Файл: Кузнецов И.Е. Защита атмосферного воздуха от загрязнения.pdf

туры в камере с катализатором при сжигании водорода на 150—161° С и при сжигании метана — на 130—139° С. Объ­ емная скорость газовой смеси для такого катализатора со­ ставляет от 30 ООО до 60 ООО м3/час на м3 катализатора. При начальной концентрации 0,3—0,5% остаточное содер­

уровень. Отработанный катализатор можно регенерировать аммиаком.

Катализатор другого типа представляет собой металл платиновой группы, нанесенный на керамические шарики.

катализатор работает до пяти лет, обеспечивая остаточное содержание азота в отходящих газах не более Ю - 4 %.

Американская фирма «Каталитик комбашн корпо­ рейшн» разработала катализатор в виде гофрированной ленты из хромоникелевого сплава (80% Ni и 20% Сг) с нанесением на нее платины. В отличие от других типов этот катализатор не подвержен растрескиванию, имеет вы­ сокую теплопроводность и небольшой удельный вес.

Ленточный катализатор работает при максимальной температуре до 870° С. На каждый процент кислорода тем­ пература повышается на 110° С, что дает возможность ис­ пользовать газ с содержанием в нем до 4,3% кислорода. Допустимая объемная скорость газа до 120 000 ч а с - 1 .

В последнее время за рубежом находят применение ка­ тализаторы, выполненные в форме сот, изготовленных из керамической массы. Такие катализаторы обладают повы­ шенной термостойкостью, малым гидравлическим сопро­ тивлением и большой удельной поверхностью. Допустимая объемная скорость для таких катализаторов составляет до 10-105 ч а с - 1 .

Контактные аппараты для восстановления окислов азо­ та работают под давлением 1—8 атм и выполнены в виде различных конструкций в зависимости от диапазона темпе­ ратур, содержания кислорода и окислов азота в газе, вида топлива. Для меньшего износа катализатора ввод газа ос$у-

ществляется в верхней части аппарата. Для лучшего сме­ шения газа и топлива горючее впрыскивают в газ, так как плохое перемешивание лриводит к местному перегреву, оплавлению и растрескиванию катализатора. Обязатель­ ным условием нормальной работы катализаторов является отсутствие в газе примесей сернистых соединений, которые отравляют катализатор.

В нашей стране применение каталитического метода восстановления окислов азота осуществлено на нескольких системах получения азотной кислоты под давлением 3,5 и 7 атм. В схемах используются отечественные марки катали­ заторов на основе .палладированной окиси алюминия.

Первая модельная установка по разложению окислов азота в СССР была смонтирована в 1960 г. на Кемеров­ ском азотно-туковом заводе. На основании испытаний мо­ дельной установки в 1965 г. на этом же заводе была смон­

0,26% окислов азота и 2,5—3,0% кислорода. В качестве газа-восстановителя использовался богатый газ, содержа­ щий 57—65% СН4 , 16—19% СО и 3—5% Н2 , остальное — азот. В качестве катализатора — палладированная окись алюминия (АПК-2), температура зажигания которой со­ ставляет 330—420° С. В процессе каталитической очистки температура повышается до 730—800° С в зависимости от содержания кислорода в исходном газе. Система работает под давлением 4,5—5,2 атм. В этих условиях степень очи­ стки газа составляет 95—97%, а содержание окислов азота

правляют на турбины воздушных компрессоров, где исполь­ зуют остатки тепловой энергии и энергии давления газа.

Схема промышленной установки каталитического раз­ ложения окислов азота показана на рис. 16.

В выхлопном газе слабой азотной кислоты содержится 0,2 — 0,25% окислов азота, 2,5 — 3,0%, кислорода, 2,0% воды, остальное составляет азот.

Газ, нагретый до 30°С, из цехового коллектора хвосто­

Рис. 16. Промышленная схема каталитического разложения окислов азота- /—по­ догреватель; 2—реактор; 3—теплообменник- 4—циклон; 5—бак подогревателя- 6—вихревой насос; 7—теплообменник; 8—пусковая горелка; 9—запальник; 10—турбокомпрессор: //—теплообменник для подогрева воды; 12—катионитовыё фильтры; 13—фильтр; 14—деаэраториый бак; 15— насос для питания котла;

16—реактор окисления СО.

(БГ). Хвостовой неочищенный газ в смеси с богатым вхо­ дит в реактор, внутри которого установлена корзина с ка­ тализатором 18. На катализаторе происходит разложение окислов азота. Температура газовой смеси за счет тепла реакции повышается до 800°'С.

После реактора газ имеет следующий состав:

гревателя хвостовых газов 1, нагревая хвостовой неочи­ щенный газ (ХНГ) до температуры контактирования, и направляется в турбину воздушного турбокомпрессора 10; где рекуперируется энергия газа. Так как в газе содер­

В настоящее время учтены недостатки работы первой опытной системы и в основу проектов вновь строящихся азотнокислотных систем положена усовершенствованная каталитическая система газов. Ввод в эксплуатацию одной из таких систем получения азотной кислоты под давле-