ації оксидів азоту і вуглецю
Процес очищення газових викидів може бути заснований на адсорбционном, абсорбційному і каталітичному методах. Найбільш ефективним інструментом знешкодження забруднюючих речовин до рівня гранично допустимих концентрацій є каталітичні реакції. Каталітичний метод кращий і з економічної точки зору. p> Так, для денітрифікації відхідних газів ТЕС розроблені каталітичні процеси високотемпературного і селективного відновлення з використанням високоактивних каталізаторів [3]. Перший процес протікає в безкисневому середовищі, другий - здійснюється при взаємодії відновника, найчастіше аміаку, з NО х у присутності кисню.
Треба відзначити, що каталітичний процес нейтралізації продуктів горіння протікає, як правило, при температурі вище 300 В° С і при малих часах контакту, що пов'язано з великими швидкостями потоку промислових викидів і відпрацьованих газів двигунів внутрішнього згоряння [1, 4]. Відповідно до каталізаторів очищення газів пред'являються вельми жорсткі вимоги - висока активність і вибірковість каталітичної дії, термостабільність, стійкість до дії отрут, висока механічна міцність, велика теплопровідність. Каталізатор не повинні бути потенційно небезпечними, а їх виробництво не повинно привносити додаткове забруднення в навколишнє середовище [5, 6].
В даний час все більшого поширення набувають насипні (гранульовані) і монолітні багатокомпонентні каталітичні системи, що містять активні метали на різних носіях. В якості активного компонента використовують один або кілька металів:
Mn, Fe, Cr, V, Мо, Со, Се, Ni, W, Сі, Sn.Au, Pt, Pd, Rh і lr
Існуючі методи каталітичної очищення газових викидів від оксидів азоту засновані на відновленні NО х такими сполуками як аміак, вуглеводні, монооксид вуглецю та ін Для практичного використання в цьому процесі придатні тільки ті каталізатори, які зберігають свою активність у присутності кисню, що є конкурентом NO x при взаємодії з оксидом вуглецю. Тому великий надлишок кисню різко знижує конверсію NO x [13].
Разом з тим встановлено, що на деяких каталізаторах із збільшенням концентрації кисню зростає конверсія оксиду вуглецю.
Селективне відновлення N0 * монооксидом вуглецю в окислювальному середовищі досягається за участю lr, Pt, Pd, Rd, нанесених на Al 2 Про 3 [5]. Монооксид вуглецю селективно відновлює оксиди азоту також на біметалевих Pt-Ru, Pd-Ag, Pd-Cr, Pt-Rh-каталізаторах [6]. p> В якості каталізаторів селективного відновлення оксидів азоту випробувані оксиди ванадію, хрому, цинку, заліза, міді, марганцю, нікелю, кобальту, молібдену та ін Каталітична активність їх при 200 - 350 В° С знижується в ряду:
В
У практиці допалювання шкідливих речовин часто використовують оксидні та металеві каталізатори, відпрацьовані в цільових промислових процесах - алюмоплатіновие каталізатори риформінгу і ізомеризації, паладієві каталізатори гідрування, оксидні хромсодержащий каталізатори конверсії метану і монооксиду вуглецю (НТК-4, СТК-1-7, ГІПХ-105). Проте слід мати на увазі, що ці каталізатори містять сполуки хрому (Значна їх частина представлена ​​Сr 6 + ), що робить небезпечним використання даних каталізаторів в екологічних цілях.
Проведено вивчення відновлення NO метаном і пропаном у присутності надлишку кисню на каталітичних композиціях, що представляють собою механічні суміші відомих промислових каталізаторів [19, 25, 26]. Каталітична система МК1 (3) - механічна суміш промислових каталізаторів, Ni-Cr-оксидного і НТК-10-1 - показала високу активність у процесі комплексного очищення газів від N0, СЬЦ і СО. Ступінь перетворення зазначених компонентів склала відповідно 73, 99 і 99% у інтервалі температур 400-490 0 С.
Взагалі останнім часом багато уваги приділяється розробці нових каталітичних систем для селективного відновлення NO x вуглеводнями і, перш за все, метаном [2]. При проведенні процесу відновлення оксидів азоту метаном на Со-, Мn-, Ni-цеолітних каталізаторах при температурі 400-450 В° С і співвідношенні СH 4 : Про 2 = 0,05 конверсія NO x склала 50% [3], що вважається хорошим результатом, так як реакція в цьому випадку протікає в умовах значного надлишку кисню. Залежність конверсії NO x від концентрації метану має вигляд В«кривий насиченняВ» [2]. Показано, що з підвищенням температури понад 450 0 З внесок реакції окислення СН 4 на цеолітного каталізаторі Ga-H-ZSM-5 не великий (конверсія метану становить близько 32%). Навпаки, на каталізаторах Co-H-ZSM-5 і Cu-H-ZSM-5 при температурі вище 500 0 С перебігає в основному реакція окислення метану до діоксиду вуглецю і води (конверсія метану становить більше 99%).
Методом термопрограмованої десорбції встановлено [5], що каталізатор Ga-H-ZSM-5 не адсо...
