Методы адсорбции газовых выбросов от оксидов азота.

Самым эффективным адсорбентом является активированный уголь. Реакция настолько эф­фективна, что протекает со взрывом. Кроме угля используют силикагель, но он хуже. Ме­тоды адсорбции дают очень эффективные результаты - остаточные концентрации состав­ляют 0,005 %. Однако эти методы очень дороги. После адсорбции должна быть десорбция, которая требует герметичности аппаратуры.

 

ХЕМОСОРБЦИОННАЯ ОЧИСТКА ОТ ОКСИДОВ АЗОТА.

 

Торфо-щелочные адсорбенты - в аппаратах кипящего слоя (98% очистка); торфо-аммиачные - после поглощения применяются в качестве азотных удобрений (комплексное применение сырья, но минус метода - возможность самовозгорания торфа); фосфатное сырье - бурые угли - продукты дальше используются как фосфорные удобрения; карбонатные породы - азотные удобрения.

 

КАТАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ОТ ОКСИДОВ АЗОТА.

 

Самые дорогие, но и самые эффективные. В качестве катализаторов используется палладий, рутений, платина, родий. В некоторых случаях используются более дешевые металлы - ни­кель, хром, медь, цинк, вольфрам. После каталитических методов очистки достигается сте­пень очистки - 0,0005%.

Каталитические способы делятся на несколько групп:

1) высокотемпературные восстановители оксидов азота - метан, монооксид углерода, водо­род.Все реакции экзотермичны - 700 град. Поэтому катализатор нужен термостойкий.

2) селективное каталитическое восстановление оксидов азота.

Процесс избирательный. В качестве восстановителя применяется аммиак. Можно подобрать такие условия, что аммиак может реагировать только с оксидами азота.

Если в газовый поток подается стехиометрическое количество аммиака, то....

В тех случаях, когда подбор реагентов нестехиометрический, аммиак расходуется на реак­цию с кислородом: чем хороши первый и второй способы? - они позволяют очищать газовые выбросы с высо­ким содержанием газовых выбросов азота (1- 30 %). Основной недостаток - дороговизна ка­тализатора.

 

МЕТОДИКА РАЗЛОЖЕНИЯ ОКСИДОВ АЗОТА НА ГЕТЕРОГЕННЫХ ВОССТАНОВИТЕ­ЛЯХ.

В качестве гетерогенных восстановителей используют уголь, кокс, графит. В этом случае температурный режим -1300 град.

Недостаток: очень быстро отравляется восстановитель - уголь. Неполное разложение окси­дов азота; для полного разложения требуются очень высокие температуры, большие затраты энергии.

Разложения оксидов азота без катализатора: возможна в гетерогенной и гомогенной среде. В качестве гомогенного восстановителя применяются различные горючие газы и аммиак. Температура восстановления порядка 1000 град. Степень разложения оксидов азота 96% - можно выбрасывать в атмосферу, если высота среды не меньше 50м.

 

Гетерогенное разложение обычно ведут на карбамиде в водной среде. Продукт реакции - азот. Степень очистки 80%.

МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ ОТ МОНООКСИДА УГЛЕРОДА.

СО - несолеобразующий оксид, поэтому применяются специфические дорогие методики.

Методы абсорбции - водные растворы ацетата, формиата, карбоната меди (I).

Медно-аммиачная очистка: скорость абсорбции зависит от концентрации меди (I) (прямая пропорциональность), давле­ние, температура (обратная пропорциональность 0-20 град).

Эта методика используется для газовых смесей без кислорода, если присутствует кислород, то медь (I) переходит в медь (II). Медь двухвалентная такой комплекс не образует.

 

Процессы адсорбции - применяется двойная соль CuClAlCl₄.

Процесс ведут в ароматических растворителях: 20-80 % соли и 80-20% например толуола.

Преимущества: из газовой смеси кроме моноокисла углерода ничего не поглощается.

Неудобства: комплекс разлагается молекулами воды. Поэтому необходима сушка.

Физическая адсорбция СО на жидком азоте. Включает три стадии:

1) сушка и обязательное предварительное охлаждение газовой смеси

2) последующее глубокое охлаждение газовой смеси. Параллельно поглощается метан и ки­слород

3) отмывка газа от кислорода и метана.

Способ дорогой.

Каталитическая очистка.

но мы знаем какие трудности следуют из применения катализаторов.

С водяным паром:

катализатор такой катализатор выдерживает температуру 600 град, а процесс ведут при 300-500 град. Этот метод применяется, кода содержание СО велико (принцип Ле-Шателье).

Процесс метанирования

применяется в случае, когда содержание СО мало, не выше 2% (иначе применение не вы­годно). Степень связывания СО высока - до 10^-4 %, поэтому применяют как заключительный этап очистки. Катализатор -