Экология и производственная безопасность

Кат-Кат в осуществлении реакции восстановле­ ния оксидов азота (нитрозных газов азотнокислых производств) одним из следующих газов: СН4, Hj, СО или про- пан-бутановой фракцией. Химизм каталитического восста­ новления указанными газами происхо­ дит в соответствии со следующими ре­ акциями: 4N0 + СН4 ^ 2N2 + СО2 + 2Н2О; 2 NO 2 + СН4 ^ N 2 + СО2 + 2Н2О; 2N0 2 N 0 2 - 2N0 2С0 4С0 - 2 Н 2 - 2 NO2 + 4Н2 >N2 - > N 2 •N2^ ->N2 - 2 СО2 ; ь 4СО2; 2Н2О; + 4Н2. Катализаторами служат дорого­ стоящие металлы платиновой группы (платина, палладий, родий, рутений) или более дешевые, но менее эффек­ тивные и долговечные составы, состо­ ящие из меди, никеля, цинка, ванадия, церия и других элементов. В качестве подложки для увеличения поверхнос­ ти контакта металлические катализа­ торы наносят на пористые или непо­ ристые материалы (керамику, стекло. селикагель, металлическую ленту, ок­ сид алюминия и др.). Исходные нитрозные газы нагре­ вают до температуры зажигания катали­ затора в зависимости от природы вос­ становителя: 450-480 °С для метана, 350 °С для пропан-бутана; 150-200 °С для оксида углерода и водорода. Нагрев и восстановление нитрозных газов осу­ ществляют способом смешения с газом- восстановителем и сжиганием смеси над катализатором. В качестве восстанови­ теля на практике обычно используют природный газ, как наиболее доступный и дешевый. Нагрев реакционной смеси происходит в основном за счет экзотер­ мической реакции восстановителя с кис­ лородом, концентрация которого значи­ тельно выше в отходящих нитрозных газах азотнокислого производства, чем концентрация в nnxNO^. Температура за счет этого быстро поднимается до 700 °, поэтому приходится применять термо­ стойкие катализаторы или восстанови­ тели с низкой температурой зажигания либо промежуточное охлаждение газо­ вого потока. III I V VII Принципиальная схема технологической установки каталитического восстановления отходящих нитрозных газов производства слабой азотной кислоты при давлении 0,73 МПа: 1 - теплообменник; 2 - смеситель нитрозных газов и восстановителя; 3 - реактор; 4 - катализатор; 5 - котел-утилизатор; б - выхлопная труба; I - исходный газ; II - восстановитель (природный газ); III - смешанный газ; IV, VII - очищенный газ; V - вода; VI - пар 281