Спосіб очищення газоподібних викидів від речовин, що містять канцерогени

МПК6 В 01 D 53/^6 СПОСІБ ОЧИЩЕННЯ ГАЗОПОДІБНИХ ВИКИДІВ ВІД РЕЧОВИН, ЩО МІСТЯТЬ КАНЦЕРОГЕНИ Винахід відноситься до техніки очищення газоподібних викидів від речовин, що містять канцерогени, а також від сірчистих сполук (сірководень, двоокис сірки) і може знайти застосування у нафтопереробній, нафтохімічній, хімічній та інших галузях промисловості. Відомий спосіб каталітичного очищення повітря від канцерогенних речовин, при якому застосовувані каталізатори містять або благородні метали (платину, паладій), або окисли перехідних металів (міді, хрому, марганцю, кобальту) [1]. Недоліком даного способу каталітичної очистки у присутності сірчистих сполук є необхідність частої регенерації або заміни дезактивованих каталізаторів на основі благородних металів і висока, у зв'язку з цим, вартість процесу очистки. Найближчим за технічною сутністю та результатами до винаходу є обраний як прототип спосіб каталітичного очищення газоподібних викидів пекококсового цеху коксохімічного виробництва [2]. Згідно з цим способом газоподібні викиди, що містять канцерогенні речовини і сірководень, окисляють на двох шарах каталізаторів. Стійку роботу у присутності сірчистих сполук забезпечує пошарове завантаження двох каталізаторів: окиснованадієвого каталізатора у перший шар і окиснованадієвомідного каталізатора у другий шар. Найбільш ефективна очистка досягається при 450^500°С, об'ємній швидкості 5000 год." 1 і співвідношенні шарів 1:1ч-3 за об'ємом. При здійсненні такого завантаження відсутня дезактивація каталізаторів сірководнем. Недоліком цього способу є мала ефективність очищення, складність регенерації каталізатора або неможливість її, висока вартість каталізатора. В основу винаходу поставлено завдання підвищення ефективності очищення газоподібних викидів від речовин, що містять канцерогени, і здешевлення процесу при збереженні ступеня очищення. Поставлене завдання розв'язуються тим, що запропоновано спосіб очищення газоподібних викидів від речовин, що містять канцерогени, шляхом нагрівання з наступним окисленням на двох шарах каталізатора, у якому, згідно з винаходом, газоподібні викиди пропускають через марганцеворудний каталізатор, що містить Мп2О3 і МпО2 у співвідношенні 0,5-5-1,7 , а потім через каталізатор, що містить 0,001-0,02 ваг. % паладію, причому співвідношення шарів каталізатора складає 3-=-4:1 У запропонованому способі відбувається каталітичне очищення на марганцевій руді (Мп2О3 і МпО2 співвідносяться як 0,5-^1,7) . . у s . а потім - очищення на каталізаторі, що містить паладій (0,001-0,02 ваг.%). ^ , При термічній дії на прості вуглеводневі сполуки, що містяться у забрудненому газі, відбувається розкладення молекул на вуглекислий газ і воду. Поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ), у тім числі й бенз(а)пірен, можуть додатково утворюватись на першому ступені. Проходячи послідовно через два шари активного каталізатора 3-5-4:1, ПАВ глибоко окисляються до нешкідливих диоксидів вуглецю і води. Сірководень при термічній дії окислюється до двооксиду сірки, який адсорбується шаром марганцевої руди. Регенерація може відбуватись відомим способом. Таким чином, на другий шар каталізатора сірчисті сполуки потрапляють у такій кількості, що забезпечується тривала експлуатація каталізатора і підвищується об'ємна швидкість до 10000-15000 год."1. Здешевлення процесу очищення газоподібних викидів від канцерогенів у присутності сірчистих сполук порівняно з відомим способом забезпечується за рахунок використання у ролі першого шару дешевшого і недефіцитного каталізатора - марганцевої руди, яка допускає можливість регенерації, і збільшення завдяки цьому строку служби каталізатора на другому шарі без зниження ступеня очистки, який складає 99,91% при 500°С. Приклад 1. Повітря з парами канцерогенів нагрівали до 500° С та подавали у проточний реактор (діаметром 50мм, довжиною 280мм) з стаціонарним шаром каталізатора. В реактор завантажують два шари каталізатора: перший по ходу газу шар марганцевої руди (Мп2О3 і МпО2 співвідносяться як 0,5-5-1,7), другий шар - каталізатор, що містить паладій 0,01 ваг.%. Співвідношення шарів 3:1 по об' єму. Температура повітря, що очищували, складала 5 оо Концентрація канцерогенів у повітрі, що подається на каталізатор, складає до 50 мг/м , концентрація сірководню - 2 г/м . Ступінь очистки при об'ємній швидкості 10000 год"1 і температурі 380°С складає 99,85%. Зниження активності каталізатора не спостерігається. Приклад 2. Очищенню піддають гази з температурою 500° С, склад яких, як і у прикладі 1, з концентрацією сірководню 2,5 г/м3. Очищення відбувається на двох шарах каталізаторів, при співвідношенні шарів 4:1 по об'єму. При цьому каталізатор другого шару містить 0,001 ваг.% паладію. Ступінь очистки газів від канцерогенів складає 99,9% при об'ємній швидкості 15000 ч"1 і температурі 450°С. Зниження активності каталізатора не спостерігається. Приклад 3. В реактор завантажена марганцева руда. На окислення подають сірководень, концентрація його у повітрі 2,5 г/м3. Об'ємна швидкість 10000 год"1. При температурі 400° на протязі 0,8 секунд сірководень повністю адсорбується на марганцевій руді. ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ І.Торопкина Г.Н. и др. Каталитические методы очистки воздуха от органических веществ. Обзорная информация. М., ЦИНТИ-ХИМНЕФТЕМАШ, 1977, с. 55. 2. Ах. СССР №982762. Ананьина Л.П. и Андрейков Е.И. Способ очистки отходящих газов. Кл. В 01 D 53/36, 1982.