Каталитическое восстановление

Каталитическое окисление

Катализ – способность материалов-катализаторов ускорять химические реакции, катализатор не вступает в реакцию.

Типы каталитических реакций нейтрализации загрязнителей:

- каталитическое окисление;

- каталитическое восстановление.

В процессе каталитической очистки газов вредные токсичные компоненты преобразуются в малотоксичные или нейтральные по уравнениям:

_[К1]

1) CO + 0,5O₂ −−−−−→ CO₂ + Q₁

^{t, τ, C}

_[К2]

2) SO₂+ 0,5O₂−−−−−−→ SO₃+ Q₂

^{t, τ, C}

_[К3]

3) CH_x + 3/2O₂ −−−−−→ CO₂ + H₂O+Q₃ , где: x = 2 и выше.

^{t, τ, C}

Стадии процесса каталитической очистки:

- диффузия компонентов газа к внешней поверхности катализатора;

- молекулярная диффузия компонентов газа во внутреннюю поверхность катализатора;

- химическая адсорбция компонентов газа во внутренней поверхности катализатора;

- химическая реакция;

- диффузия продуктов реакции и компонентов непрореагировавшего газа к внешней поверхности катализатора;

- десорбция компонентов газа от внешней поверхности катализатора в газовое ядро.

Реактор шахтного типа(рисунок 8):

1, 4 – коллектор ввода и вывода газа; 2 – катализатор; 3 – реактор; 5, 8 – верхняя и нижняя трубные доски; 6 – трубы; 7 – рекуперационный теплообменник.

Рисунок 8 – Реактор шахтного типа

Реактор полочного типа (рисунок 9):

1 – рекуперационный теплообменник; 2 – холодильник-конденсатор воздушного охлаждения; 3, 8 – коллекторы ввода и вывода газа; 4 – реактор; 5, 6, 7 – полки с катализатором; ХБ – холодный байпас газа.

Рисунок 9 – Реактор полочного типа

_[К4]

4) 2NO₂ + 2NH₃ −−−−−→ N₂ + 3H₂O+0,5O₂+Q₄

^{t, τ, C}

_[К5]

5) NO₂ + 2H₂ −−−−−→ 1/2N₂ + 2H₂O+Q₅

^{t, τ, C}

Реактор трубчатого типа (рисунок 10)

1, 7 – коллектор ввода и вывода газа; 2, 6 – верхняя и нижняя крышки реактора; 3 – коллектор выдачи пара; 4 – коллектор подачи конденсата; 5 – реактор; 8, 11 – верхняя и нижняя трубные доски; 9 – труба; 10 – рекуперационный теплообменник; 12 – трубы с катализатором.

Рисунок 10 – Реактор трубчатого типа

АБСОРБЦИЯ [5]

Абсорбция – процесс селективного поглощения токсичных компонентов газа жидкими средами.

Процесс поглощения серного ангидрита протекает по уравнению:

_[P]

6) SO₃+ H₂O−−−−−−→ H₂SO_{4 +} Q₇ ,

^{t, τ, C}

В результате реакции (6) образуется товарная серная кислота - моногидрат.

Абсорбция классифицируется на две группы:

– физическая;

– химическая.

Дата добавления: 2017-01-14