2.2. Регенеративные методы

Как отмечалось ранее, регенеративные методы более перспективны. Наибольшую долю этих методов составляют способы абсорбционно-восстановительной группы, к которым относятся процессы с использованием сорбента, содержащего в своем составе соли металлов, способные образовывать нитрозильные комплексы (Fе,Со,Ni,Сu,Мn,Sn,Vи др.). Наибольший эффект достигается при использовании хелатных соединений перечисленных выше металлов. Перспективны для связывания монооксида азота нитрозильные комплексы железа (II) . Они наиболее стабильны в ряду аналогичных комплексов переходных металлов Зd-группы. Важно также с точки зрения использования их в промышленных целях, что соли железа более дешевые среди этих металлов. Нитрозильные комплексы железа включают необходимые для их стабилизации сравнительно дешевые и доступные соединения, выступающие в них в качестве моно- или бидентатных лигандов: ацетилацетона, оксалата, цитрата, имидодиацетата (ИДА), нитрилтриацетата (НТД), этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) и др.

Способность хелатов к взаимодействию с NОсущественным образом зависит от природы лиганда (L). По степени влияния на абсорбциюNО_Xхелаты располагаются в ряд:

ЭДТА > N(СН₂СООH)₃ > НN(СН₂СООН)₂ > Н₂NСН₂СООН > НОСОСН₂NНСН₂ >

> СН₂NНСН₂СООН.

Абсорбционные жидкости, приготовленные на основе Fе²⁺- ЭДТA и содержащие в своем составе восстановитель, не только извлекаютNО_Xиз отходящих газов, но и восстанавливаютNОдоN₂OиN₂. Образующиеся комплексы хелатного соединенияFе(II) сNО_Xможно восстанавливать электролитически. При этомNОвосстанавливается доN₂ илиNН₃. Одновременно трехвалентное железо (Fе³⁺- ЭДТА) восстанавливается до двухвалентного (Fе²⁺"LFN) без разрушения хелатного комплекса. Тем не менее, способ устранения основного недостатка метода - регенерация и подготовка отработанной поглотительной жидкости к повторному использованию - пока не предложен.

Несмотря на многообразие способов использования хелатных соединений металлов, предлагаемых для реализации в промышленности, они подходят для совместной технологии очистки дымовых газов от NО_XиSO₂.

Особый интерес представляет использование для восстановления оксидов азота, извлекаемых из газов, водных абсорбентов, содержащих сульфиты, гидросульфиты, триосульфиты, политионаты калия, натрия или аммония. Работы, посвященные изучению возможности использования кислородосодержащих соединений серы в качестве восстановителей для оксидов азота, появились в печати после 1980 года. Сравнения абсорбционных способностей таких растворов, как вода, едкий натр, сода и сульфит натрия, показали, что максимальное извлечение оксидов азота наблюдается для растворов Nа₂SО₃. Основные реакции в процессе протекают с различными скоростями.

2NO + 2SO₃^2-  N₂ + 2SO₄^2-;

NO + NO₂ + 3SO₃^2-  N₂ + 3SO₄^2-;

2NO + 2SO₃^2-  N₂ + 2SO₄^2-.

При изучении кинетики поглощения NO_Xрастворами сульфита и политионата натрия в щелочной среде найдено, что процесс с образованиемN₂, идет быстро и необратимо. Монооксид азота реагирует с сульфитом с достаточной скоростью, образуяN- нитрозогидроксиламин -N-сульфонат. Взаимодействие NО сSО₃^2-- ионами, по мнению большинства исследователей, протекает по двум параллельным маршрутам:

• зависящий от концентрации сульфит-иона в растворе

;

• не зависящий от концентрации SО₃^2-- иона, включающий стадию образования гидролизированных частиц

.

В обоих случаях предполагается, что основной продукт быстро реагирует со второй молекулой NОс выходом конечного продукта.

Применение кислородосодержащих соединений в качестве восстановителей для монооксида азота позволяет одновременно очищать дымовые газы, которые, как правило, содержат диоксид серы и NO_X.

25

Щинников П.А.