. -S*
A katalizátorréteget két részre osztjuk. Ez azzal áll kapcsolatban, hogy a tisztítandó hulladékgázárA átkeverése szükséges. Ennek során a katalizátorréteg különböző szakaszai hőmérsékleteinek kiegyenlítődési effektusa gyakorlatilag már a katalizátorréteg csekély mértékű elkülönítésekor is fellép.
A gázáram átkeverését előnyösen a legmagasabb hőmérsékletű zónában végezzük, mert ebben az esetben a katalizátorréteg különböző szakaszai között fennálló hőmérsékleti különbségek megszüntetésének a hatása már erélyesen jelentkezik. Ebből a célból a katalizátorréteget előnyösen két egyenlő részrewagy a katalizátorrészek közötti, megközelítőleg egyeaiő térfogatviszony szerint osztjuk fel.
HU 203 487 Β
Ismert, hogy a katalizátor élettartama megrövidülésének egyik oka különböző hőmérsékletű helyi katalizátorszakaszok kialakulása.
Kísérletileg kimutattuk, hogy a méregtelenítési folyamat ismert eljárások szerinti végrehajtása során 5 ilyen katalizátorszakaszok képződése 3—10 órát vesz igénybe. Ez az idő lényegesen meghaladja azt az időközt (10-120 perc), amelynek során a gáznak a rétegbe való bevezetési irányát megváltoztatjuk. Azon az időn belül, ami alatt a tisztítandó gázt az egyik irányban 10 bevezetjük, a katalizátorszakaszokon a hőmérsékleti gradiens kialakulása nem érheti el maximális értékét, és így egészében véve lényegesen nem befolyásolhatja a folyamatjellemzőit.
A katalizátonéteg kettéosztásával a különböző hő- 15 mérsékleti értékeket mutató katalizátorszakaszok jelenléte kiküszöbölhető. Amikor a tisztítandó gázt a katalizátonéteg első részén a tisztítandó gáz bevezetési irányára merőleges keresztmetszeten át áramoltatjuk, akkor különböző hőmérsékletű katalizátorszakaszok 20 alakulnak ki.
A gáznak a katalizátor első részéből való kilépése után a tisztítandó gázt - például egy légjárattal, egy szegmentált kettősrács, vagy kévéidként működő cső segítségével - átkeverjük. A tisztítandó gáz átkevert 25 gázáramát a katalizátonéteg második részébe vezetjük.
Ez a gázáram megszünteti a katalizátonéteg különböző szakaszai közötti hőmérséklet-különbséget, amely az előző bevezetési irány során a tisztítandó gáz bevezetésekor alakult ki. 30
Ha olyan gázokat méregtelenítünk, amelyek összes szennyezéstartalma 1 g/m3-nél kisebb, akkor ajánlatos a katalizátorrétegben a hőmérsékletek csökkentése céljából, de a tisztítás mértékének megtartása mellett a hulladékgázt egy mélyreható oxidációt elősegítő kata- 35 lizátorrétegen egy szénhidrogén-tüzelőanyag jelenlétében átbocsátani, amelyet a kiindulási gázba szakaszosan, a hulladékgáz 1 m3-ére számítva 03-5 g mennyiségben vezetünk be.
A tüzelőanyaggal összekevert gáz tisztítás céljából va- 40 ló bevezetése során a hőmérséklet a katalizátorrétegben növekedni kezd. Folyamatos tüzelőanyag-bevitel esetén e rétegben olyan hőmérsékletek léphetnek fel, amelyek a katalizátor hőstabilitási határát meghaladják. Ha viszont a gázt tüzelőanyag nélkül visszük a tisztítási folyamatba, 45 akkor nem sikerül a méregtelenítési folyamat végrehajtása a tisztítás magas színvonalával, elfogadható technológiai feltételek mellett. Ezért a tüzelőanyag bevitelét addig végezzük, amíg a hőmérséklet a rétegben egy bizonyos, előre meghatározott értéket (250-700 ’C) elér. Ezután a 50 tüzelőanyag bevitelét leállítjuk, és csak a tisztítandó gázt vezetjük a tisztítási folyamatba. Ennek során a hőmérséklet csökkenni fog.
Egy bizonyos minimális hőmérsékletnek a katalizátorrétegben történő elérése után a tüzelőanyag beveze- 55 tését ismét megkezdjük, és a továbbiakban is így járunk el. Ha a hőmennyiség a tisztítandó gáz 03 g/m3 mértékének megfelelő hőmennyiségig csökken, akkor t csekély össz-szennyezéstartalmú gázok (ha a szennye- i zéstartalom 1 g/m3-nél kisebb) nem méregteleníthetők. 6Q
Az atmoszférába elvezetett hőmennyiségek ennek során túllépik a reakció következtében keletkező hőmennyiséget, és így a méregtelenítési folyamat kielégítő tökéletességgel nem játszódik le. Ha a tüzelőanyagot a tisztítandó gáz 1 m3-ére vonatkoztatva 5 g-nál nagyobb mennyiségben vezetjük be, akkor a hőmérséklet a katalizátorrétegben nagyon gyorsan növekszik, és ennek következtében nehezebbé válik a folyamat ellenőrzése és szabályozása.
Ennek során továbbá nem zárható ki a katalizátonéteg egyes szakaszaiban a katalizátor túlhevülése, aktivitásának csökkenése vagy megszűnése.
A találmány szerinti, hulladékgáz tisztítására szolgáló eljárás az ismert, katalitikus tisztítási eljárásokkal összehasonlítva - amelyeket nemstacionárius körülmények között valósítanak meg - lehetővé teszi a katalizátor élettartamának 20-40%-os meghosszabbítását, aminek során a toxikus szennyezések kiküszöbölésével mintegy 100%-os tisztítást érünk el.
Ezen túlmenően azokkal a hagyományos méregtelenítési eljárásokkal összehasonlítva is kitűnik a találmány szerinti eljárás, amelyek kivitelezése során a tisztítandó gázt egyugyanazon irányban vezetik a katalizátorrétegbe; a találmány szerinti eljárás technológiája egyszerűbb, és készülékigénye kevesebb, valamint különböző öszetételű és ingadozó térfogatú gázok tisztítására is alkalmazható.
A találmány szerinti eljárás értelmében a tisztítást egyetlen készülékben végezzük, s így hókicserélő-célberendezés nem szükséges. A gáztisztító berendezés fémigénye 2-5-szörös tényezővel csökken.
A találmány szerinti eljárás alkalmazása lehetővé teszi bonyolult összetételű toxikus szennyezéseket tartalmazó gázok méregtelenítését. A toxikus szennyezések kiküszöbölésével a gázok tisztulásának a mértéke lehetővé teszi a modem egészségügyi szabványok megtartását. Az eljárás egyik előnye abban áll, hogy az elérhető tisztulási mérték gyakorlatilag független a mélyreható oxidációnak az eljárás kivitelezése során alkalmazott, különböző típusú katalizátoraitól.
Mindezek alapján a találmány szerinti eljárást egyszerű technika, egyszerű készülékigény, nagy hatékonyság, a mélyreható oxidáció céljából alkalmazott katalizátorok kielégítően hosszú élettartama (körülbelül 20-24 hónap), gazdaságosság és általános alkalmazhatóság jellemzi, mivel felhasználható a gázoknak tetszőleges összetételű szerves szennyezésektől vagy szén- monoxidtól való megtisztítására.
A találmány szerinti eljárás legkedvezőbb kivitelezésimódja
A hulladékgáz katalitikus tisztítási eljárása technológiai kivitelezés szempontjából egyszerű, és az alábbiak szerint hajtható végre.
Tisztítandó gázt mélyreható oxidációra alkalmas, előmelegített katalizátorrétegbe vezetünk. A katalizátorral való érintkezés következtében a gáz a szennyezések oxidációjának kezdőhőmérsékletére melegszik. A katalizátorréteg első részében végbemegy a szennyezések mélyreható oxidációjának kémiai reakciója, és a gáz a
HU 203 487 Β szennyezéseitől részben megtisztul. Az oxidációs folyamatot 250 *C és 750 *C közötti hőmérséklet- tartományban játszatjuk le. Ezután a tisztítandó gázt átkeverjük, és az átkeverést mindaddig folytatjuk, amíg a tisztítandó gázáramban a katalizátorréteg második részébe való belépéskor a hőmérsékletgradiens legfeljebb 50 ’C. Nagyobb hőmérséklet- különbség esetén a katalizátor élettartama különböző hőmérsékletű katalizátorszakaszok kialakulása következtében megrövidül.
A gáz átkeveréséhez például légjáratot, szegmentált kettősrácsot vagy keverőként szereplő csövet alkalmazunk. Átkeverés után a gázt a katalizátorréteg második részébe (a gáz áramlási irányába) vezetjük, ahol végbemegy a gáznak a szennyezéseitől való megtisztulása. Ezután a tisztított gázt az atmoszférába (környezetbe) vezetjük. Egy bizonyos idő után a tisztítandó gáz bevezetési irányát ellentétesre változtatjuk.
Ennek során az előzőleg kilépő rétegként szereplő katalizátonéteg belépő réteggé válik. Az előzőleg felmelegedett katalizátor szolgál a tisztítandó gáz felmelegítésére, majd a gázt átkeverjük, és a katalizátor második részébe (amely előzőleg első részként szerepelt) vezetjük. Ezt követőin a tisztított gázt az atmoszférába (környezetbe) elvezetjük. A továbbiakban a tisztítandó gáz bevezetési irányát szabályszerűen, előre meghatározott időközökben megfordítjuk.
g/m3-nél csekélyebb összes szennyezéstertalmú gázok méregtelenítése céljából a tisztítási eljárást a szénhidrogén- tüzelőanyag jelenlétében végezzük, amelyet szakaszosan vezetünk a tisztítandó kiindulási gázba. A méregtelenítő eljárás technológiai sorrendje ebben az esetben a következő.
A tisztítandó gáz, amelyet 0,5-5 g/m3 mennyiségű szénhidrogén-tüzelőanyaggal keverünk, a katalizátorréteg előmelegített első részébe jut, ekkor legfeljebb 50 ‘C hőmérsékleti gradiens eléréséig keverjük, ezután átbocsátjuk a katalizátorréteg második részén, majd a tisztított gázt az atmoszférába elvezetjük
A gázbevezetés irányát ennek során szakaszosan, a megelőző bevezetési iránnyal ellentétesre változtatjuk. Eközben a katalizátoirétegben a hőmérséklet 250700 ’C intervallumban növekszik. Az előre meghatározott hőmérsékleti érték elérése után a tüzelőanyagnak a tisztítandó gázba való bevezetését leállítjuk; a tüzelőanyag bevezetését akkor kezdjük meg ismét, ha a katalizátor hőmérséklete 250-700 ’C intervallumban az előre megszabott hőmérsékletre csökken. Ezt követően a munkamenetet ugyanebben a sorrendben megismételjük.
Az alkalmazásra kerülő katalizátor mennyiségének csökkentése céljából a katalizátor egy része a réteg homlokfelületén közömbös anyaggal helyettesíthető, amint ez az ismert eljárásokban is történik.
A találmány szerinti eljárást a jobb megértés céljából az alábbi kiviteli példákban részletesen ismertetjük.
1. példa
Olyan szennyezett levegőt tisztítunk, amely 0,038 térfogat% etil- acetátot tartalmaz. A gáz lineáris sebessége a belépésnél 0,6 m/s, a réz-króm-oxid-katalizátor rétegmagassága 0,8 m. A katalizátoiréteget két, egyenként 0,4 m méretű részre osztjuk. A katalizátorszemcsék mérete 15 mm. A gáznak a katalizátorrétegbe való bevezetését 30 percenként ellenkező irányba fordítjuk.
A tisztítás céljából bevezetendő gáz hőmérséklete 30 ’C. A tisztítandó gázt átbocsátjuk a katalizátorréteg első részén, utána átkeverjük, majd átvezetjük a katalizátorréteg második részén, aminek során az átkeverést szegmentált kettősrács segítségévéi addig folytatjuk, amíg a tisztítandó gázáramban a katalizátorréteg második részébe való belépéskor a hőmérsékletgradiens legfeljebb 5’C.
Ezután a tisztított gázt az atmoszférába vezetjük. A gázbevezetés irányát 30 percenként ellentétesre változtatjuk. A hőmérséklet a katalizátorrétegben 500550 ’C. A levegő tisztulási foka az etil- acetát-gőzök kiküszöbölése után 99,93%. A katalizátor élettartama 20 hónap.
2. példa
1,1 térfogat% szén-monoxidot tartalmazó, szennyezett levegőt tisztítunk. A gáz belépési sebessége 0,4 m/s, a platinatartalmú katalizátonéteg magassága 0,3 m. A katalizátorréteget két egyenlő részre osztjuk. A katalizátorszemcse henger alakú, mérete 5*10 mm. A kiindulási gáz hőmérséklete 80 ’C. Az eljárást az 1. példában leírt módon hajtjuk végre. A tisztítandó gáznak a légjárattal való átkeverésével a katalizátorrétegek < között kiegyenlítjük az 50 ’C-ot kitevő hőmérsékletg- í radienst a katalizátonéteg második részébe való belépéskor. A hőmérséklet a katalizátoirétegben 250270 ’C. .
A szén-monoxid eltávolítása után a levegő tisztulá-. sának mértéke 99,9%. A katalizátor élettartama 20 hónap.
3. példa
Olyan szennyezett levegőt tisztítunk, amely xilolt, toluolt és acetont tartalmaz, és összes szennyezéstartalma 4 g/m3. A gáz belépési sebessége 0,5 m/s, a rézkróm-oxid-katalizátor rétegmagassága 0,5 ml.
A katalizátorréteget térfogatviszony szerint két részre osztjuk, amelyek aránya 2:3. Az eljárást a 2. példában leírt módon végezzük. A katalizátonéteg hőmérséklete 650-700 ’C. A tisztított gáz kilépéskor összesen 0,02 g/m3 oldószert tartalmaz (a tisztulás foka tehát 99,5%). A katalizátor élettartama 19 hőnap.
4. példa
Olyan szennyezett levegőt tisztítunk, amely 0,09· 102 térfogat% fenolt, 3·10'2 térfogat% metanolt és 9·10'2 térfogat% formaldehidet tartalmaz.
Az eljárást szemcsézett, 1,8 m rétegmagasságú rézkróm-oxid- katalizátorral hajtjuk végre, amelyet két, egyenként 0,9 m magasságú rétegre osztunk, és a gázt e részek között egy légjárat segítségével addig keverjük, amíg a katalizátonéteg második részébe való belépéskor a hőmérsékletgradiens 5 ’C.
A tisztítási folyamatot úgy végezzük, hogy 2 g/m3 mennyiségben tüzelőanyagot vezetünk a tisztítandó
HU 203 487 Β gázba. Amint a katalizátorrétegben 650 *C hőmérsékletet érünk el, a tüzelőanyag bevezetését leállítjuk. Amikor a hőmérséklet a katalizátorrétegben 550 'C-ra csökken, akkor ismét megkezdjük a tüzelőanyag bevezetését a tisztítandó kiindulási gázba, és a munkafolyamatokat a leírt sorrendben ismételjük. A toxikus szennyezések elvátolítása után a tisztulás mértéke 99,9%. A katalizátor élettartama 22 hónap.
5. példa
Olyan hulladékgázt méregte leni tünk, amely 21 térfogat% oxigént, 4,2·10'3 térfogat% xilolt, 3,9·103 térfogat% (0,1 g/m3) acetont és maradékként nitrogént tartalmaz. A réz- króm-oxid-katalizátor rétegmagassága 1 m, és ezt a katalizátorréteget térfogatviszony szerint 4:6 arányban két részre osztjuk. A gáz lineáris sebessége 1 m/s. Az eljárást a 4. példában leirt módon hajtjuk végre. Pótlólag 5 g/m3 mennyiségben szénhidrogén-tüzelőanyagot vezetünk be.
Amidőn a katalizátor hőmérséklete 380 °C, a tüzelőanyagnak a tisztítandó gázba való bevezetését megkezdjük, és 700 ’C hőmérséklet elérésekor leállítjuk. A toxikus szennyezések eltávolítása után a gáz tisztulásának mértéke 995%. Akatalizátor élettartama 20 hónap.
6. példa
0,5 g/m3 szén-monoxidot tartalmazó, szennyezett levegőt méregtelenítünk. Az eljárást a 4. példában leírt módon valósítjuk meg.
A platinatartalmú katalizátorréteg magassága 1 m, és ezt két egyenlő részre osztjuk. A gáz sebessége 1,2 m/s. Amidőn a katalizátor hőmérséklete 250 ’C, akkor megkezdjük a tüzelőanyag bevezetését a tisztítandó gázba, és 380 ’C elérésekor leállítjuk. A tisztítandó gáz 1 m3-ére vonatkoztatva 0,5 g tüzelőanyagot vezetünk be. A tisztulás mértéke 995%· A katalizátor élettartama hónap.
A találmány gépgyártóipari festő- és szárítócsamokok ventilációs gázainak oldószergőzöktől való tisztítására, valamint technológiai folyamatok során eltávozó hulladékgázok tisztítására és vegyi és petrolkémiai üzemek ventilációs gázainak a tisztítására alkalmazható.
Claims (2)
- SZABADALMI IGÉNYPONTOK1. Eljárás hulladékgázoknak szerves szennyezésektől és szén- monoxidtól való katalitikus tisztítására 250 *C és 700 ’C közötti hőmérséklet-tartományban, aminek során a hulladékgázokat mélyreható oxidáció céljából katalizátoirétegen vezetjük át, miközben tisztított gázt nyerünk, s aminek során a hulladékgázok minden egyes, egymást követő átvezetési irányát és a tisztított gáz elvezetésének irányát az előzőhöz képest ellentétesre változtatjuk, azzal jellemezve, hogy a katalizátorréteg két részből áll, és a hulladékgázokat előbb a katalizátorréteg első részén vezetjük át, majd átkeveijük, és utána a tisztítandó gázt a katalizátorréteg második részén vezetjük át, aminek során az átkeverést úgy hajtjuk végre, hogy a katalizátorréteg második részébe való belépéskor a hőmérsékleti gradiens a tisztítandó gázáramban legfeljebb 50’C.
- 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan hulladékgázok tisztítása során, amelyek összes szennyezéstartalma 1 g/m3-nél kevesebb, a hulladékgázt a mélyreható oxidációra alkalmazott katalizátoron egy szénhidrogén-tüzelőanyag jelenlétében vezetjük át, amelyet a tisztítandó kiindulási gázba szakaszosan, a hulladékgáz 1 m3-ére vonatkoztatva 05-5 g mennyiségben vezetünk be.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU864131459A SU1695969A1 (ru) | 1986-10-17 | 1986-10-17 | Способ очистки газов от примесей органических веществ и монооксида углерода |
| SU864131464A SU1701355A1 (ru) | 1986-10-17 | 1986-10-17 | Способ очистки отход щих газов |
| PCT/SU1987/000066 WO1988002660A1 (en) | 1986-10-17 | 1987-06-02 | Method of catalytic cleaning of waste gases |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUT50662A HUT50662A (en) | 1990-03-28 |
| HU203487B true HU203487B (en) | 1991-08-28 |
Family
ID=26666078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU875781A HU203487B (en) | 1986-10-17 | 1987-06-02 | Method for catalytic purifying outgases |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4877592A (hu) |
| JP (1) | JPH01501454A (hu) |
| DE (1) | DE3790629T1 (hu) |
| DK (1) | DK164935C (hu) |
| FR (1) | FR2605243B1 (hu) |
| GB (1) | GB2206062B (hu) |
| HU (1) | HU203487B (hu) |
| WO (1) | WO1988002660A1 (hu) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE59009929D1 (de) * | 1990-08-31 | 1996-01-11 | Inst Kataliza Sibirskogo Otdel | Verfahren zum entfernen von stickoxiden aus abgasen. |
| DE69333160T2 (de) * | 1992-03-19 | 2004-06-03 | International Fuel Cells Corp., South Windsor | Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von Kohlenmonoxid aus Gasen |
| US6010675A (en) * | 1992-03-19 | 2000-01-04 | International Fuel Cells Corp. | Method of and apparatus for removing carbon monoxide from gaseous media |
| US5366708A (en) * | 1992-12-28 | 1994-11-22 | Monsanto Eviro-Chem Systems, Inc. | Process for catalytic reaction of gases |
| US5364259A (en) * | 1993-03-10 | 1994-11-15 | Monsanto Enviro-Chem Systems, Inc. | Process and apparatus for gas phase reaction in a regenerative incinerator |
| US5451300A (en) * | 1993-06-01 | 1995-09-19 | Monsanto Company | Process for stripping a volatile component from a liquid |
| US5710356A (en) * | 1994-11-22 | 1998-01-20 | The University Of Kansas | Method of conducting an endothermic reaction in a packed-bed reactor with external energy addition |
| US5658541A (en) * | 1995-03-16 | 1997-08-19 | Monsato Company | Process for removal of divalent sulfur compounds from waste gases |
| DE69620171T2 (de) | 1995-06-06 | 2002-11-07 | Bp Corp. North America Inc. (N.D.Ges.D. Staates Indiana), Chicago | Katalytisches abgasbehandlungssystem zur bekämpfung von fluchtigen chemischen emissionen |
| TW410170B (en) * | 1996-07-08 | 2000-11-01 | Boc Group Inc | Removal of nitrogen oxides from gas streams |
| US5768888A (en) * | 1996-11-08 | 1998-06-23 | Matros Technologies, Inc. | Emission control system |
| US5823770A (en) * | 1997-02-26 | 1998-10-20 | Monsanto Company | Process and apparatus for oxidizing components of a feed gas mixture in a heat regenerative reactor |
| US6261093B1 (en) | 1999-02-02 | 2001-07-17 | Monsanto Company | Heat regenerative oxidizer and method of operation |
| US6641625B1 (en) | 1999-05-03 | 2003-11-04 | Nuvera Fuel Cells, Inc. | Integrated hydrocarbon reforming system and controls |
| US7758831B2 (en) * | 2004-09-30 | 2010-07-20 | Babcock Power Environmental Inc. | Systems and methods for removing materials from flue gas via regenerative selective catalytic reduction |
| US8124017B2 (en) * | 2004-09-30 | 2012-02-28 | Babcock Power Environmental Inc. | Systems and methods for high efficiency regenerative selective catalytic reduction |
| EP2228122B1 (en) | 2009-02-25 | 2012-08-15 | K.M.W.E. Management B.V. | Process and reactor for removingVOC from gas flows |
| RU185227U1 (ru) * | 2018-09-12 | 2018-11-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Устройство для очистки инертных газов |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2946651A (en) * | 1956-08-09 | 1960-07-26 | Oxy Catalyst Inc | Catalytic treatment of gas streams |
| DK119652B (da) * | 1964-09-11 | 1971-02-08 | Topsoe H | Reaktør til udførelse af gasfasereaktioner ved gennemledning af en gasblanding gennem et leje fyldt med katalysatørpartikler. |
| SU381384A1 (ru) * | 1970-05-18 | 1973-05-22 | Способ регулирования температурного режима экзотермических процессов | |
| JPS5249424B2 (hu) * | 1973-01-20 | 1977-12-17 | ||
| US4039623A (en) * | 1976-08-16 | 1977-08-02 | Ppg Industries, Inc. | Catalytic oxidation of C2-C4 halogenated hydrocarbons |
| DE2911501A1 (de) * | 1979-03-23 | 1980-10-02 | Daikin Ind Ltd | Vorrichtung zur katalytischen oxidation |
| US4410499A (en) * | 1979-05-02 | 1983-10-18 | United States Steel Corporation | Waste gas purification reactor and method |
| SU849594A1 (ru) * | 1979-06-25 | 1982-04-15 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Катализа Со Ан Ссср | Способ очистки отход щих газов |
| DD150600A1 (de) * | 1980-05-15 | 1981-09-09 | Werner Freudenberg | Verfahren und katalysator zur nachverbrennung von abprodukten aus der paraffinoxydation |
| SU882056A2 (ru) * | 1980-06-19 | 1982-11-15 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Катализа Со Ан Ссср | Способ очистки отход щих газов |
| US4366668A (en) * | 1981-02-25 | 1983-01-04 | Gulf Research & Development Company | Substoichiometric combustion of low heating value gases |
| DE3505354A1 (de) * | 1984-04-05 | 1985-10-17 | Linde Ag, 6200 Wiesbaden | Verfahren und vorrichtung zur entfernung unerwuenschter gasfoermiger bestandteile aus einem rauchgas |
-
1987
- 1987-06-02 GB GB8812975A patent/GB2206062B/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-06-02 US US07/239,956 patent/US4877592A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-06-02 HU HU875781A patent/HU203487B/hu not_active IP Right Cessation
- 1987-06-02 WO PCT/SU1987/000066 patent/WO1988002660A1/ru active Application Filing
- 1987-06-02 JP JP62506694A patent/JPH01501454A/ja active Pending
- 1987-06-02 DE DE19873790629 patent/DE3790629T1/de not_active Withdrawn
- 1987-10-16 FR FR878714324A patent/FR2605243B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-06-16 DK DK329488A patent/DK164935C/da not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK164935B (da) | 1992-09-14 |
| GB2206062B (en) | 1991-03-27 |
| GB8812975D0 (en) | 1988-08-03 |
| WO1988002660A1 (en) | 1988-04-21 |
| FR2605243B1 (fr) | 1990-09-14 |
| DK329488A (da) | 1988-06-16 |
| US4877592A (en) | 1989-10-31 |
| DK329488D0 (da) | 1988-06-16 |
| HUT50662A (en) | 1990-03-28 |
| DK164935C (da) | 1993-02-01 |
| FR2605243A1 (fr) | 1988-04-22 |
| JPH01501454A (ja) | 1989-05-25 |
| GB2206062A (en) | 1988-12-29 |
| DE3790629T1 (hu) | 1988-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HU203487B (en) | Method for catalytic purifying outgases | |
| US5607496A (en) | Removal of mercury from a combustion gas stream and apparatus | |
| JP3589529B2 (ja) | 燃焼排ガスの処理方法及び装置 | |
| EP1374977B1 (en) | Desulfurizer and method of desulfurization | |
| JP4512238B2 (ja) | 廃ガス流から窒素酸化物を除去する方法 | |
| EP0801978B1 (en) | Process for the denitration of exhaust gases with heat treated activated carbon | |
| US20090232718A1 (en) | Multi-stage catalytic air purification system | |
| JP4799721B2 (ja) | Ｎ２ｏの熱分解 | |
| US3949056A (en) | Method for treating air containing odoriferous substances | |
| KR20190055018A (ko) | 저온 가스 정화 공정 및 그 공정에 사용하기 위한 촉매 | |
| JPS58168808A (ja) | 廃ガス処理方法 | |
| EP1029580B1 (en) | Method for removing nitrogen oxides in exhaust gas | |
| US5401479A (en) | Process for the removal of nitrogen oxides from off-gases | |
| US4321240A (en) | Treatment of gaseous effluent | |
| HU188285B (en) | Method for catalytic purifying gases | |
| JP3758073B2 (ja) | 排ガスの処理装置 | |
| JPH0647282A (ja) | 煙道ガスの低温脱窒素用触媒、その製法及び煙道ガスの低温脱窒素法 | |
| EP0254538A1 (en) | Method for dry clean-up of waste material | |
| JP3779889B2 (ja) | 触媒の再生方法 | |
| JP3252669B2 (ja) | 排ガスの処理装置 | |
| EP0393515A1 (en) | Plant for purifying air polluted with organic industrial products, by catalytic combustion | |
| JPH05245343A (ja) | 排ガス処理方法 | |
| KR100460665B1 (ko) | 폐가스에 함유된 질소 산화물 및 다이옥신의 동시 제거방법 | |
| KR100423413B1 (ko) | 다이옥신 제거용 크로미아／타이타니아 촉매 및 이를 이용한 다이옥신 제거방법 | |
| Samish et al. | NO x reduction in flue gas |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |