11.3 Окисление NO в газовой фазе кислородом

Метод малоэффективен, так как скорость окисления очень низкая. Использование обогащенного кислорода воздуха или озона нецелесообразно поскольку только 1 % кислорода вступает в реакцию с NO , а остальное выбрасывается в атмосферу.

Окисление NO газообразным кислородом на катализаторе. Катализатор: смесь MgO2 и CuO , карбоалюмогель, силикагель, катализаторы на основе драгоценных металлов. Скорость реакции окисления NO кислородом увеличивается при температуре 120 0С.

Окисление NO O2 и О3 в жидкой фазе. Растворение О2 и О3 в жидкой фазе является медленным процессом и лимитирует процесс окисления NO в жидкой фазе.

Окисление NO жидкими окислителями. Стадия растворения не является лимитирующей. Для процесса окисления NO применяются водные растворы пероксида водорода Н2О2, KMnO4, KBrO3, HNO3, K2Cr2O7, Na2Cr2O4, (NH4)2CrO7. Для абсорбции оксидов азота используют воду, растворы щелочей и селективные сорбенты, а также кислоты и различные окислители. Жидкие окислители довольно дороги, требуется их регенерация, в тоже время они обеспечивают высокую степень окисления оксидов азота.

Абсорбция водой. При абсорбции NO2 водой в газовую фазу выделяется часть оксидов азота, скорость окисления которых при низких концентрациях мала:

3 NO2 + Н2О→ 2 НNO3 + NO +Q

Для улавливания оксидов азота используют разбавленные растворы азотной кислоты.

Абсорбция щелочами. Для абсорбции применяют различные растворы щелочей и солей: 2 NO2 + Na2CO3→2 NaNO3 + CO2 +Q

Применяются щелочные растворы и суспензии: K2CO3, Ba(OH)2, KHCO3, CaCO3, Mg(OH)2, Ca(OH)2, NH4OH, NH4HCO3.

Селективные абсорбенты. Для очистки газов от оксидов азота при отсутствии в газовой фазе кислорода могут быть использованы растворы FeSO4, FeCl2, Na2S2O3, NaHCO3, NaHSO4: FeSO4 + NO→Fe(NO)SO4; FeCl2+ NO→FeNO + Cl2.

При нагреве до 95 – 100 0С комплексы распадаются, и NO выделяется в чистом виде, а восстановленный раствор вновь возвращается в производство. Раствор FeSO4 является наиболее доступным и хорошим поглотителем.

Использование растворов Na2S2O3, NaHCO3, NaHSO4 приводит к дефиксации азота: 2 Na2S2O3 + 6NO→ 3 N2↑+ 2SO2↑+ Na2SO4. При температуре выше 200 0С NO взаимодействует с NH3:
4 NH3+ 6NO→5 N2 + 6H2O.