SU1102620A1 - Способ очистки отход щих газов,содержащих сернистые соединени от органических примесей - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ , СОДЕРЖАЩИХ СЕРНИСТЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ путем их окислени  при 450-500°С в присутствии двухслойного окисного катализатора , отличающийс  тем, что с целью повышени  степени очистки газа и увеличени  механической прочности и термостойкости катализатора , в качестве первого сло  катализатора используют конвертерные ванадиевый или феррохромовый, или малофосфористый марганцевый шлаки процессов получени  ферросплавов . (Л с

Description

о o

О5

ю

о Изобретение относитс  к способам каталитической очистки отход щих газов, содержащих сернистые соединени , например газовых выбросов процессов переработки каменноугольных и буроугольных смол, производства пека, битумов и может быть использовано в коксохимической, неф теперерабатывающей , нефтехимической и химической промышленности. Известен способ очистки отход щих газов от сернистых соединений путем их окислени  до сернистого ангидрида при температуре около в присутствии катализатора - активированного угл , боксита или железа, или никел , или медного катализатора в сочетании с вольфрамом или ванадием или хромом 1 J, Недостатком этого способа  вл етс  высокое остаточное содержание сернистых компонентов, составл ющее 300 мг/м при начальном их содержании 530 мг/м, т.е. степень очистки составл ет лишь 40%. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ очистки отход щих газов, содержащих сернистые соединени  от органических примесей путем их окислени  при АЗО-ЗОи С в присутствии двухслойного окисного катализатора, в котором в качестве первого по ходу газа сло  используетс  алюмо-медно-хромоокисный катализатор (85,95% окиси алюмини , 8,6% окиси меди и 5,45% окиси хрома),в качестве второго сло  - алюмоплатиновый катализатор. Соотношение объемов первого и второг слоев составл ет 2:1. Применение в качестве первого сло  алюмо-меднохромоокисного катализатора позвол ет предотвратить отравление более актив ного алюмоплатинового катализатора контактными  дами. Сероводород, меркаптаны в первом по ходу газа слое окисл ютс  до S02, который в интервале температур 450-500 С не  вл етс  контактным  дом дл  катализаторов из благородных металлов. При объемной скорости 5000 ,температуре 450-500°С достигаетс  очистка от органических веществ, 3-4-бензпирена , фенолов, меркаптанов и сероводорода C2J. Алюмо-медно-хромоокисный катализатор , как и все окисные катализаторы этого типа, не  вл етс  высокотемпературным катализато)ом. Предельна  температура дл  такого типа катализаторов . Высокие температуры и неизбежное в ходе промышленной реализации процесса залповое увеличение выбросов вызывают резкие и значительные тепловые нагрузки на катализатор , что ведёт к быстрой потере его активности . Низка  механическа  прочность и термостойкость, небольшой срок службы и невозможность регенерации  вл ютс  недостатками катализатора первого сло  двухслойного Контакта глубокого окислени  много дерных ароматических веществ. Цель изобретени  - увеличение механической прочности и термостойкости катализатора, а также повьш1ение степени очистки газов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу очистки отход щих газов ,содержащих сернистые соединени  от органических примесей путем их окислени  при 450-500°С в присутствии двухслойного окисного катализатора, в качестве первого Сло  катализатора используют конвертерные ванадиевый или феррохромовьй , или малофосфористый марганцевы шлаки процессов получени  ферросплавов . Используемые шлаки имеют следующие составы, вес.%: конвертерный ванадиевый МпО 8-11; 13-19; tiO 9-10; 1-2; SiO 15-25, CaO 1-3, MgO 0,5-1,5; фосфор 0,05 0 ,1J FeO остальное конвертерный феррохромовый шлак производства среднеуглеродистого феррохрома следующего химического состава - , 55 58; FeO 12-20; Si02, Al20, CaO, MgO 5,38; малофосфористьй марганцевый химического состава -МпО 40-75; SiO 15-40;МгОз 1-8; Nip 2,2-2,3; KjG 0,6-0,8; фосфор 0,005-0,06; FeO, CaO, MgO остальное. Каталитическое действие шлаков, как катализаторов окислени  сернистых соединений , обусловлено их химическим и минералогическим составом. Каталитически активные в процессе глубокого окислени  окислы Сг, Мп, V, Fe содержатс  в ишаках преимущественно в закисной форме и совместно с содержащимис  окислами Са, Mg, Na, К придают пойерхности пшака основной характер , что способствует высокой степени адсорбщ- : кислых серосодержа щих примесей, кроме того, активные компоненты тпаков наход тс , в основ ном, в виде шпинелей сложного состава (Fe, Mn)0.(V,Cr,Fe, Т:,.) (Mg, Fe)0-(Al, Cr) Og,  вл ющихс  наиболее каталитически активной формой в процессе глубокого окислени  органических выбросов. Металлургические шлаки по своей структуре представл ют собой сложные твердые растворы, характеризуюпщес  различными дефектами кристаллического строени  - это вакансии и межузел ные атомы, дислокации, дефекты упаковки и границы раздела. Эти дефекты увеличивают адсорбционно-активную поверхность, также определ ют каталитическую активность шлаков. Неоднородна  структура с крупными порами , в том числе и с диаметром 10 , 10 см  вл етс  особенно выгодной дл  каталитических реакций, протекаю щих при атмосферном давлении. Механическа  прочность ишаков фракционного состава 3-5 см следующа , кг/табл.: конвертерный феррохромовый 33-40; конвертерный ванадиевый 15-18 малофосфористый марганцевый 11-14, что в 3-6 раз больше, чем у алюмомедно-хромового катализатора. Высока температура плавлени  IIOO-HOO C позвол ет вьщерживатБ температурные нагрузки процесса очистки, не мен   структуры и химического сбстава шлака . При температуре 450-500°С, объемной скорости 10000 ч, концентрации паров пековых дистилл тов в воздухе 3-4 г/м, составе при загрузке в реактор двух слоев катализатора (в первый по ходу газа-слой одного из указанных шлаков, во второй алюмоплатинового катализатора) в соотношении 1:1-2:1 достигаетс  степень превращени  органических соединений 100%. Пример 1. Пары пековых дистилл тов в воздухе подают в проточны реактор (диаметр 11 мм,длина 230 мм, со стационарным слоем катализатора). В реактор загружают два сло  катализатора: в первьй по ходу реакционно смеси 5 мл ва гадиевого ишака, во второй - 5 Nin алюмоплатинового катап затора АП-56. Соотношение объемов пе вого и второго слоев 1:1. Размер гранул катализаторов промышленный 3-6 мм. Концентраци  органических соединений в воздухе 3-4 г/м, концентраци  сероводорода 2-3 г/м Объемна  скорость в расчете на объем двух слоев катализатора luOOO ч, линейна  - 0,29 м/с. Температура окислени  450-500 0. Степень превращени  органических соединений в С02 100%. Снижение активности катализаторов ненаблюдалось . Пример 2. Услови  те же, что в примере 1. В первый слой загружают 5 мл феррохромового ишака, во второй - 5 на катализатора АП-56. Степень очистки от органических соединений така  же, как в примере 1. Пример 3. УС.ЛОВИЯ те же,, что в примере 1 . В первьпЧ слой загружают 5 МП малофосфористого марганцевого шпака, во второй - 5 мл катализатора АП-56. Степень очистки от органических соединений така  же, .как в примере 1. Пример 4. Услови  те же, как в примере 1. В реактор загружают один слой катализатора - 5 мл ванадиевого ишака. При температуре 480 - 500°С и той же скорости потока, что в примере 1 (объемна  скорость 20000 ч), степе ь превращени  в SOj 100%. При степень превращени  HjS в SOj составл ет при объемной скорости 20000 ч 85%, при объемной скорости 10000 90%. Активность катализатора за врем  его работы не мен лась. Пример 5. Услови  те же, что в примере 1. В реактор загружают один слой катализатора - 5 мл алюмоплатинового катализатора АП-56. При той же скорости подачи газового потока, что в примере 1, объемна  скорость составл ет 20000 ч. В отсутствие Н S в реакционной смеси при 450°С степень полного превращени  органических соединений в С02 100%. В присутствии 2 г/м HjS степень превращени  органических соединений в СО снижалась с 100 до 46 через 10 мин после пуска и до 10% чере  20 мин. Применение предложенного способа позвол ет значительно уменьшить затраты на производство катализаторов . Экономи  от внедрени  предлагаемого способа очистки от много дерных ароматических примесей при использо$1102620

вании в качестве катализатора первого Высока  механическа  прочность,

сло  шлаков черной металлургии сое-термостойкость, активность шпаков

тавл ет 90-99% от стоимости окисныхувеличивает срок службы двухслойного

катализаторов,рекомендуемых дл  этойконтакта очистки воздуха от много дерцели ,так как себестоимость шлаков зна- 5ных ароматических примесей. Дешевиз чительно ниже и составл ет,руб/т: фер-на и доступность шпаков упрощает

рохромовый 7-8,малофосфористый марган-процесс каталитической очистки в

цевый 50-53,ванадиевый 300-350чцелом.

Claims (1)

1. . СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ , СОДЕРЖАЩИХ СЕРНИСТЫЕ СОЕДИНЕ НИЯ ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ путем их окисления при 450-500°С в присутствии двухслойного окисного катализатора, отличающийся тем, что с целью повышения степени очистки газа и увеличения механической прочности и термостойкости катализатора, в качестве первого слоя катализатора используют конвертерные ванадиевый или феррохромовый, или малофосфористый марганцевый шлаки процессов получения ферросплавов. .

   О ю ю о