專利名稱：氰尿酸的催化分解及用其分解產(chǎn)物減少氮的氧化物的排放的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氰尿酸的催化分解及用其分解產(chǎn)物來減少氮的氧化物的排放從而減少對大氣的污染。更具體地說，本發(fā)明涉及用氰尿酸分解生成氣體非催化地，選擇性地減少氮的氧化物。
近年來，已有相當(dāng)多的研究工作致力于解決各種生態(tài)與環(huán)境問題，諸如空氣污染，酸雨等等。各種來源的燃燒廢氣和廢物當(dāng)向大氣排放時就形成一種主要的空氣污染源。除非對廢物加以處理，除去有害成分，否則環(huán)境的破壞將會繼續(xù)。酸雨、森林和植被的減少，臭氧層的變化、有害的和刺激性的煙霧等等都是大氣污染結(jié)果的實(shí)例。
常見的污染源包括內(nèi)燃機(jī)、工業(yè)裝置、電站鍋爐、燃?xì)廨啓C(jī)和商業(yè)設(shè)施諸如加油站、干洗機(jī)等等。據(jù)估計，NOX年排放量的約1/3應(yīng)由發(fā)電站負(fù)責(zé)，而約40%-約50%應(yīng)由移動式污染源諸如小汽車和卡車負(fù)責(zé)。這些設(shè)施產(chǎn)生的大氣污染類型包括微粒污染物諸如煤灰、硫的化合物諸如SO2和SO3、一氧化碳、臭氧和氮的氧化物，通常統(tǒng)稱為“NOX”。
在被污染的空氣中常見的一個組分是已知極毒的物質(zhì)二氧化氮(NO2)、把NO2引入大氣的污染源有種種，諸如制造硝酸的工業(yè)裝置，但NO2的主要來源是上述各類燃燒過程中形成的NO。在下列燃燒過程中生成NO(1)在火焰的高溫部分氮?dú)馀c大氣氧反應(yīng)(熱固定);(2)燃料中的有機(jī)氮化合物在燃燒時的氧化。燃燒生成的NO在大氣中與空氣接觸即轉(zhuǎn)化成NO2。
業(yè)已提出各種各樣的方法來除去廢氣中氮的氧化物，為的是氣體可以向大氣排放而不致危害環(huán)境。通過改進(jìn)發(fā)動機(jī)或鍋爐的設(shè)計使之更加高效或能在較低溫度下運(yùn)轉(zhuǎn)的方法業(yè)已使鍋爐、燃?xì)廨啓C(jī)和內(nèi)燃機(jī)的NOX排放量減少。其它減少NOX排放量的提議包括使用各種化學(xué)試劑使NOX轉(zhuǎn)化成無害氣體來減少廢氣中的NOX的含量。但是這種化學(xué)過程一般需要極高的溫度諸如約1600-約2000°F。其中某些減少NOX含量的化學(xué)反應(yīng)的溫度通過使用某些有效促使NOX減少的催化劑而得以降低。但使用催化劑有著某些缺點(diǎn)，諸如催化劑的代價、催化劑的壽命、使燃燒廢氣與催化劑接觸的代價和困難等等。因此，業(yè)已繼續(xù)強(qiáng)調(diào)那種不包含直接使用催化劑的減少NOX排放量的方法。各種各樣的減少由各種燃燒過程排放NOX的技術(shù)在題目是“減少NOX排放物”的論文(Power Sep，1988，ppS-1-S-13)中作了描述。
在曾經(jīng)提出用來減少燃燒廢氣的NOX含量的化學(xué)試劑中有諸如氨、尿素、氰尿酸之類的含氫化合物。例如，美國專利US 3，900，554;4，335，084;4，743，436;4，849，192;和4，851，201中描述了使用氨氣來減少氧化氮排放物。
使用帶或者不帶催化劑的氨氣是論文題目為“控制NOX排放物的后燃燒方法”(“Post-combustion Methods for Control of NOXEmission”)(H.S.Rosenberg，L.M.Curran，A.V.Slack，J.Ando，and J.H.Oxley，Prog.Energy Combust.Sci.Vol.6，pp.287-302)的一個主題。US4，208，386;4，325，924;4，719，092和4，851，201中描述了尿素的使用。US4，731，231;4，800，068和4，861，567和R.A.Perry和D.L.Siebers，Nature Vol324，18/25，pp.657，658中描述了使用氰尿酸，更具體地說，使用氰尿酸的分解產(chǎn)物異氰酸來減少燃燒廢氣中的NOX含量。Perry提出，當(dāng)氰尿酸熱至約330℃以上時，它分解生成異氰酸(HNCO)。當(dāng)異氰酸與廢氣流在400℃或更高溫度下混合時，提出有一系列的反應(yīng)引起HCNO和NO的減少。
如上所述，業(yè)已提出了使用氰尿酸的熱分解產(chǎn)物HNCO來減少廢氣中的NO含量。這種方法的一個缺點(diǎn)是氰尿酸的有效分解需要高溫。通常需要高于300℃(US4，731，231)，而在低溫范圍內(nèi)的升華速率不足以產(chǎn)生充分的分解產(chǎn)物為減少NOX的排放提供經(jīng)濟(jì)的和工業(yè)化的方法。US4，861，567提到分解溫度在約1000°F以上較為普遍，優(yōu)選的熱分解溫度范圍是從約1400°F-約2400°F。
本發(fā)明涉及一種在低于約1000°F的溫度下分解氰尿酸的方法，此法包含在有分解催化劑(低于約1000℃下有效)的情況下加熱氰尿酸。有效的分解催化劑有鋯或磷及其混合物。最好至少有一些鋯或磷是處于+4氧化態(tài)。本發(fā)明還涉及一種減少氣流中的NOX含量的方法，此法包含使含NOX的氣流與適量的氣態(tài)混合分解產(chǎn)物接觸，該混合分解產(chǎn)物來自在低于約1000°F，有分解催化劑的情況下氰尿酸的分解反應(yīng)。


圖1表明本發(fā)明間歇方法簡圖。在此法中，NOX氣、催化劑和氰尿酸是聚集在同一容器(反應(yīng)器)中的。
圖2是圖解說明本發(fā)明的一種減少氣體中氮的氧化物含量方法流程圖。在此法中催化劑和氰尿酸在同一容器中彼此接觸。
圖3是圖解說明本發(fā)明方法的另一個實(shí)例流程圖。在此法中氰尿酸和分解催化劑保存在和含NOX的氣體分開的兩個單獨(dú)的容器中。
圖4是圖解說明本發(fā)明的一種減少礦物燃料燃燒氣體中氮的氧化物含量的實(shí)例流程圖。
圖5是得自實(shí)施例1-6的NO減少%與溫度的關(guān)系圖。
圖6為表示氰尿酸分解產(chǎn)物從分解到與NO接觸的經(jīng)過時間(分)與NO減少%的關(guān)系的曲線圖。
在整個專利說明書和權(quán)利要求書中，“氮的氧化物”和“NOX”是用作一般性術(shù)語，包括各種氮的氧化物，諸如一氧化二氮(N2O)，氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。
在一個實(shí)施方案中，本發(fā)明是一種在低于1000°F溫度下分解氰尿酸的方法，此法包括在有分解催化劑的情況下加熱氰尿酸。在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，氰尿酸是在分解區(qū)分解的，該區(qū)沒有任何應(yīng)純化的含NOX氣體。這樣，催化劑不易遭受廢氣的毒害，可在氰尿酸分解中延長使用期限。因此，本發(fā)明減少廢氣中氮的氧化物含量的方法實(shí)質(zhì)上是一種選擇性的、非催化熱還原法(Selective，thermal，non-catalytic reduction process(SNR)，此法可在低于通常SNR法中使用的溫度下進(jìn)行。
用于本發(fā)明的氰尿酸在市場上是可以買到的，通常用(HOCN)3代表。在整個專利說明書和權(quán)利要求書中，提到氰尿酸時將包括其互變異構(gòu)體，異氰尿酸，因?yàn)閷Ρ景l(fā)明來說，這兩種形式是等效的。
先有技術(shù)專利和出版物諸如US4，731，231;4，800，068，和4，861，576，和上述Perry在Nature中的論文提出了氰尿酸的非催化熱分解引起異氰酸(HNCO)的生成，異氰酸再與氫反應(yīng)生成NH2自由基。NH2自由基與NO反應(yīng)生成N2和H2O。
按照本發(fā)明的方法氰尿酸催化分解得到的分子品種尚未經(jīng)鑒定，而含在分解產(chǎn)物中的品種鑒定不是必需的。但值得注意的是，在溫度低于約1000°F下氰尿酸催化分解所得的分解產(chǎn)物是在減少氣流中氮的氧化物含量方面是有效和成功的。
雖然我們不希望受任何理論的束縛，一個可以設(shè)想的可能的分解反應(yīng)是
在分解生成氣體中的NCO再與NO反應(yīng)生成N2和CO2。
現(xiàn)在已經(jīng)可以看出，使用一種促進(jìn)分解反應(yīng)的催化劑，氰尿酸能夠在低于約1000°F的較低溫度下分解。這類催化劑的實(shí)例包括鋯、磷和鋯與磷的混合物、鋯的氧化物和磷的氧化物是用作催化劑的化合物的例子。催化劑也可含其它金屬。在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，催化劑包含+4氧化態(tài)的鋯、+4氧化態(tài)的磷、或它們的混合物。鋯或磷的化合物中至少含一些+4氧化態(tài)的鋯或磷用作催化劑較為可取。呈氧化物狀態(tài)的鋯和磷是含+4氧化態(tài)鋯與磷的化合物的實(shí)例。含+4氧化態(tài)鋯的鋯化合物的實(shí)例是氧化鋯?？梢灾辽俸恍?4氧化態(tài)磷的磷化合物的實(shí)例是五氧化二磷。
可以在本發(fā)明方法中使用的各類鋯催化劑在市場上可以買到，它們至少含一些+4氧化態(tài)的鋯。例如，此類催化劑可以是市場上能買到的，至少含一些+4氧化態(tài)鋯和磷的混合金屬催化劑?？捎糜诒景l(fā)明方法中的商品含鋯催化劑的實(shí)例是氧化鋯ZR-0304T1/8(Engelhard公司)。
本發(fā)明方法中使用的催化劑能以任何常規(guī)的方式成形，諸如壓片、壓丸等等?；蚧钚源呋锪夏苡幂d體支承。載體通常是惰性的，可以包括二氧化硅、氧化鋁、粘土、硅鋁、碳化硅、甚至氧化鋯。催化劑物料可用本行業(yè)人熟知的技術(shù)淀積在載體上，諸如通過把含催化組分的溶液淀積在載體上，然后干燥、焙燒。使用這些技術(shù)時，催化組分既可涂敷在載體上，也可浸漬到載體中去。
按照本發(fā)明的方法，在溫度低于約1000°F，更普通是在約760°F-約960°F使氰尿酸與催化劑接觸而發(fā)生分解。氰尿酸和催化劑之間的接觸是借助在升高溫度以前使氰尿酸和催化劑混合來實(shí)現(xiàn)的。另一種作法是氰尿酸先在諸如500°F或高于500°F的較高溫度下蒸發(fā)，然后使蒸氣與催化劑接觸，在低于約1000°F下完成分解反應(yīng)。后一方法目前是優(yōu)選的，因?yàn)榇朔磥韺?dǎo)致催化劑使用期限的延長，而且在一些情況下，看來氰尿酸首先蒸發(fā)接著催化分解所得的分解生成氣體，對減少廢氣的NOX含量來說是一種更有效的混合產(chǎn)物。
圖1-4圖解說明本發(fā)明方法進(jìn)行的步驟，在圖1中，反應(yīng)器1中含有氰尿酸和催化劑，含NOX的氣體添加到反應(yīng)器中。然后升高反應(yīng)器內(nèi)物質(zhì)的溫度，使氰尿酸催化分解成氣態(tài)的分解產(chǎn)物而減少NOX含量。在圖2中，氰尿酸和催化劑存在于分解區(qū)10中，加熱該區(qū)中的組合物，使氰尿酸分解成含有能與NO起反應(yīng)的物質(zhì)的氣態(tài)分解產(chǎn)物。把氣態(tài)分解產(chǎn)物送進(jìn)反應(yīng)器12，分解產(chǎn)物在那里與含NOX的氣流接觸，此時的溫度足夠?qū)崿F(xiàn)氣態(tài)分解產(chǎn)物的活性物質(zhì)與NOX之間的反應(yīng)。氣態(tài)分解產(chǎn)物和含NOX氣體間的接觸時限取決于種種因素，包括氣體中NOX的濃度;氣態(tài)分解產(chǎn)物中活性物質(zhì)的量，它部分取決于分解區(qū)氰尿酸的量和氰尿酸的分解速率;反應(yīng)器中氣體的溫度及流量;氣態(tài)分解產(chǎn)物生成和氣態(tài)分解產(chǎn)物與NOX接觸之間的時限等等。離開反應(yīng)器12的氣體中NOX的濃度減少，將其排放到大氣中。
在圖3中圖解說明的實(shí)施方案中，借助提高溫度，諸如約500°F和高于500°F，使蒸發(fā)器20中的氰尿酸蒸發(fā)，蒸氣送進(jìn)含按照本發(fā)明方法中的催化劑的分解區(qū)22。當(dāng)在分解區(qū)的已蒸發(fā)的氰尿酸在有催化劑的情況下加熱到高達(dá)約1000°F時，氰尿酸分解生成氣態(tài)分解產(chǎn)物，然后送進(jìn)反應(yīng)器24。在反應(yīng)器24中由分解區(qū)來的氣態(tài)分解產(chǎn)物與含NOX的氣體接觸，導(dǎo)致NOX轉(zhuǎn)化成無害氣體，諸如氮?dú)?、二氧化碳和水蒸氣，然后向大氣排放。蒸發(fā)器20中的氰尿酸可以在約500-約1000°F，更通常是在約600-700°F的溫度下蒸發(fā)。圖2的催化分解區(qū)10和圖3的區(qū)22中的溫度通常低于約1000°F，更通常是在約760-960°F的溫度范圍內(nèi)。在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，在有氰尿酸的情況下氰尿酸的分解反應(yīng)是在約800-約950°F的溫度下實(shí)現(xiàn)的。
圖4圖解說明本發(fā)明用于減少礦物燃料燃燒氣體的NOX含量的方法。礦物燃料含有氮的化合物，通常用于內(nèi)燃機(jī)、燒油的發(fā)電站、燒煤的電站鍋爐，燃?xì)廨啓C(jī)和其它類似設(shè)施。從排氣管或煙道出來的燃燒氣體含有污染空氣的NOX化合物。這類廢氣的NOX濃度可以按照圖4實(shí)施方案使之減少。作法是按照本發(fā)明用氰尿酸分解產(chǎn)物處理排氣管或煙道中的燃燒氣體。把氰尿酸裝入蒸發(fā)器30，加熱到約600°F或更高，使氰尿酸蒸發(fā)。把蒸氣送進(jìn)催化分解區(qū)34，蒸氣在那里(溫度低于約1000°F)分解。把氣態(tài)分解產(chǎn)物送進(jìn)煙道，煙道氣管或排氣管34，分解產(chǎn)物在那里與通過煙道，煙道氣管或排氣管的燃燒氣體反應(yīng)，在那里把NOX轉(zhuǎn)化成無害氣體，可以向大氣排放。
含NOX氣體和來自氰尿酸催化分解的氣態(tài)分解產(chǎn)物之間的反應(yīng)可在約300°F-約1600°F的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。更普遍的是在約700°F-約1200°F的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，而這一反應(yīng)是在沒有任何催化劑的情況下進(jìn)行的。這一反應(yīng)使氣體中NO的濃度明顯減少。
注入圖1反應(yīng)器1，圖2分解區(qū)10，圖3分解區(qū)22，或圖4分解區(qū)32的氰尿酸的量，在分解氣體中能夠生成足夠的活性物質(zhì)，與被處理的廢氣中的NOX反應(yīng)。最好能有從氰尿酸生成的稍微過量的(按化學(xué)計量比)活性物質(zhì)以保證氣體中NO最大限度地減少。因此，由于假設(shè)1摩爾氰尿酸生成3摩爾活性物質(zhì)，從理論上看來1/3摩爾氰尿酸會有效地與1摩爾NO反應(yīng)。實(shí)踐中，取決于實(shí)現(xiàn)分解反應(yīng)和隨后的與NO反應(yīng)使用的特定方法和裝置，需要較大量的氰尿酸。例如，業(yè)已觀測到，氣態(tài)產(chǎn)物具有特征的半衰期，如果從氣態(tài)分解產(chǎn)物的生成到與NO接觸之間的時限(經(jīng)過時間)達(dá)到或超過活性物質(zhì)的半衰期，則為減少氣流中NO含量所需的活性物質(zhì)的量就需要增加。例如，在一系列實(shí)驗(yàn)中，已在800°F或更高的溫度下測得由氰尿酸的催化分解生成活性物質(zhì)的半衰期是在約5分鐘的范圍內(nèi)。因此，當(dāng)氣態(tài)分解產(chǎn)物與NO接觸的時間增加時，使氣體中NO濃度減少的效率就會降低(見實(shí)施例9-18和圖6)，而分解產(chǎn)物中的活性物質(zhì)的量需要增加，來提高NO減少的百分率。
能按照本發(fā)明處理的含NOX氣流可來自移動式和固定式污染源。移動式污染源包括內(nèi)燃機(jī)諸如卡車、公共汽車和小汽車中使用的內(nèi)燃機(jī)，固定式NOX污染源包括來自下列裝置的煙道氣工業(yè)爐和住宅爐、窯、燒重油和燒煤的電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、燃?xì)廨啓C(jī)、焚燒爐、柴油發(fā)電機(jī)等。
下列實(shí)施例圖解說明本發(fā)明的方法。在下列各實(shí)施例和本專利說明書和權(quán)利要求書的其它地方，除非另行指出，所有的份數(shù)和百分?jǐn)?shù)都是按體積或者摩爾計算的。
實(shí)施例1(圖1)在一個75CC不銹鋼反應(yīng)器中裝上0.44g氰尿酸和0.20g氧化鋯，用氦吹洗反應(yīng)器后，在44psig表壓下向反應(yīng)器添加氧化氮，反應(yīng)器在約6小時的時限內(nèi)加熱到約1010°F。然后冷卻，分析反應(yīng)器內(nèi)的物質(zhì)。在反應(yīng)終結(jié)時，反應(yīng)器中的NO含量為0%，表明氧化氮減少100%。
實(shí)施例2(圖1)在反應(yīng)器中裝上0.4055g氰尿酸和0.2048g氧化鋯。用氦吹洗后，向反應(yīng)器添加氧化氮使壓力達(dá)到42.8psig表壓。反應(yīng)器在約4小時的時限內(nèi)加熱到約830°F。冷卻后分析反應(yīng)器內(nèi)的物質(zhì)，表明NO含量為0%，或氧化氮減少100%。
比較實(shí)施例2A(圖1)除反應(yīng)器中裝上0.4030g氰尿酸和不用氧化鋯之外，重做實(shí)施例2的一般程序。向反應(yīng)器添加氧化氮使壓力達(dá)到42.8psig表壓，反應(yīng)器內(nèi)的物質(zhì)在約3小時的時限內(nèi)緩慢加熱到約831°F。在反應(yīng)結(jié)束時，反應(yīng)器中的NO含量為40.43%，表明當(dāng)省去催化劑時，氧化氮只減少56%，具體說明使用本發(fā)明的催化分解產(chǎn)物的優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)施例3-6除反應(yīng)器內(nèi)的溫度(如表Ⅰ所示)不同之外，重做實(shí)施例1的一般程序。結(jié)果概括于表Ⅰ中。
表Ⅰ 間歇式實(shí)驗(yàn)實(shí)施例溫度(°F) %NO(最后) %CO2(最后) %NO(減少)3 749 33.3 9.58 22.34 770 16.1 40.9 83.65 809 0 38.8 1006 900 0 42.9 100從實(shí)施例1-6可見，氧化鋯是促進(jìn)氰尿酸分解成產(chǎn)物氣體的有效催化劑，這種催化劑在較低溫度，特別在約750-約900°F之間在減少氣體中NO含量方面是有效的。圖5為實(shí)施例1-6的作為溫度函數(shù)的NO減少%曲線圖。
實(shí)施例7(圖2)本實(shí)施例應(yīng)用一個管式連續(xù)反應(yīng)器系統(tǒng)和氰尿酸催化分解的氣態(tài)分解產(chǎn)物及NO的連續(xù)流。配制出44g氰尿酸和8克氧化鋯的混合物，裝入分解罐中。把分解罐連接在石英管反應(yīng)器(內(nèi)含保持預(yù)定高溫的氧化鋁)上。石英管反應(yīng)器上裝有NO引入管，用于引入與氰尿酸分解氣體反應(yīng)的NO。石英管反應(yīng)器上還裝有反應(yīng)器內(nèi)氣體的出口管。在NO和氰尿酸分解產(chǎn)物反應(yīng)后，離開石英管反應(yīng)器的氣體送進(jìn)一冷凝器除去水分，然后使氣體干燥、分析和/或排入大氣。
在本實(shí)施例中，氰尿酸與氧化鋯充分混合然后裝入分解罐中。用氦吹洗后，分解罐加熱到700°F並在約3小時的時限內(nèi)保持約700°F-843°F的溫度范圍內(nèi)。在向反應(yīng)器中送入NO的同時，將分解罐的出口氣體連續(xù)送進(jìn)保持約838°F-約1250°F(平均約843°F)的石英管反應(yīng)器中。從石英管反應(yīng)器回收的氣體分析數(shù)據(jù)表明NO減少63.4%。
實(shí)施例8-19(圖3)在這些實(shí)施例中，氰尿酸和催化劑不是預(yù)先混合好才裝入分解罐中的。氰尿酸裝入蒸發(fā)罐，而蒸發(fā)罐連接到含催化劑的分解罐上。分解罐的出口氣體送進(jìn)含氧化鋁載體的石英反應(yīng)器中。石英反應(yīng)器上裝有氧化氮入口管和反應(yīng)器流出氣體的出口管。出口氣體在排入大氣之前，經(jīng)過冷凝器、干燥器和分析器。
約44g氰尿酸裝入蒸發(fā)罐，75cc氧化鋯催化劑ZR-0304T1/8(Engelhard公司)裝入分解罐。蒸發(fā)罐中的氰尿酸在約6小時的時限內(nèi)加熱到約850°F，分解罐中的催化劑加熱到約800-850°F，已氣化的氰尿酸送進(jìn)分解區(qū)，在有催化劑的情況下發(fā)生分解。石英反應(yīng)罐加熱到約500°F-約1000°F，當(dāng)分解氣體也送進(jìn)反應(yīng)器時氧化氮也流入反應(yīng)器中。記下從分解到在反應(yīng)器中與NO接觸的經(jīng)過時間。分析從反應(yīng)器回收的氣體的NO含量並測定NO減少%。這些實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)和所得結(jié)果概括于表Ⅱ中。
表Ⅱ連續(xù)反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)溫度(°F)實(shí)施例 催化劑 反應(yīng)器 流量 接觸前的 化學(xué)計量比 %NO(ccpm) 時間(分鐘) HNCO∶NO 減少8 832 727 175 2.3 1.10 58.39 830 680 187 2.4 0.87 5110 831 869 140 2.6 1.30 8411 829 720 108 3.3 1.30 58.812 836 858 95 3.6 1.50 93.413 832 861 85 4.3 1.30 82.214 840 956 230 4.5 1.70 81.415 813 1020 167 5.6 1.70 67.316 841 915 130 7.5 1.60 54.217 840 898 150 7.5 1.50 52.918 837 932 135 8.0 1.30 55.219 844 983 120 8.5 1.40 45.3圖6的曲線解說明了氰尿酸分解產(chǎn)物的生成經(jīng)過時間和NO的%減少的相互關(guān)系。隨著經(jīng)過時間的增加(由約2.5-8.5分鐘)，分解產(chǎn)物的效力降低。
在根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方案來說明本發(fā)明的同時必須明確，本發(fā)明的種種修改形式，對本行業(yè)的人在閱讀本專利說明書時是顯而易見的。因此，必須明確，當(dāng)這些修改處于所附的權(quán)利要求范圍之內(nèi)時，此處公開的本發(fā)明應(yīng)包括這些修改形式。
權(quán)利要求
1.一種在低于10000F溫度下分解氰尿酸的方法，此法包含在有分解催化劑的情況下加熱氰尿酸。
2.權(quán)利要求1的方法，其中催化劑含鋯。
3.權(quán)利要求1的方法，其中催化劑含磷。
4.權(quán)利要求1的方法，其中催化劑含鋯和磷的混合物。
5.權(quán)利要求1的方法，其中催化劑含+4氧化態(tài)的鋯。
6.權(quán)利要求1的方法，其中催化劑含+4氧化態(tài)的磷。
7.權(quán)利要求1的方法，其中催化劑含+4氧化態(tài)的鋯和+4氧化態(tài)的磷的混合物。
8.權(quán)利要求1的方法，其中分解反應(yīng)是在約760°F-960°F溫度下實(shí)現(xiàn)的。
9.權(quán)利要求1的方法，其中催化劑含氧化鋯。
10.權(quán)利要求1的方法，其中分解所得的產(chǎn)物與一種或多種氮的氧化物反應(yīng)。
11.一種分解氰尿酸的方法，此法包含在有效量的鋯催化劑的情況下把氰尿酸加熱到約760°F-約960°F。
12.權(quán)利要求11的方法，其中鋯處于+4氧化態(tài)。
13.權(quán)利要求11的方法，其中催化劑是氧化鋯。
14.權(quán)利要求11的方法，其中溫度是約800°-約950°F。
15.權(quán)利要求11的方法，其中分解所得的產(chǎn)物與一種或多種氮的氧化物反應(yīng)。
16.一種減少氣流中氮的氧化物含量的方法，此法包含使氣流與適量的氣態(tài)混合分解產(chǎn)物接觸，此混合產(chǎn)物來自在有分解催化劑的情況下，在低于約1000°F的溫度下分解氰尿酸，該量的分解產(chǎn)物對減少氣流中氮的氧化物含量是有效的。
17.權(quán)利要求16的方法，其中催化劑含鋯。
18.權(quán)利要求16的方法，其中催化劑含磷。
19.權(quán)利要求16的方法，其中催化劑含鋯和磷的混合物。
20.權(quán)利要求16的方法，其中催化劑含+4氧化態(tài)的鋯。
21.權(quán)利要求16的方法，其中催化劑含+4氧化態(tài)的磷。
22.權(quán)利要求16的方法，其中分解催化劑含+4氧化態(tài)的鋯和+4氧化態(tài)的磷的混合物。
23.權(quán)利要求16的方法，其中分解催化劑含氧化鋯。
24.權(quán)利要求16的方法，其中氰尿酸在約760°F-960°F溫度下已被分解。
25.權(quán)利要求16的方法，其中使分解產(chǎn)物在約300°F-約2000°F溫度下與氣流接觸。
26.一種減少氣流中氮的氧化物含量的方法，此法包括使氣流與有效量的氣態(tài)分解產(chǎn)物接觸，此產(chǎn)物來自在有+4氧化態(tài)鋯的情況下，在約760°F-960°F溫度下分解氰尿酸。
27.權(quán)利要求26的方法，其中鋯處于+4氧化態(tài)。
28.權(quán)利要求26的方法，其中鋯是以氧化鋯的形式存在。
29.權(quán)利要求26的方法，其中使分解產(chǎn)物在約300°F-約2000°F溫度下與氣流接觸。
30.一種減少氣流中氮的氧化物含量的方法，此法包含(A)在有分解催化劑的情況下加熱分解區(qū)中的氰尿酸，溫度達(dá)到約1000°F，氰尿酸分解生成混合分解產(chǎn)物;(B)把混合產(chǎn)物從分解區(qū)送進(jìn)含氣流的反應(yīng)區(qū);(C)使混合分解產(chǎn)物與氣流在反應(yīng)區(qū)內(nèi)接觸一些時候，足以減少氣流中的氮的氧化物含量。(D)從反應(yīng)區(qū)回收產(chǎn)物氣，其中的氮的氧化物含量減少。
31.權(quán)利要求30的方法，其中催化劑含鋯。
32.權(quán)利要求30的方法，其中催化劑含+4氧化態(tài)的鋯。
33.權(quán)利要求30的方法，其中催化劑含磷。
34.權(quán)利要求30的方法，其中催化劑含+4氧化態(tài)的磷。
35.權(quán)利要求30的方法，其中分解催化劑含鋯與磷的混合物。
36.權(quán)利要求30的方法，其中步驟(A)中的分解反應(yīng)是在約760°F-960°F溫度下實(shí)現(xiàn)的。
37.權(quán)利要求30的方法，其中催化劑含氧化鋯。
38.權(quán)利要求30的方法，其中固體氰尿酸在與催化劑接觸前先行汽化。
39.權(quán)利要求30的方法，其中混合分解產(chǎn)物是在約300°F-約2000°F溫度下與(C)中的氣流接觸的。
40.權(quán)利要求30的方法，其中氣流是發(fā)動機(jī)廢氣流。
41.權(quán)利要求30的方法，其中氣流是大煙囪、鍋爐廢氣流或燃?xì)廨啓C(jī)廢氣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在低于約1000溫度下分解氰尿酸的方法，此法包含在有分解催化劑(低于約1000溫度下有效)的情況下加熱氰尿酸，實(shí)用的催化劑有鋯、磷和它們的混合物。最好至少一些鋯或磷是處于+4氧化態(tài)。本發(fā)明還涉及一種減少氣流中氮的氧化物含量的方法，此法包含使含氮的氧化物的氣流與適量的氣態(tài)混合分解產(chǎn)物接觸，該分解產(chǎn)物來自在有分解催化劑的情況下，在低于約1000溫度下分解氰尿酸。
文檔編號B01J27/18GK1061917SQ91109018
公開日1992年6月17日 申請日期1991年9月19日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月20日
發(fā)明者R·A·加德納-查維斯, M·P·梅 申請人:分子技術(shù)公司