2. Адсорбционные методы очистки газов от оксидов азота

Для удаления небольших примесей оксида азота из газа можно применить также адсорбционный метод очистки.

В качестве адсорбентов рекомендуются ионообменные смолы, силикагель, молекулярные сита, активированный уголь.

Изучена адсорбция оксида азота в динамических условиях синте- тическими ионообменными смолами, молекулярными ситами СаА и NaX и активированным углем при парциальном давлении NO в преде- лах 130-2800 Па. Установлено, что самым эффективным адсорбентом является активированный уголь.

В ряде работ проведены измерения массы адсорбируемого оксида азота на цеолитах. Показано, что наибольшей адсорбционной способ- ностью по NO обладает цеолит марки СаА. На основе полученных данных вычислен объем газа, который может быть очищен от оксида азота единицей массы синтетического цеолита СаА при заданных ус- ловиях. Например, при 19,610⁵ Па (20 кгс/см²) и – 40 ^оС на 1 т цеолита за один цикл можно очистить 270000 м³ водорода, содержащего 0,5 см³/м³ NO, а при 25 ^оС и прочих равных условиях 3800 м³ водорода. Синтетические цеолиты отличаются высокой адсорбционной спо- собностью и при малом содержании примесей обеспечивают наиболее высокую степень очистки газа от оксида азота. Однако регенерация це- олита связана со значительными трудностями, так как для этого цеоли-

ты необходимо нагревать до 300-350 ^оС.

Оксид азота можно удалить из конвертированного газа адсорбци- ей на активированном угле при низкой температуре в процессе тонкой очистки от диоксида углерода. По этому методу NO и СО₂ адсорбиру-

ются при - 40 ^оС и давлении до 30.10⁵ Па (30 кгс/см²); десорбцию про-

водят при этой же температуре, но при атмосферном давлении.

Из активированных углей наиболее эффективным адсорбентом является уголь марки СКТ.

На основе зависимости активности угля СКТ к оксиду азота от высоты слоя сорбента можно вычислить степень насыщения угля. Для промышленных аппаратов при высоте слоя адсорбента не менее 2 м степень насыщения угля составляет 95-98 %.

Адсорбция оксида азота на активированном угле позволяет прак- тически полностью удалять ее из газа (содержание NО в очищенном газе менее 0,01 см³/м³).

Если среднее содержание NO в конвертированном газе 0,25- 0,3 см³/м³, то на 1 т угля за один цикл можно очистить до 500000 м³ га- за. Это больше чем на порядок превышает удельный объем газа, очи-

щенного от диоксида углерода. Следовательно, одновременно с очист- кой от СО₂ происходит полная очистка и от оксида азота.

Следует указать, что если десорбция СО₂ проходит практически полностью, то для полной десорбции NO требуется нагревание до 100- 150 ^оС. Поэтому в промышленных условиях необходимо периодически проводить полную регенерацию угля при повышенной температуре.

1. Очистка с получением органо-минеральных удобрений

Для тонкой очистки газов от оксидов азота и использования по- следних для производства удобрений можно рекомендовать разрабо- танный метод адсорбции оксидов азота торфо- или углещелочными сорбентами в аппаратах с кипящим слоем. Щелочными добавками к торфу служил аммиак, оксид кальция, оксид магния и др. Лучшими ад- сорбционными свойствами обладает торф совместно с аммиаком: при больших скоростях процесса степень улавливания оксидов азота дос- тигает 98-99 %; количество их на выходе не превышает 0,001-0,002 % при времени контакта с твердым поглотителем 1,2-1,5 с.

Адсорбер, в котором происходит поглощение оксидов азота, представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, в нижней части которого расположены газовая коробка и дутьевая решетка, пер- форированная отверстиями диаметром 3-4 мм. Газы проходят через от- верстия решетки и попадают в зону кипящего слоя. Сюда же непре- рывно подается торф с помощью шнекового питателя. Отработанный сорбент выводится с противоположной стороны шнековым выгружате- лем. Вместе с нитрозными газами под слой кипящего торфа подается необходимое количество газообразного аммиака, который реагирует с оксидами азота. В верхней части адсорбера (над кипящим слоем) име- ется расширитель для уменьшения уноса пыли. На выходе газы прохо- дят пылеотделитель и выбрасываются в атмосферу.