ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
63
Существенное влияние на скорость и эффективность каталитического про-
цесса оказывает температура газа. Для каждой реакции, протекающей в потоке
газа, характерна
минимальная температура начала реакции, ниже которой ка-
тализатор не проявляет активности.
Для поддержания необходимой температуры газа иногда к нему подмеши-
вают (особенно в пусковой период) продукты сгорания от вспомогательной го-
релки, работающей на высококалорийном топливе. На рис. 41. представлен ка-
талитический реактор, предназначенный для окисления толуола, содержащего-
ся в газовоздушных выбросах цехов окраски. Воздух, содержащий
примеси то-
луола, подогревается в межтрубном пространстве теплообменника − рекупера-
тора
1, откуда по переходным каналам он поступает в подогреватель 4. Продук-
ты сгорания природного газа, сжигаемого в горелках
5, смешиваются с возду-
хом, повышая его температуру до 250−350
о
С, т. е. до уровня, обеспечивающего
оптимальную скорость окисления толуола на поверхности катализатора. Про-
цесс химического превращения происходит на поверхности катализатора
3,
размещенного в контактном устройстве
2. В качестве катализатора применена
природная марганцевая руда (пиролизит) в виде гранул размером 2−5 мм, про-
мотированных азотнокислым палладием. В результате окисления толуола об-
разуются нетоксичные продукты: оксид углерода и водяные пары (C
7
H
8
+
9O
2
→ 7CO
2
+ 4H
2
O). Смесь воздуха и продуктов реакции при температуре
350−450
о
С направляется в рекуператор 1, где отдает тепло газовоздушному по-
току, идущему на очистку, и, через выходной патрубок выводится в атмосферу.
Эффективность очистки такого реактора составляет 95−98 % при расходе вспо-
могательного топлива (природного газа) 3,5−4,0 м
3
на 1000 м
3
очищаемого газа.
В последние годы каталитический метод очистки нашел свое применение в
процессах нейтрализации выхлопных газов автомобилей. Для комплексной
очистки выхлопных газов − окисления продуктов неполного сгорания и восста-
новления оксида азота − применяют двухступенчатый каталитический нейтра-
лизатор (рис. 42). Установка состоит из последовательно соединенных восста-
новительного 2 и окислительного 4 катализатора. Отработавшие
газы через
патрубок 1 поступают к восстановительному катализатору 2, на котором про-
исходит нейтрализация оксидов азота по следующим реакциям:
NO + CO → 1/2N
2
+ CO
2
; NO + H
2
→ 1/2N
2
+ H
2
O. (34)
В качестве восстановительного катализатора применяют монельметалл
(медноникелевый сплав) или катализатор из благородных металлов (например,
платина на глиноземе). Эффективность очистки по NO достигает 90 % и выше.
После восстановительного катализатора к отработавшим газам для созда-
ния окислительной среды через патрубок 3 подводится вторичный воздух. На
окислительном катализаторе происходит нейтрализация продуктов неполного
сгорания − оксида углерода
и углеводородов:
СО + 1/2О
2
→ СО
2
; С
х
Н
у
+ (х+у/4)О
2
→ хСО
2
+ у/2Н
2
О. (35)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- …
- следующая ›
- последняя »
