RU2174430C1 - Method of catalytic cleaning of waste gases from nitric oxides - Google Patents
Method of catalytic cleaning of waste gases from nitric oxides Download PDFInfo
- Publication number
- RU2174430C1 RU2174430C1 RU2001102687A RU2001102687A RU2174430C1 RU 2174430 C1 RU2174430 C1 RU 2174430C1 RU 2001102687 A RU2001102687 A RU 2001102687A RU 2001102687 A RU2001102687 A RU 2001102687A RU 2174430 C1 RU2174430 C1 RU 2174430C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- binder
- nitrogen oxides
- annealing
- temperature
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title abstract 3
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 title abstract 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 77
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims abstract 2
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 57
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 19
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 15
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 claims description 9
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 claims description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 6
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 claims description 4
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 3
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims description 3
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920003086 cellulose ether Polymers 0.000 claims description 2
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims description 2
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 239000010802 sludge Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 abstract 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 20
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 18
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- 241000718541 Tetragastris balsamifera Species 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007847 structural defect Effects 0.000 description 2
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 239000004705 High-molecular-weight polyethylene Substances 0.000 description 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области очистки различных газообразных выбросов промышленных производств, а также утилизации различных промышленных отходов и может быть реализовано в энергетической, химической, машиностроительной и других областях промышленности. The invention relates to the field of purification of various gaseous emissions of industrial production, as well as the disposal of various industrial wastes and can be implemented in the energy, chemical, engineering and other industries.
Известен способ каталитической очистки отходящих газов от оксидов азота при повышенной температуре восстановлением оксидов азота аммиаком до элементарного азота, в котором в качестве катализатора используют композицию, содержащую активный компонент в виде отхода промышленного производства - шлак, образующийся в процессах газификации и пиролиза тяжелых нефтепродуктов, прокаливаемый при 350-750oC после промывки сажи, и связующее вещество, в частности, глину, цемент или известь /заявка ФРГ, DE 3623356, МПК В 01 J 37/08, 1988/.A known method for the catalytic purification of exhaust gases from nitrogen oxides at an elevated temperature by reduction of nitrogen oxides with ammonia to elemental nitrogen, in which the composition containing the active component in the form of industrial waste is used as a catalyst — slag formed during gasification and pyrolysis of heavy oil products, calcined at 350-750 o C after washing the soot, and a binder, in particular clay, cement or lime / application of Germany, DE 3623356, IPC B 01 J 37/08, 1988 /.
Недостатком способа является низкая степень очистки отходящих газов от оксидов азота. The disadvantage of this method is the low degree of purification of exhaust gases from nitrogen oxides.
Наиболее близким заявляемому является способ каталитической очистки отходящих газов от оксидов азота при повышенной температуре восстановлением оксидов азота аммиаком до элементарного азота, где в качестве катализатора используют композицию, содержащую активный компонент в виде отхода промышленного производства - шлама сточных вод тепловых электростанций, образующегося при промывке котлоагрегатов, связующее вещество - глину и временное технологическое связующее (ВТС) - мазут /патент РФ N 2111045, МПК 6 В 01 D 53/36, 53/56, 53/80, В 01 J 21/16, БИ N 14, 1998 г./. Катализатор, использующийся в данном способе, подвергают активации путем отжига при температуре 500oC в течение 2 часов.The closest to the claimed is a method for the catalytic purification of exhaust gases from nitrogen oxides at elevated temperatures by reducing nitrogen oxides with ammonia to elemental nitrogen, where the composition containing the active component in the form of industrial waste - sewage sludge from thermal power plants generated by washing boiler units is used as a catalyst, a binder - clay and a temporary technological binder (MTC) - fuel oil / RF patent N 2111045, IPC 6 V 01 D 53/36, 53/56, 53/80, B 01
Недостатками этого способа являются относительно низкая степень очистки отходящих газов от оксидов азота и сравнительно низкая механическая прочность используемого здесь катализатора на сжатие. The disadvantages of this method are the relatively low degree of purification of exhaust gases from nitrogen oxides and the relatively low mechanical compressive strength of the catalyst used here.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение степени очистки отходящих газов от оксидов азота при одновременном повышении величины предела прочности катализатора на сжатие. The objective of the invention is to increase the degree of purification of exhaust gases from nitrogen oxides while increasing the strength of the catalyst in compression.
Поставленная задача решается разработкой способа каталитической очистки отходящих газов от оксидов азота при повышенной температуре с применением аммиака и использованием катализатора, содержащего (мас.%) активный компонент в виде шлама сточных вод тепловых электростанций, образующегося при промывке котлоагрегатов, 45 - 85, связующее - глину 13 - 35 и временное технологическое связующее 2 - 20. Причем катализатор подвергают отжигу при температуре 530 - 600oC в течение 4 - 6 часов. Способ осуществим также, если в используемом катализаторе в качестве временного технологического связующего берут мазут или водорастворимый полимер. В качестве водорастворимого полимера можно использовать полимер, выбранный из группы, включающей полимеры окисей этилена и пропилена, полимеры акриламида, поливиниловый спирт, поливинилпирролидоны, эфиры целлюлозы.The problem is solved by developing a method for the catalytic purification of exhaust gases from nitrogen oxides at elevated temperatures using ammonia and using a catalyst containing (wt.%) The active component in the form of sewage sludge from thermal power plants generated by washing boiler units, 45 - 85, binder - clay 13 - 35 and a temporary technological binder 2 - 20. Moreover, the catalyst is subjected to annealing at a temperature of 530 - 600 o C for 4 to 6 hours. The method is also feasible if fuel oil or a water-soluble polymer are taken as a temporary process binder in the used catalyst. As the water-soluble polymer, a polymer selected from the group consisting of ethylene oxide and propylene oxide polymers, acrylamide polymers, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidones, cellulose ethers can be used.
В результате использования заявляемого способа степень очистки отходящих газов повышается на 30 - 35%, а предел прочности катализатора на сжатие увеличивается на 10 - 45% по сравнению с уровнем данных величин для способа-прототипа. As a result of using the proposed method, the degree of purification of exhaust gases increases by 30 - 35%, and the tensile strength of the catalyst in compression increases by 10 - 45% compared with the level of these values for the prototype method.
Заявляемый способ каталитической очистки отходящих газов иллюстрируется следующими примерами. The inventive method for the catalytic purification of exhaust gases is illustrated by the following examples.
Пример 1 (общая методика приготовления катализатора). Example 1 (General procedure for the preparation of the catalyst).
Технологический процесс приготовления катализатора для очистки отходящих газов от оксидов азота включает следующие стадии:
- подготовка компонентов;
- приготовление катализаторной масы (смешение компонентов);
- формование катализаторных элементов;
- сушка катализатора;
- отжиг катализатора.The technological process for preparing a catalyst for purification of exhaust gases from nitrogen oxides includes the following stages:
- preparation of components;
- preparation of catalyst masa (mixing of components);
- forming catalyst elements;
- catalyst drying;
- annealing of the catalyst.
На стадии подготовки компонентов шлам сточных вод тепловых электростанций и глину подвергают сушке при температуре 60-85oC до остаточной влажности 3 - 5%, затем измельчают и просеивают через сито с размером ячеек 0,1 - 0,5 мм.At the stage of preparation of the components, the sewage sludge from thermal power plants and clay are dried at a temperature of 60-85 o C to a residual moisture content of 3-5%, then they are crushed and sieved through a sieve with a mesh size of 0.1-0.5 mm.
Приготовление катализаторной масы проводят в смесителе. Соотношения компонентов масы составляют, мас.%:
Шлам - 45 - 85
Глина - 13-35
BTC - 2-20
В смеситель вначале загружают сыпучие компоненты и перемешивают их в течение 20 - 30 мин. Затем в смеситель дозируют ВТС (мазут либо водорастворимый полимер) и воду (20% от величины суммарной масы вышеперечисленных компонентов) и перемешивают содержимое до получения однородной масы.The preparation of the catalyst mass is carried out in a mixer. The ratio of the components of the masa are, wt.%:
Sludge - 45 - 85
Clay - 13-35
BTC - 2-20
Bulk components are first loaded into the mixer and mixed for 20-30 minutes. Then, PTS (fuel oil or a water-soluble polymer) and water (20% of the total mass of the above components) are metered into the mixer and the contents are mixed until a homogeneous mass is obtained.
Катализатор формуют в виде гранул, таблеток, плоских, гофрированных или ребристых пластин, сотовых блоков, либо элементов другой формы. После формования катализатор высушивают при температуре 18 - 25oC и относительной влажности воздуха 80 - 85% до остаточной влажности 2 - 4%.The catalyst is formed in the form of granules, tablets, flat, corrugated or ribbed plates, honeycomb blocks, or elements of another shape. After molding, the catalyst is dried at a temperature of 18 - 25 o C and a relative humidity of 80 - 85% to a residual moisture content of 2 to 4%.
Катализатор подвергают активации путем отжига при температуре 530 - 600oC в течение 4 - 6 часов. В процессе активации в печь отжига принудительно подают воздух.The catalyst is subjected to activation by annealing at a temperature of 530 - 600 o C for 4 to 6 hours. During activation, air is forced into the annealing furnace.
Примеры 2-13 обосновывают заявляемые пределы температур и продолжительности отжига катализатора. Examples 2-13 justify the claimed limits of temperature and duration of annealing of the catalyst.
Примеры 14 и 15 обосновывают заявляемые пределы количества ингредиентов катализатора. Examples 14 and 15 justify the claimed limits on the amount of catalyst ingredients.
Пример 2. Приготавливают заявляемый катализатор по технологии, описанной в примере 1. Для приготовления катализатора используют следующие величины содержания ингредиентов: шлам - 65%; глина - 25%; временное технологическое связующее (ВТС) - 10%, используя в качестве технологической добавки мазут, и подвергая катализатор отжигу при температуре 600oC в течение 4 часов.Example 2. Prepare the inventive catalyst according to the technology described in example 1. For the preparation of the catalyst using the following values of the content of ingredients: sludge - 65%; clay - 25%; temporary technological binder (MTC) - 10%, using fuel oil as a technological additive, and subjecting the catalyst to annealing at a temperature of 600 o C for 4 hours.
Способ реализуют в кварцевом реакторе диаметром 35 мм и длиной 300 мм при следующих условиях: концентрация оксидов азота на входе в реактор 0,1% об. ; содержание кислорода в газе 5% об.; объемное соотношение аммиак/оксиды азота 1,0: скорость газа в канале катализатора 0,6 м/с; время контакта 0,1 с; температура газа 250 - 400oC; носитель газа - воздух. Испытаниям подвергают катализатор, представляющий собой сотовый элемент в виде трубки длиной 70 мм с каналом квадратного сечения 6х6 мм. Содержание оксидов азота в отходящих газах до и после реактора определяют спектрометрически по известной методике /Махоткин А. Ф. , Сосновский В.И. Исследование процесса каталитического восстановления окислов азота при атмосферном давлении // Межвузовский сборник "Вопросы кинетики и катализа". - Иваново, ИХТИ, 1978.-С. 16/.The method is implemented in a quartz reactor with a diameter of 35 mm and a length of 300 mm under the following conditions: the concentration of nitrogen oxides at the inlet of the reactor is 0.1% vol. ; the oxygen content in the gas is 5% vol .; the volume ratio of ammonia / nitrogen oxides is 1.0: the gas velocity in the catalyst channel is 0.6 m / s; contact time 0.1 s; gas temperature 250 - 400 o C; the carrier of gas is air. The catalyst is tested, which is a honeycomb element in the form of a tube 70 mm long with a channel of square section 6x6 mm. The content of nitrogen oxides in the exhaust gases before and after the reactor is determined spectrometrically by a well-known method / Makhotkin A.F., Sosnovsky V.I. Investigation of the process of catalytic reduction of nitrogen oxides at atmospheric pressure // Interuniversity collection "Kinetics and Catalysis Issues". - Ivanovo, IHTI, 1978.- S. 16/.
Данные по степени очистки отходящих газов от оксидов азота с использованием катализатора, приготовленного по указанной методике, представлены в таблицах 1 и 2. Там же приведены значения предела прочности катализатора на сжатие. Предел прочности определяют на приборе МП-20 по известной методике /Щукин Е.Д., Бессонов А.Н., Паранский С.А. Механические испытания катализаторов и сорбентов. М.: Наука, 1971/. Data on the degree of purification of exhaust gases from nitrogen oxides using a catalyst prepared according to the specified procedure are presented in tables 1 and 2. The values of the compressive strength of the catalyst are also given there. The tensile strength is determined on the MP-20 device by a known method / Schukin E.D., Bessonov A.N., Paransky S.A. Mechanical tests of catalysts and sorbents. M .: Nauka, 1971 /.
Пример 3. Приготавливают заявляемый катализатор по технологии, описанной в примере 2, подвергая катализатор отжигу при температуре 575oC в течение 5 часов.Example 3. Prepare the inventive catalyst according to the technology described in example 2, subjecting the catalyst to annealing at a temperature of 575 o C for 5 hours.
Пример 4. Осуществляют, как и пример 2, но подвергают катализатор отжигу при 530oC в течение 6 часов.Example 4. Carry out, as example 2, but subjected to annealing of the catalyst at 530 o C for 6 hours.
Пример 5. Проводят, как и пример 2, но отжигают катализатор при 600oC в течение 6 часов.Example 5. Carry out, as in example 2, but anneal the catalyst at 600 o C for 6 hours.
Пример 6. Выполняют, как пример 2, но подвергают катализатор отжигу при 530oC в течение 4 часов.Example 6. Perform, as example 2, but subjected to annealing of the catalyst at 530 o C for 4 hours.
Пример 7 (сравнительный). Проводят, как пример 2, но отжигают катализатор при 510oC в течение 4 часов.Example 7 (comparative). Spend, as example 2, but anneal the catalyst at 510 o C for 4 hours.
Пример 8 (сравнительный). Осуществляют, как пример 2, но отжигают катализатор при 610oC в течение 6 часов.Example 8 (comparative). Carry out, as example 2, but anneal the catalyst at 610 o C for 6 hours.
Пример 9 (сравнительный). Выполняют, как пример 2, но подвергают катализатор отжигу при 530oC в течение 3 часов.Example 9 (comparative). Perform, as example 2, but subjected to annealing of the catalyst at 530 o C for 3 hours.
Пример 10 (сравнительный). Проводят, как пример 2, но отжигают катализатор при 600oC в течение 7 часов.Example 10 (comparative). Spend, as example 2, but anneal the catalyst at 600 o C for 7 hours.
Пример 11 (сравнительный, по прототипу) Реализуют, как пример 2, но проводят отжиг катализатора при 500oC в течение 2 часов.Example 11 (comparative, prototype) Implement, as example 2, but conduct annealing of the catalyst at 500 o C for 2 hours.
Пример 12 (сравнительный, по прототипу) Осуществляют, как и пример 2, но отжигают катализатор при 500oC в течение 6 часов.Example 12 (comparative, prototype) Carry out, as example 2, but anneal the catalyst at 500 o C for 6 hours.
Пример 13 (сравнительный, по прототипу). Проводят, как пример 2, но отжигают катализатор при 600oC на протяжении 2 часов.Example 13 (comparative, prototype). Spend, as example 2, but anneal the catalyst at 600 o C for 2 hours.
Пример 14. Выполняют, как пример 5, но используют следующее соотношение исходных компонентов, мас.%: шлам 85, глина 13, мазут 2. Example 14. Perform, as example 5, but using the following ratio of starting components, wt.%:
Пример 15. Осуществляют, как пример 6, но берут следующие количества ингредиентов, мас%: шлам 45, глина 35, мазут 20. Example 15. Carry out, as example 6, but take the following amounts of ingredients, wt%: sludge 45, clay 35,
Свойства катализаторов, приготовленных согласно примерам 2 - 15, представлены в таблице 1. The properties of the catalysts prepared according to examples 2 to 15 are presented in table 1.
Как видно из представленных в табл. 1 данных, катализаторы, подвергнутые отжигу при температурах, не входящих в заявляемые пределы (примеры 7 и 8), имеют худшее по сравнению с заявляемыми образцами качество: у катализатора, выполненного по примеру 7, активность ниже, чем у такового, приготовленного по примеру 6 (при практически неизменной прочности), а у катализатора по примеру 8 наблюдается снижение прочности в сравнении с катализатором, изготовленным по примеру 5 (при этом активность сравниваемых образцов находится на одном уровне). As can be seen from the table. 1 data, the catalysts subjected to annealing at temperatures outside the claimed limits (examples 7 and 8) have worse quality than the claimed samples: the catalyst made in example 7 has lower activity than that prepared in example 6 (at almost constant strength), and the catalyst according to example 8 shows a decrease in strength in comparison with the catalyst made according to example 5 (while the activity of the compared samples is on the same level).
Значимость заявляемых пределов продолжительности процесса отжига демонстрируют результаты сравнения примеров 9 и 6 и примеров 10 и 5 соответственно. Пример 9, где катализатор отжигают на протяжении более короткого промежутка времени, нежели в примере 6, показывает, что у сравнительного образца снижается степень очистки дымовых газов от оксидов азота (при незначительном увеличении прочности). Пример 10 иллюстрирует ощутимое уменьшение прочности катализатора вследствие увеличения времени отжига по сравнению с примером 5 (активность не изменяется). The significance of the claimed limits on the duration of the annealing process is demonstrated by the results of comparison of examples 9 and 6 and examples 10 and 5, respectively. Example 9, where the catalyst is annealed for a shorter period of time than in example 6, shows that the comparative sample reduces the degree of purification of flue gases from nitrogen oxides (with a slight increase in strength). Example 10 illustrates a noticeable decrease in the strength of the catalyst due to the increase in annealing time compared to example 5 (activity does not change).
Примеры 11 -13, являющиеся сравнительными по прототипу, хорошо иллюстрируют, что катализатор, используемый в способе-прототипе, демонстрирует более низкие величины активности и прочности в сравнении с катализатором, используемым в заявляемом способе (пример 11), причем ни увеличение продолжительности отжига без изменения известной температуры (пример 12), ни повышение температуры без изменения известного времени отжига (пример 13) не приводят к получению высококачественного катализатора, обладающего высокой эффективностью в процессе восстановления оксидов азота аммиаком и необходимой прочностью. Сопоставление табличных данных (без сравнения качества заявляемого катализатора и предельных значений величин активности и прочности катализатора, декларированных в прототипе) показывает, что относительно заявляемого катализатора активность сравнительных образцов ниже на 20 - 25%, а прочность - меньше на 17 - 30%
Обсуждая вопрос о прочности катализаторов, необходимо отметить, что положительный эффект изобретения, достигаемый в заявляемом способе (рост прочности), был отмечен побочно, в процессе работы, направленной на достижение желаемого технического эффекта (ликвидация дефектов структуры готового катализатора - трещин). У катализаторов, изготовленных согласно способу-прототипу, трещины наблюдались либо непосредственно после отжига, либо образовывались в процессе последующей эксплуатации. Сравнительно низкая начальная прочность катализаторов, описанных в прототипе, по-видимому, и была обусловлена явными и скрытыми дефектами структуры, образующимися в результате осуществления фазы отжига согласно режиму, ранее заявленному в прототипе. Катализаторные элементы различной формы и размеров, приготавливаемые согласно заявляемому способу, имеют высокое качество поверхности и устойчивую структуру.Examples 11 to 13, which are comparative in prototype, illustrate well that the catalyst used in the prototype method exhibits lower activity and strength values in comparison with the catalyst used in the inventive method (example 11), and neither increase the annealing time without change known temperature (example 12), nor a rise in temperature without changing the known annealing time (example 13) does not lead to a high-quality catalyst with high efficiency in the recovery process the reduction of nitrogen oxides with ammonia and the necessary strength. A comparison of the tabular data (without comparing the quality of the claimed catalyst and the limiting values of the activity and strength of the catalyst declared in the prototype) shows that relative to the claimed catalyst, the activity of the comparative samples is lower by 20 - 25%, and the strength is less by 17 - 30%
When discussing the issue of the strength of catalysts, it should be noted that the positive effect of the invention achieved in the claimed method (increase in strength) was noted side by side in the process of achieving the desired technical effect (elimination of structural defects of the finished catalyst - cracks). The catalysts made according to the prototype method, cracks were observed either immediately after annealing, or formed during subsequent operation. The relatively low initial strength of the catalysts described in the prototype, apparently, was due to obvious and latent structural defects resulting from the implementation of the annealing phase according to the mode previously stated in the prototype. The catalyst elements of various shapes and sizes, prepared according to the claimed method, have a high surface quality and a stable structure.
Примеры 14 и 15, обосновывающие заявляемые пределы количества ингредиентов катализатора, демонстрируют сохранение высокого уровня характеристик образцов катализатора, изготовленных на основе рецептур, использующих граничные величины содержания компонентов. Examples 14 and 15, justifying the claimed limits on the amount of catalyst ingredients, demonstrate the preservation of a high level of characteristics of catalyst samples made on the basis of formulations using boundary values of the content of components.
По результатам обсуждения первой группы примеров можно сделать следующий вывод: благодаря реализации заявляемого способа степень очистки отходящих газов увеличивается по сравнению с данными прототипа на 30 - 35%, а предел прочности на сжатие возрастает на 10 - 45%. According to the results of the discussion of the first group of examples, the following conclusion can be drawn: due to the implementation of the proposed method, the degree of purification of exhaust gases increases in comparison with the prototype data by 30 - 35%, and the compressive strength increases by 10 - 45%.
Примеры 16-22 обосновывают применение в качестве ВТС водорастворимого полимера
Пример 16 (сравнительный). Приготавливают катализатор, как в примере 2, но в качестве ВТС используют низкомолекулярный полиэтиленгликоль - ПЭГ.Examples 16-22 justify the use as a PTS water-soluble polymer
Example 16 (comparative). A catalyst is prepared as in Example 2, but low molecular weight polyethylene glycol — PEG — is used as the PTS.
Пример 17 (сравнительный). Приготавливают катализатор, как в примере 2, но в качестве ВТС используют высокомолекулярный полиэтиленоксид (полиокс - ПЭО). Example 17 (comparative). The catalyst is prepared, as in example 2, but high molecular weight polyethylene oxide (polyox - PEO) is used as the PTS.
Пример 18 (сравнительный). Приготавливают катализатор, как в примере 2, но в качестве ВТС используют низкомолекулярный полипропиленгликоль - ППГ. Example 18 (comparative). A catalyst is prepared, as in example 2, but low molecular weight polypropylene glycol — PPG — is used as the PTS.
Пример 19 (сравнительный). Приготавливают катализатор, как в примере 2, но в качестве ВТС используют полиакриламид - ПАА. Example 19 (comparative). A catalyst is prepared as in Example 2, but polyacrylamide-PAA is used as the PTS.
Пример 20 (сравнительный). Приготавливают катализатор, как в примере 2, но в качестве ВТС используют поливиниловый спирт - ЛВС. Example 20 (comparative). The catalyst is prepared, as in example 2, but polyvinyl alcohol - LAN is used as the PTS.
Пример 21 (сравнительный). Приготавливают катализатор, как в примере 2, но в качестве ВТС используют поливинилпирролидон - ПВП. Example 21 (comparative). A catalyst is prepared as in Example 2, but polyvinylpyrrolidone-PVP is used as the PTS.
Пример 22 (сравнительный). Приготавливают катализатор, как в примере 2, но в качестве ВТС используют натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы - КМЦ. Example 22 (comparative). A catalyst is prepared as in Example 2, but the sodium salt of carboxymethyl cellulose — CMC — is used as the PTS.
В таблицу 2 сведены данные о свойствах синтезированных в рамках сравнительных (по примеру 2) примеров 16 - 22 образцов катализатора, содержащих в качестве ВТС постоянное количество различных водорастворимых полимеров. Table 2 summarizes the data on the properties of the catalyst samples synthesized in the framework of comparative (as in Example 2) examples 16 to 22 containing a constant amount of various water-soluble polymers as PTS.
Как хорошо видно из табл. 2, природа водорастворимого полимера, используемого в качестве временного технологического связующего, в большинстве случаев практически не оказывает влияния ни на степень очистки отходящих газов от оксидов азота, ни на прочность катализатора, а в некоторых примерах (17, 19 и 22) качество катализатора даже возрастает по сравнению с композицией, где применяется мазут (пример 2). Кроме того, использование водорастворимых полимеров в качестве ВТС значительно улучшает экологический аспект способа получения катализатора, так как отходящие газы, образующиеся на фазе отжига в процессе разложении полимеров, практически не содержат вредных соединений. As can be clearly seen from the table. 2, the nature of the water-soluble polymer used as a temporary technological binder, in most cases, practically does not affect the degree of purification of exhaust gases from nitrogen oxides, nor the strength of the catalyst, and in some examples (17, 19 and 22) the quality of the catalyst even increases in comparison with the composition where fuel oil is used (example 2). In addition, the use of water-soluble polymers as a PTS significantly improves the environmental aspect of the catalyst preparation process, since the exhaust gases generated during the annealing phase during the polymer decomposition practically do not contain harmful compounds.
Источники информации
1. Заявка ФРГ, DE 3623356, кл. В 01 J 37/08, 1988.Sources of information
1. The application of Germany, DE 3623356, CL In 01 J 37/08, 1988.
2. Патент РФ N 2111045, МПК В 01 D 53/36, 53/56, 53/80, В 01 J 21/16, БИ N 14, 19981. 2. RF patent N 2111045, IPC B 01 D 53/36, 53/56, 53/80, B 01
3. Махоткин А.Ф., Сосновский В.И. Исследование процесса каталитического восстановления окислов азота при атмосферном давлении //Межвузовский сборник "Вопросы кинетики и катализа". - Иваново, ИХТИ, 1978, с. 16. 3. Mahotkin A.F., Sosnovsky V.I. Investigation of the process of catalytic reduction of nitrogen oxides at atmospheric pressure // Interuniversity collection "Questions of kinetics and catalysis." - Ivanovo, IHTI, 1978, p. 16.
4. Щукин Е.Д., Бессонов А.Н., Паранский С.А. Механические испытания катализатора и сорбентов. М.: Наука, 1971. 4. Schukin E.D., Bessonov A.N., Paransky S.A. Mechanical tests of the catalyst and sorbents. M .: Nauka, 1971.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001102687A RU2174430C1 (en) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | Method of catalytic cleaning of waste gases from nitric oxides |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001102687A RU2174430C1 (en) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | Method of catalytic cleaning of waste gases from nitric oxides |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2174430C1 true RU2174430C1 (en) | 2001-10-10 |
Family
ID=20245386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001102687A RU2174430C1 (en) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | Method of catalytic cleaning of waste gases from nitric oxides |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2174430C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2435640C2 (en) * | 2005-09-08 | 2011-12-10 | Ресерч Фаундэйшн Оф Зе Сити Юниверсити Оф Нью-Йорк | Adsorbents-catalysts produced of domestic and industrial slimes, kompost and tobacco wastes and procedure for their production |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0667181A1 (en) * | 1994-02-15 | 1995-08-16 | Tokyo Gas Co., Ltd. | Method and catalyst for the purification of NOx-containing exhaust gases |
| US5449495A (en) * | 1992-12-25 | 1995-09-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nitrogen oxide removal control apparatus |
| RU2111046C1 (en) * | 1995-06-26 | 1998-05-20 | Казанский межвузовский инженерный центр "Новые технологии" | Method for catalytically cleaning off-gases from nitric oxides |
| RU2111045C1 (en) * | 1995-01-12 | 1998-05-20 | Казанский межвузовский инженерный центр "Новые технологии" | Method for catalytically cleaning off-gases from nitric oxides |
| WO1998026856A1 (en) * | 1996-12-18 | 1998-06-25 | Metallgesellschaft Aktiengesellschaft | Method of removing nitric oxides from the waste gases produced during cement production |
| WO1998052681A1 (en) * | 1997-05-17 | 1998-11-26 | Korea Power Engineering Company, Inc. | Method for removing nitrogen oxides using natural manganese ores |
-
2001
- 2001-01-29 RU RU2001102687A patent/RU2174430C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5449495A (en) * | 1992-12-25 | 1995-09-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nitrogen oxide removal control apparatus |
| EP0667181A1 (en) * | 1994-02-15 | 1995-08-16 | Tokyo Gas Co., Ltd. | Method and catalyst for the purification of NOx-containing exhaust gases |
| RU2111045C1 (en) * | 1995-01-12 | 1998-05-20 | Казанский межвузовский инженерный центр "Новые технологии" | Method for catalytically cleaning off-gases from nitric oxides |
| RU2111046C1 (en) * | 1995-06-26 | 1998-05-20 | Казанский межвузовский инженерный центр "Новые технологии" | Method for catalytically cleaning off-gases from nitric oxides |
| WO1998026856A1 (en) * | 1996-12-18 | 1998-06-25 | Metallgesellschaft Aktiengesellschaft | Method of removing nitric oxides from the waste gases produced during cement production |
| WO1998052681A1 (en) * | 1997-05-17 | 1998-11-26 | Korea Power Engineering Company, Inc. | Method for removing nitrogen oxides using natural manganese ores |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2435640C2 (en) * | 2005-09-08 | 2011-12-10 | Ресерч Фаундэйшн Оф Зе Сити Юниверсити Оф Нью-Йорк | Adsorbents-catalysts produced of domestic and industrial slimes, kompost and tobacco wastes and procedure for their production |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101293170B (en) | Composite sulphur dioxide desulfurizing agent and preparation method thereof | |
| CN111715234A (en) | Can simultaneously remove CO and SO2And NOxCatalyst of (2) | |
| CN111013566B (en) | Novel rare earth modified aerogel denitration flue gas catalyst and preparation method thereof | |
| CN112642496B (en) | Regenerated catalyst capable of realizing synchronous denitration and VOCs (volatile organic compounds) and CO and preparation method thereof | |
| CN112938969A (en) | Method for preparing nitrogen-sulfur co-doped activated carbon by pore-forming/doping integrated activating agent and application of method | |
| CN114260015A (en) | Flue gas denitration molded catalyst and preparation method and application thereof | |
| CN1792455A (en) | Cellular activated-carbon catalyst used for denitrification of flue-gas, prepn. method and application thereof | |
| CN1210092C (en) | Selective reduction catalyst for nitrogen oxide in smoking gas, its preparation method and application | |
| RU2174430C1 (en) | Method of catalytic cleaning of waste gases from nitric oxides | |
| CN102728347B (en) | MnO2-TiO2 graphene-porous inorganic ceramic membrane low-temperature catalytic denitrification self-cleaning material and preparation method thereof | |
| CN111420702A (en) | High-activity water-resistant sulfur-resistant low-temperature SCR denitration catalyst and preparation method thereof | |
| CN113398919B (en) | Method for preparing coating type denitration catalyst from municipal sludge | |
| CN113198523A (en) | Preparation method of efficient flue gas desulfurization and denitrification catalyst | |
| CN112169831A (en) | Holmium and copper composite oxide modified Ce-SAPO-34 molecular sieve denitration catalyst and preparation method thereof | |
| CN112191267A (en) | Honeycomb catalyst for removing dioxin in flue gas through catalytic oxidation and preparation method thereof | |
| RU2111046C1 (en) | Method for catalytically cleaning off-gases from nitric oxides | |
| JP7731789B2 (en) | Air pollutant removal material, its manufacturing method, and air pollutant removal method | |
| RU2111045C1 (en) | Method for catalytically cleaning off-gases from nitric oxides | |
| CN105396598B (en) | A kind of preparation method and application of low temperature denitration Ni-based composite oxide honeycomb monolith catalyst | |
| CN112808265A (en) | High-strength manganese oxide particle catalyst and preparation process thereof | |
| CN113731167A (en) | Preparation method of modified carbide slag, product and application thereof | |
| CN116265112A (en) | Molecular sieve catalyst for extrusion honeycomb simultaneous denitration and CO removal as well as preparation method and application thereof | |
| CN113457665A (en) | Efficient low-temperature honeycomb type SCR denitration catalyst and preparation method thereof | |
| CN113694920A (en) | Cordierite-based SCR catalyst, and preparation method and application thereof | |
| CN104492441B (en) | Method for treating purge gas containing nitrogen oxide |