SU1357053A1

SU1357053A1 - Method of adsorption cleaning of gaseous mixtures from nitrogen oxide

Info

Publication number: SU1357053A1
Application number: SU864051947A
Authority: SU
Inventors: Рихерт Гербертович Кефер; Игорь Станиславович Пузанов; Алексей Александрович Слинкин; Игорь Владимирович Мишин
Original assignee: Пермский политехнический институт
Priority date: 1986-03-05
Filing date: 1986-03-05
Publication date: 1987-12-07

Abstract

Изобретение относитс к технологии адсорбционной очистки газовых смесей от , примен емой на хими-. ческих предпри ти х и в энергетике и позвол юп ей снизить энергозатраты на регенерацию адсорбента при очистке газовых смесей, содержащих 0,01 - 0,5 об.% NiO. Поток осушенного воздуха , содержащего N.O, пропускают через слой гранул цеолита Ва-морденита. Регенерацию ведут путем нагрева Ва-морде- до 150-200 С. Степень десорбции составл ет 95%. Адсорбционна способность Ва-морденита при 20 С составл ет 0,43 мас.% NjO при исходной концентрации NjO в газовой фазе 0,01 06.%. 6,5 мас.% NjO при 0,5 об.% N,0 в газовой фазе и 6,7 мас.% при 1„0об.% . Энергозатраты на десорбцию 1 моль при 180&deg;С составл ют 1587 кДж/моль при исходной концентрации в газовой фазе 0,01 об.% и 123 кДж/моль при 1,0 об.%. 1 табл. с S СО ел сдThe invention relates to the technology of adsorption purification of gas mixtures from that used in the chemical. enterprises in the power industry and allowed to reduce the energy consumption for the regeneration of the adsorbent during the purification of gas mixtures containing 0.01 - 0.5 vol% NiO. A stream of dried air containing N.O. is passed through a layer of Ba-mordenite zeolite granules. Regeneration is carried out by heating the Ba-morde to 150-200 C. The degree of desorption is 95%. The adsorption capacity of Ba-mordenite at 20 ° C is 0.43% by weight of NjO with an initial concentration of NjO in the gas phase of 0.01 06.%. 6.5 wt.% NjO at 0.5 vol.% N, 0 in the gas phase and 6.7 wt.% At 1-0.0%. The energy consumption for desorption of 1 mol at 180 ° C is 1,587 kJ / mol at an initial concentration in the gas phase of 0.01 vol.% And 123 kJ / mol at 1.0 vol.%. 1 tab. with S CO ate sd

Description

Изобретение относитс к технологии очистки газовых смесей от оксида азота (I) с помощью адсорбентов и может быть.использовано на химических предпри ти х и в энергетике.The invention relates to the technology of purification of gas mixtures from nitric oxide (I) with the help of adsorbents and can be used in chemical plants and in power engineering.

Цель изобретени - снижение энергетических затрат на регенерацию адсорбента в процессе очистки газовых смесей- с концентрацией N„0, равной 0,01-0,5 об.%„The purpose of the invention is to reduce the energy costs of the regeneration of the adsorbent in the process of cleaning gas mixtures with a concentration of N „0 equal to 0.01-0.5% by volume„

Способ очистки низкоконцентрированных газовых смесей от N-0 включает операции осушки газовой смеси, поглощени NjO цеолитом до по влени за слоем оксида азота (I), регенерацию цеолита путем его нагрева до 150- 200°С,The method of purification of low-concentrated gas mixtures from N-0 includes the operations of drying the gas mixture, absorbing NjO by zeolite until it appears behind a layer of nitric oxide (I), regenerating the zeolite by heating it to 150-200 ° C,

Пример 1 (сравнительный). Поток сухого воздуха, содержащего 0,1 об о % оксида азота (I), пропускают со скоростью 0,2 м/с адсорбционную колонку, заполненную гранулами цеолита 5А диаметром 2-3 мм. СодержаниеExample 1 (comparative). A stream of dry air containing 0.1% v / v of nitric oxide (I) is passed at a speed of 0.2 m / s, an adsorption column filled with zeolite 5A granules with a diameter of 2-3 mm. Content

MjO на входе и выходе из колонки оп- 25 на Ва-мордените вьше в 3-30 раз, чем в редел ют с помощью ИК-спектрофотомет- известном способе адсорбции NjO наThe MjO at the entrance and exit from the column of op-25 on Ba-mordenite is 3–30 times higher than that determined by IR spectrophotometry-known method of NjO adsorption on

ра с точностью анализа 1 0,001 о.б . % Процесс адсорбционной очистки ведут до по влени за слоем цеолита в газовом потоке примеси . После этого подачу газовой снеси прекращают или переключают на другую адсорбционную .колонку, а адсорбент регенерируют путем его нагрева до 180°С обогревом.- Конечна степень регенерации цеолита 5А от оксида азота (I) при 180°С 95%,ra with an accuracy of analysis of 1 0.001 o.b. % The process of adsorption purification is carried out until the appearance of an impurity behind the zeolite layer in the gas stream. After that, the flow of gas is stopped or switched to another adsorption column, and the adsorbent is regenerated by heating it to 180 ° C. - The final degree of regeneration of zeolite 5A from nitrogen oxide (I) at 180 ° C is 95%,

На колонке диаметром 25 мм и высотой сло цеолита 500 мм врем защитного действи (при 100%-ной очистке от ) 0,11 ч. Таким образом, при непрерьшной очистке газовой смеси в течение одного часа слой цеолита 5А необходимо регенерировать дев ть раз.On a column with a diameter of 25 mm and a zeolite layer height of 500 mm, the protective time (at 100% purification) is 0.11 hours. Thus, with continuous cleaning of the gas mixture for one hour, the layer of zeolite 5A must be regenerated nine times.

Пример 2. Поток сухого воздуха , содержащего 0,1 об„% , со скоростью 0,2 м/с пропускают через адсорбционную колонку, заполненную гранулами (2-3 мм) цеолита Ва-морде- нита. При высоте сло цеолита, указанного в примере 1, оксид азота (l) по вл етс на выходе из колонки через 1 ч. что и составл ет врем защитного действи сло Ва-морденита. Реге- концентрацией оксида азота (I), рав- нерацию цеолита Ва-морденита провод т ной 0,01-0,5 об.%, в качестве цеолита аналогично примеру 1, при этом сте- используют бариевую форму морденита.Example 2. A stream of dry air containing 0.1 vol.%, At a speed of 0.2 m / s, is passed through an adsorption column filled with granules (2-3 mm) of Ba-mordenite zeolite. At the height of the zeolite layer specified in Example 1, nitric oxide (l) appears at the exit of the column after 1 hour, which is the protective time of the Ba-mordenite layer. The re-concentration of nitric oxide (I), the equilibration of the zeolite of Ba-mordenite is 0.01-0.5 vol.%, The zeolite is similar to Example 1, and the barium form of mordenite is used as the zeolite.

5five

00

пень десорбции 95%. Регенерацию провод т один раз.desorption stump 95%. Regeneration is carried out once.

Ва-морденит про вл ет по отношению к оксиду азота (I) по сравнению с другими известными адсорбентами повышенные адсорбционные свойства. Использование Ва-морденита позвол ет увеличить продолжительность стадии адсорбпии NjO в сравнении с известным способом в 3-30 раз при одном и том же количестве адсорбента в циклическом процессе адсорбци - термическа регенераци и тем самьгм уменьшить число регенераций и затрат тепла на термическую регенерацию адсорбента .Ba-mordenite exhibits enhanced adsorption properties compared to other known adsorbents compared to other known adsorbents. The use of Ba-mordenite makes it possible to increase the duration of the NjO adsorptive stage in comparison with the known method by 3-30 times with the same amount of adsorbent in the cyclic adsorption-thermal regeneration process and thereby reduce the number of regenerations and heat consumption for thermal regeneration of the adsorbent.

Сравнительные данные адсорбционной способности по известного цеолита 5А и предлагаемого цеолита Ва-морде- нита при 20°С даны в таблице.Comparative data on the adsorption capacity of the known zeolite 5A and the proposed zeolite Ba-mordenite at 20 ° C are given in the table.

Как видно из данных, приведенных в таблицеS адсорбци оксида азота (I) в области концентраций 0,01-0,5 мае,%As can be seen from the data given in the table, the adsorption of nitric oxide (I) in the concentration range of 0.01-0.5 May,%

на Ва-мордените вьше в 3-30 раз, чем в известном способе адсорбции NjO наon Ba-mordenite is 3–30 times higher than in the known method of adsorbing NjO on

цеолите 5А. При содержании N„0 в газовой смеси более 0,5 об.% положительный эффект от применени Ва-мор- денита повышаетс несущественно. Таким образом, бариева форма мЬрденита применима дл очистки газовых смесей, содержащих не более 0,5 об,% оксида азота (1). Нижний предел концентраzeolite 5A. When the content of N 0 0 in the gas mixture is more than 0.5 vol.%, The positive effect from the use of Ba-mordenite does not increase significantly. Thus, the barium form of mrdenite is applicable for the purification of gas mixtures containing not more than 0.5 vol% of nitric oxide (1). Lower limit concentrate

ции по М/г.0 (0,01 об.%) ограничен чувствительностью примен емого метода анализа.M / g.0 (0.01 vol.%) is limited by the sensitivity of the method of analysis used.

Энергозатраты на десорбцию при 1 моль , вьщеленного из га- зового потока с концентрацией , равной 0,01-1,0 об.%, составл ют 1587-123 кДж/моль дл Ва-морденита и 33678 - 199 кДж/моль дл 5А,The energy consumption for desorption at 1 mol released from the gas stream with a concentration of 0.01-1.0 vol.% Is 1587-123 kJ / mol for Ba-mordenite and 33678 - 199 kJ / mol for 5A,

Claims

Invention Formula

A method for adsorptive purification of gas mixtures from nitric oxide (I) by passing the gas mixture through a layer of zeolite followed by its regeneration by heating, characterized in that, in order to reduce the energy costs of regeneration in the process of cleaning gas mixtures with

Lime 0.014 0.11 0.42 1.88 1.22 2.0 2.0 3.7

Predla- O., 43 3.35 4.1 5.03 5.76 6.35 6.5 6.7