Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ОЧИСТКИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ ОТ ТОКСИЧНЫХ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ ТОПЛИВА - Патент РФ 2102122
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ОЧИСТКИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ ОТ ТОКСИЧНЫХ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ ТОПЛИВА
СПОСОБ ОЧИСТКИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ ОТ ТОКСИЧНЫХ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ ТОПЛИВА

СПОСОБ ОЧИСТКИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ ОТ ТОКСИЧНЫХ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ ТОПЛИВА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: для очистки дымовых газов различных теплоэнергетических агрегатов. Сущность способа состоит в обработке дымовых газов при температуре 850 - 1100oC водным раствором, содержащим аминогруппу, причем согласно изобретению производят дополнительную обработку дымовых газов раствором аминосодержащего реагента при температуре 300 - 800oC, после чего производят нейтрализацию оксидов серы и поглощение продуктов нейтрализации при 40 - 90oC. В предпочтительном варианте дополнительную обработку дымовых газов аминосодержащим реагентом осуществляют при 500 - 700oC, а нейтрализацию при 70 - 90oC. Желательно при нейтрализации оксидов серы и поглощения продуктов нейтрализации использовать водный раствор сульфит-бисульфитных солей, образующихся в процессе нейтрализации оксидов серы. Предлагаемый способ позволяет осуществлять одновременную очистку дымовых газов от оксидов азота и оксидов серы со степенью очистки соответственно 85 - 90% и 90 - 95%. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2102122
Класс(ы) патента: B01D53/56, B01D53/50, B01D53/75
Номер заявки: 94020423/25
Дата подачи заявки: 06.06.1994
Дата публикации: 20.01.1998
Заявитель(и): Государственная академия нефти и газа им.И.М.Губкина; Кулиш Ольга Николаевна
Автор(ы): Кулиш О.Н.; Кужеватов С.А.; Пихтовников Б.И.; Кузнецова М.Н.
Патентообладатель(и): Государственная академия нефти и газа им.И.М.Губкина; Кулиш Ольга Николаевна
Описание изобретения: Изобретение относится к области очистки дымовых газов и может быть использовано в различных теплоэнергетических агрегатах.
Известен высокотемпературный способ очистки дымовых газов от оксидов азота обработкой водным раствором карбамида при температуре выше 1000oC, взятом в количестве, достаточном для восстановления оксидов азота. Степень очистки от оксидов азота в зависимости от условий проведения процесса составляет 35 100% [1]
Наиболее близким аналогом является способ очистки дымовых газов от оксидов азота, включающий обработку этих газов при 700 1200oC мочевиной или ее производными, преимущественно в форме водных растворов, которые сначала впрыскивают в поток воздуха или пара, а затем эту смесь вводят в поток отходящих газов [2]
Недостатками известного способа является то, что он не позволяет очистить дымовые газы от других токсичных компонентов, в частности оксидов серы.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа очистки дымовых газов, позволяющего удалить из них не только оксиды азота, но и оксиды серы.
Поставленная задача решается предлагаемым способом очистки дымовых газов от токсичных продуктов сгорания топлива, включающим обработку дымовых газов при температуре 850 1100oC водным раствором аминосодержащего реагента, отличительная особенность которого состоит в том, что осуществляют дополнительную обработку дымовых газов водным раствором аминосодержащего реагента при температуре 300 800oC, после чего производят нейтрализацию оксидом серы и поглощение продуктов нейтрализации при 40 90oC.
Предпочтительно дополнительную обработку дымовых газов аминосодержащим реагентом осуществлять при 500 700oC.
Желательно нейтрализацию оксидов серы и поглощение продуктов нейтрализации осуществлять при 70 90oC, причем использовать водный раствор сульфит-бисульфитных солей, образующихся в процессе нейтрализации оксидов серы.
Предлагаемый способ позволяет очистить дымовые газы от оксидов азота со степенью 85 90% и оксидов серы со степенью 90 95%
На чертеже приведена общая схема установки, позволяющей реализовать предлагаемый способ очистки дымовых газов от оксидов азота и серы.
Раствор аминосодержащего реагента концентрацией 10 40% по массе смешивается с паром и подается в высокотемпературную (850 1100oC) зону энергоустановки 1 через распределительные сопла 2 для восстановления оксидов азота. В качестве аминосодержащего реагента можно использовать любые известные аминосодержащие восстановители, например, водный раствор карбамида, аммиака, карбоната аммония, оксалата аммония и другие соединения (наиболее широкое распространение среди аминосодержащих восстановителей находит карбамид).
Продуктами реакции восстановления являются молекулярный азот, диоксид углерода и водяной пар:
2CO(NH2)2 + 4NO + O2 _→ 2CO2 + 4H2O (1)
Раствор аминосодержащего реагента, например карбамида для нейтрализации оксидов серы подается через форсунки 3 в зону, где температура дымовых газов составляет 300 800oC, предпочтительно 500 700oC. При этих температурах происходит термическое разложение карбамида, при котором выделяется аммиак. Дымовые газы, содержащие аммиак, с температурой 180 - 200oC поступают в насадочный скруббер 4. В начальный период работы скруббер орошается водой, при этом температура газов снижается до требуемой величины 40 90oC, предпочтительно 70 90oC, и происходит процесс нейтрализации оксидов серы и растворения образующихся аммонийных солей:

После скруббера раствор с температурой 50 80oC с помощью циркуляционного насоса 5 подается в теплообменный аппарат 6, где охлаждается до температуры 20 30oC за счет нагрева воды, которая может использоваться, например, для горячего водоснабжения или для других целей. Далее раствор возвращается в цикл. Насыщение раствора происходит за счет его многократной циркуляции в качестве орошающей жидкости, причем по мере увеличения содержания солей эффективность поглощения оксидов серы повышается. При достижении достаточной для дальнейшей переработки концентрации аммонийных солей в растворе, часть его выводится из процесса, собирается в бак-накопитель 7 и направляется к потребителю. Количество орошающей жидкости, выводимой из процесса, восполняется за счет подпитки свежей водой. Дымовые газы с температурой 70 90oC с помощью дымососа 8 выбрасываются в атмосферу.
Ниже приведены примеры очистки дымовых газов от оксидов азота и серы на печи термического обезвреживания жидких отходов.
Пример 1. В технологическую печь для термического обезвреживания подают 50 кг/ч раствора, содержащего 15% по массе сульфата аммония. В качестве топлива в печи используется природный газ. Расход газа 45 м3/ч. Общий объем дымовых газов на выходе из топки печи 700 м3/ч. Согласно данным аналитических замеров концентрация оксидов азота составляет 530 мг/м3, концентрация оксидов серы 2450 мг/м3. Температура дымовых газов на выходе из топки печи равна 960oC.
В дымоход печи на выходе из топки подают раствор карбамида концентрацией 10% по массе в количестве 7 кг/ч, после чего содержание оксидов азота на выходе из печи снижается до 50 мг/м3. Содержание оксидов серы на выходе составляет 2300 мг/м3, концентрация аммиака 100 мг/м3.
Пример 2. В дымоход печи, описанной в примере 1, на выходе из топки при температуре 960oC подается раствор карбамида концентрацией 10% по массе в количестве 7 кг/ч для восстановления оксидов азота. В зону дымохода, где температура дымовых газов составляет 700oC, в поток продуктов сгорания вводят раствор карбамида концентрацией 10% по массе в количестве 20 кг/ч. Дымовые газы поступают в насадочный скруббер, орошаемый в пусковой период водой в количестве 3 м3/ч, а в дальнейшем раствором, образующимся в скруббере в результате связывания оксидов серы продуктами термического разложения карбамида и растворения образующихся сульфит-бисульфитных солей аммония. Температура газов в скруббере 70oC. Результаты исследований приведены в таблице.
Таким образом, показана возможность осуществления процесса очистки дымовых газов от оксидов азота и серы с использованием одного и того же реагента, в данном случае карбамида, с эффективностью 85 90% по оксидам азота и 90 95% по оксидам серы.
При проведении процесса совместной очистки отмечено значительное сокращение содержания NH3 в уходящих газах после второй стадии за счет участия непрореагировавшего в высокотемпературной стадии аммиака в реакциях нейтрализации оксидов серы.
Формула изобретения: 1. Способ очистки дымовых газов от токсичных продуктов сгорания топлива, включающий обработку дымовых газов при 850 1100oС водным раствором реагента, содержащего аминогруппу, отличающийся тем, что осуществляют дополнительную обработку дымовых газов водным раствором реагента, содержащего аминогруппу, при 300 800oС, после чего проводят нейтрализацию оксидов серы и поглощение продуктов нейтрализации при 40 90oС.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве реагента, содержащего аминогруппу, используют карбамид, аммиак, карбонат аммония или оксалат аммония.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при нейтрализации оксидов серы и поглощении продуктов нейтрализации используют водный раствор сульфит-бисульфитных солей, образующихся в процессе нейтрализации оксидов серы.