Положительной особенностью данного способа является возможность осуществлять очистку бензиновых и дизельных выхлопных газов от CO, HC, а при использовании фильтра для улавливания твердых аэрозольных частиц с нагреваемым катализатором и дополнительную очистку от сажевых частиц и полиорганических соединений со степенью очистки 80-90%.

При этом помимо очистки отходящих газов от полимерных и сажевых канцерогенных веществ окислительный слой способствует работоспособности и чистоте поверхности второго восстановительного слоя. Одновременно подвергается окислению и монооксид азота.

В результате решается основная задача DeNOx, т.к. улавливание и нейтрализация NO протекают наиболее трудно.

В этом заключается новизна и логическая связь стадий данного способа очистки. Поэтому способ относится к комплексной очистке газовых выбросов, где наряду с дожиганием в комплексе решается задача удаления наиболее токсичных компонентов - оксидов азота.

На второй стадии решаются задачи восстановления NOx после первоначального окисления примесей, отходящих газов и снижение энергозатрат. Далее отходящие газы направлялись на блочный сотовый адсорбент-катализатор на основе модифицированного цеолита.

Чтобы устранить недостатки известных вариантов метода СНВ и добиться новых положительных результатов очистки, на 2-й стадии способа были внесены следующие существенные изменения.

. Заменяли гранулированный слой носителя на монолитные механически более прочные кислото- и влагостойкие блоки, что позволяет увеличить ресурс очистной системы (табл. 4).

. Сотовые высокопористые блочные носители не только предотвращают забивание реактора, но и значительно снижают газодинамическое сопротивление, что позволяет увеличить линейную скорость потока с 0,1-0,3 м/с [10] до 1,5-2,0 м/с без снижения эффективности, а следовательно, сократить габариты установки (табл. 5).

. Высокая плотность каналов адсорбента-нейтрализатора дает возможность увеличить поверхность контакта с очищаемым газом и, как следствие, эффективность очистки (табл. 4, 5).

. Осуществление непрерывной разбрызгивающей подачи раствора восстановителей или воды в виде тумана, дополнительно улавливающих оксиды азота, способствует их нейтрализации на поверхности пористого носителя (табл. 6).

. Введение модифицирующих добавок в цеолиты в виде переходных металлов (меди, железа, марганца и др., 1-20 мас. %) способствует адсорбции и окислению части монооксида азота в диоксид и тем самым в дополнении к окислению на первой стадии облегчает его улавливание и нейтрализацию. Таким образом, в данном способе задача более полной нейтрализации NO решается с помощью двух катализаторов на основе перовскитов на 1-й стадии и модифицированных цеолитов на второй стадии. Необходимость использования катализаторов оправдывается возможным повышением температуры на 1-й стадии (выше 400oC), когда полнота окисления оксида азота определяется термодинамикой.

Пример 1. Смесь окисляющегося газа с воздухом, разбавленным азотом (50%), содержащую монооксид углерода (1%CO) или пропилен (2%), или метан (3%), или 0,1 NO пропускали через реактор, содержащий 45 мл блочного сотового катализатора, нанесенного на пористую керамику на основе глинозема (Г), кордиерита (К) или цеолита (Ц), характеристики которых представлены в табл. 1.

Нанесенные образцы содержали 20-30% катализатора (100-150 г/л), введенного в поры носителя совместно с пластификатором и связующим методом вакуумной пропитки. Перовскитные катализаторы готовились разложением нитратов или соосажденных гидроксидов соответствующих металлов при 900oC. Они вводились как методом пропитки из растворов и суспензий, так и формованием блоков с использованием пластификаторов и связующих компонентов.

Объемная скорость потока газа составляла 5000 ч-1, температура устанавливалась с помощью внешней печи или с использованием проводящего блочного нагревателя-катализатора. Использовался хроматографический анализ газов. В табл.2 представлены результаты каталитической эффективности превращения, выраженные в температурах достижения 90% и 50% конверсии (в скобках).

Пример 2. Иллюстрирует очистку дизельных газов судового двигателя Л-160, Шкода (6ЧНСП 16/22, 5, мощностью 140 кВт). На 1-й окислительной стадии блочный катализатор и фильтр располагались после турбины и исследовались при температуре отходящих газов - 190oC (без подогрева), а также при 300 и 400oC с использованием нагревателя-катализатора. На второй стадии после охлаждения газов в теплообменнике до 30-40oC исследовались два цеолитных блочных катализатора. В табл. 3 представлены степени конверсии токсичных продуктов выхлопных газов дизельного двигателя при различных температурах 1-ого слоя блочного (Б.) катализатора.

Еще статьи по теме

Создание оборотного водоснабжения на станции очистки гальванических стоков
Гальванические покрытия являются одним из эффективных методов защиты от коррозии, они также широко применяются для придания поверхности деталей ряда ценных специальных свойств: повышенной твердости и износостойкости, высокой отражательной ...

Экологическая оценка процессов загрязнения природных вод и технологий их очистки на станциях Водоканала
Одной из самых острых проблем современности является нехватка чистой питьевой воды в крупных городах. Реки и озёра уже не могут выполнять многих своих функций: воду из них нельзя использовать для приготовления пищи, в них нельзя ловить рыб ...