[LT] Nitrozinių dujų išlakų oksidinimo katalizatoriaus-kalco hidroksilikatas C-S-H (1) yra skiriamas nitrozinių dujų išlakose esančių mažų koncentracujų NO katalitiniam oksidinimui ir susidariusių NO2 šalinimui jo sorbcijos metodu ir gali būti pritaikomas chemijos, energetikos ir kitų pramonės įmonių į atmosferą išmetamų išlakų nukenksminimui.@Nitrozinių dujų išlakų oksidinimas vykdomas 50-150 °C temperatūroje naudojant katalizatorių, sintetinį kalcio hidrokailikatą C-S-H (1) eliminuojantį katalizatoriaus aktyvų paviršių blokuojantį vandens garų poveikį. Be to, sintetinis katalizatorius - kalcio hidroksilikatas C-S-H (1) turi savo struktūroje 1-1,5 molekulės ceolitino pobūdžio vandens ir yra sintetinamas iš AIF3 gamybos atliekų ir pramoninių kalkių, esant pradinio mišinio CaO ir SiO2 moliniam santykiui C/S=0,8; sintezės temperatūrai 90-95 °C ir trukmei 3 val.@Vykdant nitrozinių dujų išlakų oksidinimą siūlomu katalizatoriumi, jis gali būti atliekamas prei palyginant žemų temperatūrų (50-150°C) ir su nedidelėmis energijos sąnaudomis proceso terminiam aktyvavimui ir sintetinio katalizatoriaus pagaminimui.
[EN]
[0001] Siūlomas katalizatorius-C-S-H (I) tipo kalcio hidrosilikatas (C=CaO, S=Si02, H=H20) yra skiriamas nitrozinių dujų išlakose esančių mažų koncentracijų NO katalitiniam oksidinimui ir susidariusio N02 šalinimui jo sorbcijos metodu ir gali būti pritaikomas chemijos, energetikos ir kitų pramonės įmonių d, atmosferą išmetamų išlakų nukenksminimui. •
[0002] NO oksidinimas d, N02 gali būti vykdomas, naudojant katalizatorius: silikagelį aktyvuotą anglį, bevandenius kristalinius aliumosilikatus, kalcio aliuminatus, sintetinius natrio ceolitus ir kt. [ (SU aut.1. Nr. 1725991 ir Logak L. G. "Azoto oksido adsorbcija ir mažaprocentinio azoto monoksido katalitinis oksidinimas sintetiniu mordenitu", dr. disert. autoreferatas, Kazanė, 1972 (rusų k.)] . Dažniausiai šie katalizatoriai turi savo sudėtyje tokius katalitinius komponentus, kaip platinos grupės, titano, alavo, nikelio, molibdeno, vario ir kitų metalų oksidus. Šių katalizatorių trūkumas yra tas, kad naudojami katalizatoriai dezektyvuojasi vandens ir (arba) azoto rūgšties garų poveikyje, nes nitrozinėse dujose paprastai yra vandens garų.
[0003] Artimiausi siūlomiems katalizatoriams yra ceolitinės struktūros bevandeniai aliumosilikatai su silikatiniu moduliu nuo 40 iki 700 (SU aut-.l. Nr. 1433486), naudojami NOx oksidų valymui. Šių katalizatorių trūkumai: sintezei reikalingos didelės šiluminės energijos sąnaudos, papildomas aliumosilikatų mirkymas karbamido tirpale laike 1 vai, po to - jų džiovinimas ir praleidžiamų pro kolonėlę dujų pašildymas iki 60-80°C temperatūros.
[0004] Išradimo tikslas-NO katalinio oksidinimo i, N02 proceso efetyvumo padidinimas drėgnų dujų aplinkoje ir procesui reikalingų energijos sąnaudų sumažinimas.
[0005] Tikslas pasiekiamas NO oksidinimui taikant sintetinį katalizatorių-C-S-H (I) tipo kalcio hidrosilikatą, kuris įgalina eliminuoti įprastų katalizatorių aktyvų paviršių blokuojantį vandens garų poveiki 50-150'C temperatūroj e.
[0006] Siūlomi sintetiniai katalizatoriai-kalcio hidrosilikatai-C-S-H (I) turi savo struktūroje 1-1,5 molekulės vandens, kuris neleidžia drėgnose nitrozinėse dujose esantiems vandens garams adsorbuotis ant aktyvaus katalizatoriaus paviršiaus ir jį dezaktyvuoti. Katalizatorius sintetinamas iš pigių medžiagų: A1F-, gamybos atliekų ir pramoninių kalkių 90-95 C temperatūroje laike 3 vai, todėl jo paruošimo išlaidos yra daug kartų mažesnės už kitų analogiškų katalizatorių.
[0007] Iš pradinio mišinio, sudaryto iš pramoninių kalkių ir A1F-, gamybos atliekų, esant moliniam santykiui C/S = 0,8, V/K=10, sintezes temperatūrai 90 C ir trukmei 3 vai susintetinamas hidrosilikatini s katalizatorius-C-S-H (I) tipo kalcio hidrosilikatas. Gauto sorbento 1-2 mm dydžio granulėmis užpildoma termostatuota 14 mm diametro stiklinė sorbcinė kolonėlė, pro kurią leidžiamas drėgnas oro-azoto monoksido (0,6% NO) mišinys. Jo debitas-50 l/h, drėgmė - 4mg/l. Gauti duomenys pateikti 1 lentelėje. 1 lentelė
[0008] Kalcio hidrosilikatinio katalizatoriaus efektyvumas lyginant su CuO, užneštu ant a - A1203 nešiklio, esant nedžiovintoms nitrozinėms dujoms, kuriose 0, koncentracija 21%, o N0-0,6%.
[0009] Kaip seka iš šių duomenų 50-150°C temperatūrų intervale hidrosilikatinis katalizatorius yra apie 3 kartus efektyvesnis už užneštind, CuO/ a - A1203 katalizatorių. Temperatūroje, žemesnėje už 50°C NO oksidinimą netikslinga vykdyti dėl neigiamos temperatūrinio koeficiento įtakos.
[0010] 2 pavyzdys. Palyginimui tomis pačiomis sąlygomis nustatomas NO oksidacijos laipsnis, naudojant katalizatorių CuO, užneštą ant nešiklio a - A1203 ir tuščią sorbcinę kolonėlę sausoms ir drėgnoms nitrozinėms dujoms. Gauti duomenys pateikti paveiksle. Iš pateiktų kreivių seka, kad kalcio hidrosilikato katalizatoriaus efektyvumas, didėjant temperatūrai praktiškai nekinta, t.y. temperatūrinis koeficientas praktiškai lygus vienetui ir tik pasiekus apie 250°C temperatūrą užneštinis katalizatorius susilygina efektyvumu su ,hidrosilikatiniu. Pažymėtinas užneštinio katalizatoriaus CuO/ a - Al2 03 mažas efektyvumas 50-150°C temperatūrų intervale ir sorbcinės kolonėlės sienelių įtaka oksidacijos procesui: keliant temperatūrą tuščioje sorbcinėje kolonėleje oksidacijos laipsnis didėja, nors homogeninėje terpėje NO oksidinimo temperatūrinis koeficientas yra neigiamas (Logak L.G, ten pat) . Siūlomame būde nurodytas temperatūrų intervalas aktualus tuo, kad jis reikalauja minimalių energetinių sąnaudų nitrozinėse dujose esantiems vandens lašeliams išgarinti ir gali būti pasiektas, panaudojant žemo potencialo šilumos resursus. Todėl siūlomas būdas efektyviausias 50-150 C temperatūrų intervale, esant nitrozmių dujų tūrinei koncentracijai mažiau už 1% ir taikant susintetintą katalizatorių-kalcio hidrosilikatą .
[0011] Reikiamų savybių kalcio hidrosilikatas C-S-H (I) susintetinamas iš aliuminio fluorido gamybos atliekų, kuriose yra žymus kiekis aktyvaus SiO-. ir pramoninių kalkių. Aliuminio fluorido gamybos atliekų cheminė sudėtis: Si(X-57, 41%, A1F-.-12, 13%, F=3,42%, drėgmė - 17,3%, kaitinimo nuostoliai-32,04%. Pramoninių kalkių cheminė sudėtis: CaO-83,22%, MgO-2,18%, CaCO-,=8, 74%, hidratinis vanduo - 4,72%. Iš šių medžiagų galima gauti žemo baziškumo C-S-H (I) tipo kalcio hidrosilikatus, pasižyminčius dideliais lyginamaisiais paviršiais. Anksčiau atliktais tyrimais įrodyta, kad panaudojant aliuminio fluorido gamybos atliekas galima žymiai suintensyvinti žemo baziškumo kalcio hidrosilikatų sintezę ir vykdyti ją atmosferiniame slėgyje. Siekiant paruošti galimai didesnio lyginamojo paviršiaus adsorbcinėmis savybėmis pasižyminti, katalizatorių, hidrosilikatų sintezė buvo vykdoma 80-95'C temperatūrose, keičiant molini, CaO/SiO;. santyki, (C/S) nuo 0,8 iki 1,2 ir palaikant vandens-kietų medžiagų santyki, (V/K) lygų 10.
[0012] Bandymų duomenys ir sintezės produktų savybės pateiktos 2 lentelėje.
[0013] Iš 2 lentelės duomenų matyti, kad esant 1 vai sintezės izoterminio produkto trukmei, visų sintezių produktuose lieka nesureagavusio Ca(OH)2 ir C-S-H (I) tipo kalcio hidrosilikatai gaunami pusiau amorfinėje būklėje. Prailginus sintezės trukmę iki 3 vai gaunamuose produktuose laisvų kalkių nebelieka, kai pradinių mišinių santykis C/S=0,8 ir 1,0. Padidinus mišinio C/S iki 1,2 net po 3 vai sintezės trukmės lieka nesureagavusio Ca(OH)2- Be to, didinant pradinio mišinio C/S nuo 0,8 iki 1,2 ir esant sintezės trukmei 3 vai didžiausia Slyg. reikšmė gauta esant C/S=0,8 ir sintezės temperatūrai 90°C. Didinant C/S gali susidaryti aukšto baziškumo kalcio hidrosilikatai (a - C2S hidratas, hillebranditas), kurių kristalai tūkstančiais kartų didesni už C-S-H (I), todėl sintezės produktų lyginamieji paviršiai ryškiai sumažėja. Didinant sintezės izoterminio periodo trukmę bei temperatūrą smulkiapluoštis C-S-H (I) persikristalina i, stambių plokštelių pavidalo kalcio hidrosilikatą-tobermoritą.
[0014] Taigi, kaip matyti iš 2 lentelės duomenų geriausiomis katalitinėmis savybėmis turi pasižymėti sintezės produktai, gauti iš pradinio mišinio, kurio C/S=0,8, esant sintezės temperatūrai 90-95°C ir izoterminio periodo trukmei - 3 vai.
[0015] Lyginant su prototipu siūlomame išradime padidinamas nitrozinių dujų išlakų oksidinimo proceso efektyvumas ir 2-3 kartus sumažinamos energijos sąnaudos, be to katalizatoriaus sintezei naudojamos pigios ir nedeficitinės medžiagos.
1. Nitrozinių dujų išlakų katalitinio oksidinimo 50-150°C temperatūroje katalizatorius, besiskiriantis tuo, kad katalizatoriumi naudojamas sintetinis kalcio hidrosilikatas, kurio Ca0/Si02 molinis santykis 0,8 ir kurio struktūroje yra 1-1,5 molekulės ceolitinio tipo vandens.
2. Nitrozinių dujų išlakų oksidinimo katalizatoriaus, minimo 1 punkte, gavimo būdas, besiskiriantis tuo, kad katalizatorių - kalcio hidrosilikatą C-S-H (I) sintetina iš A1F5 gamybos atliekų ir pramoninių kalkių, esant pradinio mišinio Ca0/Si02 moliniam santykiui 0,8, sintezės temperatūrai 90-95°C ir trukmei 3 vai.