[发明专利]净化含一氧化氮的气体用的反应性组合物及方法

说明书

本发明涉及净化被一氧化氮污染的气体，特别是净化燃料在空气中燃烧所产生的烟。

一般来说，燃烧气体、液体或固体可燃性材料所产生的烟通常被由大气中的氮所产生的氮氧化物污染，这些氮氧化物也由存在于燃料中的含氮化合物产生。在这种烟中，大部分氮氧化合物为一氧化氮(NO)，其余部分主要为二氧化氮(NO₂)。

一氧化氮及二氧化氮的剧毒性和它们形成酸雨的危害意味着应在把烟排放大气之前从中除去一氧化氮及二氧化氮。

专利US-A-4,783,325提供了一种分二步净化含一氧化氮的气体的方法。第一步，在维持高温下，将含有氧气和一种全羟基自由基引发剂的气体混合物引入至要被净化的气体中，以便把一氧化氮氧化为二氧化氮；第二步，用石灰，碳酸钠，碳酸氢钠或倍半碳酸钠处理从第一步收集来的气体，以便分解二氧化氮。在这种已知方法中，全羟基自由基引发剂混合气体可以是气化烃或气态过氧化氢。这种已知方法意味着二种不同的反应物被分别连续引入要被处理的气体中，这样便使操作复杂化并需要昂贵的设备。气态反应物的使用使此方法的实行更加复杂。

为了净化气体中的二氧化氮，一种已被提出的意见是：依靠一种过氧化氢碱性溶液或象过硼酸钠或过碳酸钠这样的过氧化物洗涤气体(日本专利申请JP-A-51006884)。但是，这种方法不涉及净化被一氧化氮污染的气体。此外，这种方法的缺点是需要复杂而昂贵的设备去实现用碱性水溶液洗涤要被净化的气体。

还有建议是把过碳酸钠或过硼酸钠引入香烟过滤嘴，以便除去烟中的尼古丁、一氧化碳、一氧化氮和二氧化氮(日本专利申请JP-A-57018974)。

本发明意在提供一种固态反应性组合物，对被一氧化氮污染的气体进行合理有效的净化，同时避免上述已知方法缺点。

本发明最终涉及一种从含一氧化氮的气体中净化一氧化氮的粉状固态反应性组合物，所述的组合物包括的混合组成如下：至少一种固体过氧化物和至少一种从碱金属碳酸盐，碱金属碳酸氢盐和碱金属碳酸盐与碱金属碳酸氢盐固态溶液中选出的碱金属盐。

本发明的组合物中，固体过氧化物确实意味着一种在环境温度下为固态和稳定的过氧化物。作为常规，这种过氧化物在至少15℃且优选温度至少25℃条件下为固态且稳定。此过氧化物的功能是释放活性氧进入气体。有关本发明的组合物中的过氧化物必须最终有一个分解温度，此温度至多等于且优选温度低于气体净化处理的正常温度。实际上，这种过氧化物从那些正常分解温度低于200℃且优选温度低于100℃的过氧化物中选出，分解温度低于或等于60℃的过氧化物尤为有利。

这种过氧化物可以是一种无机化合物或有机化合物。例如，它可以选自金属过氧化物和从无机酸或有机酸衍生的过酸盐。它可以优选地从碱金属化合物中选出。碱金属过碳酸盐作为首选。特别推荐过碳酸钠。

本发明组合物可以包括单一的过氧化物或若干不同的过氧化物。

本发明组合物中的碱金属盐选自碱金属碳酸盐，碱金属碳酸氢盐和碱金属碳酸盐与碱金属碳酸氢盐的固体溶液。碱金属盐优选自钠盐，更准确地说是选自碳酸钠，碳酸氢钠，倍半碳酸钠和Wegscheider盐、碳酸氢钠和倍半碳酸钠具有特别优势、碳酸氢钠作为优选。

本发明组合物中的碱金属盐同时包含碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐时，合乎要求的组合物包含大于98％(优选为至少99％)重量份的碱金属碳酸氢盐和小于2％(优选为至多0.1％)重量份的碱金属碳酸盐。

本发明优选的组合物中碱金属过氧化物包含过氧化钠和从碳酸钠，碳酸氢钠与碳酸钠和碳酸氢钠固态溶液中选出的碱金属盐。

本发明的组合物中，过氧化物和碱金属盐的各自含量将依赖于不同的参数，特别依赖于所选用的过氧化物，碱金属盐和要被净化的气体的组成，尤其依赖于一氧化氮相对含量和可能出现的其它含氮化合物，硫的氧化物，氯化氢及氧气。在每种特殊情况下，这些含量必须用常规实验工作来最终确定。本发明的组合物包含的过氧化物占过氧化物和碱金属盐混合物重量的5％(优选为20％)到95％(优选为80％)。按照一个特别有利的具体例子，本发明的组合物包含的过氧化物占上述混合物重量的10％到50％(优选为10％到25％)。

本发明的组合物中除了过氧化物和碱金属盐的混合物外，还可任意包含添加剂，例如过氧化物的稳定剂或促进本组合物流化，使其与被净化的气体产生接触的添加剂。