Spôsob odstraňovania oxidov dusíka z dymových plynov

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Spôsob odstraňovania oxidov dusíka z dymových plynov0001 Tento vynález sa týka oblasti čistenia dymových plynov a môže sa použit na zníženie emisií oxidu dusíka v spalných produktoch z jednotiek spaľujúcich palivá pomocou vysokoteplotnej selektívnej nekatalytickej redukcie oxidov dusíka s použitím karbamidu0002 Sú známe spôsoby selektivneho nekatalytického vysokoteplotného čistenia dymových plynov (SNCR) od oxidov dusíka US 4 208 386, C 1423/235, 1980 (1) US 4 325 924, C 1 423/235, 1982 (2), v ktorých je na ten účel použitý karbamíd. Karbamid sa môže do dymového plynu určeného na čistenie vstrekovať vo forme suchého prášku, taveniny alebo jeho roztoku v rozpúšťadle alebo zmesi rozpúšťadiel pri teplotách prekračujúcich 1 300 °F (teploty čistených plynov výhodne neprekračujú 1 900 (l) - 2 500 °F (2.0003 Nedostatky vyššie uvedených spôsobov sú tieto nízka účinnost spôsobu čistenia dymových plynov od oxidov dusíka vysoký obsah sekundárnych znečisťujúcich látok hlavne čpavku vo vyčistených plynoch a tiež úzky teplotný interval, čo limituje účinnost spôsobov0004 V mnohých patentoch vrátane vyššie uvedených sa navrhuje, aby sa dosiahlo zvýšenie účinnosti spôsobu čistenia plynov od oxidov dusíka pomocou karbamidu prostredníctvom aplikácie ďalších redukčných chemických látok okrem karbamidu (US 4 751 065,Cl 423/235,1988 US 4 844 878, C 1 423/235, 1989 US 4 888 165, C 1 423/235, 1989).0005 Nedostatky vyššie uvedených spôsobov sú tiež nízka účinnost spôsobu čistenia dymových plynov od oxidov dusíka vysoký obsah sekundárnych znečisťujúcich látok, hlavne čpavku, vo vyčistených plynoch a tiež úzky teplotný interval, čo limituje účinnosť spôsobov0006 Zlepšenie spôsobu čistenia plynu od oxidov dusíka s použitím karbamidu zamerané na zvýšenie účinnosti postupu a zníženie emisie sekundárnych znečisťujúcich látok (hlavne čpavku) sa opisuje v patentoch US 4 777 024, U.S.C 1 423/325, 1988 US 4 780 289, U.S.C 1 423/325, 1988. Pridanie rôznych chemických látok umožňuje znížiť obsah čpavku v čistených0007 Nedostatkom vyššie uvedených spôsobov je nutnost použiť dodatočné chemické činidlá a skutočnosť, že tento spôsob je nedostatočne účinný z hľadiska odstraňovania oxidov dusíka z0008 Je známy spôsob čistenia dymových plynov od oxidov dusíka US 5 240 688, U.S.C 1 423/325, 1993, v ktorom sa do prúdu čistených plynov aplikujú produkty hydrolýzy karbamidu,pričom tento patent uvádza, že sa na hydrolýzu karbamidu používa vodný roztok a hydrolýza sa vykonáva pri teplote 300 - 500 °F po dobu nie kratšiu než aspoň tri minúty (v skutočnosti táto perióda do dokončenia reakcie hydrolýzy močoviny netrvá menej než aspoň šesť minút),pričom vzniká aspoň jeden z uvedených produktov, alebo ich zmes uhličitan amónny,hydrogenuhličitan amónny a čpavok. Rýchlosť hydrolytickej reakcie je možné zvýšiť tým, že reakcia sa vykonáva pri vyššom tlaku (l 200 - l 500 psi) alebo aplikáciou hydrolytických činidiel do neutrálneho roztoku močoviny vo vode, t. j. látok, ktoré menia pH roztoku karbamidu vo vode. Je však tiež možné použiť zmesi obsahujúce (okrem produktov hydrolýzy karbamidu) väčší počet organických zlúčenín na odstraňovanie oxidov dusíka z dymovýchplynov, čo umožňuje dostatočné odstránenie oxidov dusíka z odplynov pri nižších teplotách.0009 Nevýhodou tohto spôsobu je tiež nízka účinnost odstraňovania oxidov dusíka z dymových plynov a používanie prídavných činidiel, ktoré môžu zvýšiť účinnosť daného0010 Z postupov podľa najbližšieho stavu techniky je z hľadiska technickej stránky postupu a jeho dosiahnutých výsledkov tomuto vynálezu najbližšie spôsob čistenia dymových plynov od oxidov dusíka podľa patentu Ruskej Federácie RU 2040737, C 1 F 23 J 15/00, 1992, podľa ktorého sa vykonáva čistenie spalín zjednotiek spaľujúcich palivo vstrekovaním redukčnej zmesi plyn-vodná para, ktorá sa vopred získa termohydrolýzou močoviny vo vodnom roztoku pri 60 až 150 °C s následným odparovaním reakčnej zmesi pri 100 až 350 °C pomocou prehriatej vodnej pary do dymových plynov pri 700 až 1 200 °C. Postupy termohydrolýzy a odparovania redukčnej zmesi získanej ako produkt termohydrolýzy sa realizujú v reaktoroch0011 Nevýhodami vyššie uvedených spôsobov sú nízka účinnost spôsobov čistenia dymových plynov od oxidov dusíka v širokom teplotnom intervale čistených plynov,znečistenie dymových plynov sekundárnymi znečisťujúcimi látkami, ako je čpavok, a tiežzložitosť technologického postupu získania redukčnej zmesi.0012 Tento vynález je založený na riešení problému, ktorým je zjednodušenie prevádzkovej schémy postupu čistenia dymových plynov od oxidov dusíka, zvýšenie účinnosti čistenia plynu v širšom teplotnom intervale čistených spalných produktov a značné zníženie množstva0013 Problém, na ktorom sa zakladá tento vynález, sa rieši pomocou skutočnosti, že spôsob selektívneho nekatalytického čistenia dymových plynov od oxidov dusíka zahrnuje, privádzanie vopred pripravenej redukčnej zmesi plyn-vodná para do dymového plynu opúšťajúceho jednotku spaľujúcu palivo pri teplote prúdu plynu 700 až 1 200 °C a vyznačuje sa tým, že redukčná zmes plyn-vodná para sa získava vo vysokorýchlostnom reaktore napojenom na dymový plyn privedením vodného roztoku karbamidu do kontaktu s vodnou parou prehriatouna 200 až 400 °C pri tlaku 3 až 10 atm v časovom intervale 0,5 až 5 s.0014 Riešenie problému je tiež dosiahnuté tým, že koncentrácia vodného roztoku karbamiduje výhodne od 20 do 40 hmotn., pričom tlak je výhodne od 3 do 6 atm.0015 Riešenie problému je tiež dosiahnuté tým, že sa ako nosný plyn používa výhodne vzduch, vodná para alebo dymové plyny, takže sa redukčný plyn zaraďuje rovnomerne do tokuplynov určených na čistenie.0016 Na obrázku 1 je zobrazená prehľadná schéma technologického postupu selektívnehonekatalytického vysokoteplotného čistenia dymových plynov od oxidov dusíka.0017 Vodný roztok karbamidu sa privádza potrubím 2 do vysokorýchlostného reaktora l v koncentráciách od 20 do 40 hmotn. a prehriata vodná para sa privádza pri 200 až 400 °C potrubím 3. Pri výrobe pary je možné ako vysokorýchlostné reaktory použiť zariadenia typu regulátorov prehriatia (1978, 249-250 L. N. Sidelkovskij, V. N. Jurenev, Parogeneratori0018 Objem plynov, ktore je treba čistiť, a ich obsah oxidov dusíka určuje spotrebu karbamidového roztoku. Spotreba prehriatej vodnej pary závisí od spotreby karbamidového roztoku a môže byť 15 až 30 kg na l kg roztoku. Vodný roztok močoviny a prehriata para sa privádzajú do styku na 0,5 až 5,0 sekúnd pod tlakom 3 až 10 atm vo vysokorýchlostnom reaktore, v dôsledku čoho dochádza k tepelnému rozkladu karbamidu a odparovaniu produktovrozkladu za vzniku redukčnej zmesi plyn-vodná para, ktorá sa privádza dýzami 4 Spojenými svýstupom z vysokotlakového reaktora prívodným potrubím 5 pre nosný plyn do dymovéhoplynu 6, kde je teplotná hladina prúdu plynu 700 až l 200 °C. 0019 Nasledujúce príklady vynález len ilustrujú, ale neobmedzujú ho.Parný generátor s výkonom 100 t/hod pracoval pri 50 vytažení. Postup čistenia dymových plynov sa vykonával redukčnou zmesou plyn-vodná para získanou predbežnou termohydrolýzou 20 roztoku močoviny vo vode a následným odparením vytvorených látok. Pridanie prehriatej vodnej pary s teplotou 250 °C pri tlaku 5 atm zaistilo odparenie. Výsledkytestov ukazuje tabuľka 1.Teplota plynov v Obsah NOX (mg/m 3) Účinnosť Obsah NH mieste prívodu čistenia () po čistení karbmidu°c PĚQĚŠŽÄŠĚ ĚÄŠŽÄÉĚŽ mgfm 3Postup čistenia dymových plynov sa vykonával v spaľovacej peci. Objem plynov určených na čistenie bol 40 000 nm 3/h. Ako redukčné činídlo bol použitý vodný roztok karbamidu v 40 hmot. koncentrácii. Spotreba karbamidového roztoku bola 10 - 20 kg/hod. Postup čistenia dymových plynov sa vykonával pomocou redukčnej zmesi plyn-Vodná para predtým získanej vo vysokorýchlostnom reaktore stykom na 1 sekundu 40 vodného roztoku karbamidu s prehriatou vodnou parou pri teplote 250 °C a tlaku 5 atm. Spotreba prehriatej pary dosiahla 300- 600 kg/hod. Výsledky testov ukazuje tabuľka 2.

MPK / Značky

MPK: B01D 53/56

Značky: dusíka, plynov, odstraňovania, oxidov, dymových, spôsob

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/8-e8293-sposob-odstranovania-oxidov-dusika-z-dymovych-plynov.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob odstraňovania oxidov dusíka z dymových plynov</a>

Podobne patenty