BG62916B1 - Метод и съоръжение за обработване на газ чрез облъчване с електронен лъч - Google Patents

Метод и съоръжение за обработване на газ чрез облъчване с електронен лъч Download PDF

Info

Publication number
BG62916B1
BG62916B1 BG103061A BG10306199A BG62916B1 BG 62916 B1 BG62916 B1 BG 62916B1 BG 103061 A BG103061 A BG 103061A BG 10306199 A BG10306199 A BG 10306199A BG 62916 B1 BG62916 B1 BG 62916B1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
gas
reactor
electron beam
pipe
water
Prior art date
Application number
BG103061A
Other languages
English (en)
Other versions
BG103061A (bg
Inventor
Masahiro Izutsu
Yoshitaka Iizuka
Kazuaki Hayashi
Original Assignee
Ebara Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebara Corporation filed Critical Ebara Corporation
Publication of BG103061A publication Critical patent/BG103061A/bg
Publication of BG62916B1 publication Critical patent/BG62916B1/bg

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
    • B01J19/122—Incoherent waves
    • B01J19/125—X-rays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/007—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by irradiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/52—Hydrogen sulfide
    • B01D53/526—Mixtures of hydrogen sulfide and carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/54—Nitrogen compounds
    • B01D53/56—Nitrogen oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/60—Simultaneously removing sulfur oxides and nitrogen oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/081—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing particle radiation or gamma-radiation
    • B01J19/085—Electron beams only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
    • C01B17/04—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
    • C01B17/0404—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
    • C01B17/04—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
    • C01B17/0404—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process
    • C01B17/0456—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process the hydrogen sulfide-containing gas being a Claus process tail gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/20—Reductants
    • B01D2251/206—Ammonium compounds
    • B01D2251/2062—Ammonia
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/30—Sulfur compounds
    • B01D2257/302—Sulfur oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/40—Nitrogen compounds
    • B01D2257/404—Nitrogen oxides other than dinitrogen oxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/80—Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
    • B01D2259/812—Electrons
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

Област на техниката
Изобретението се отнася до метод и съоръжение за обработване на газ, например отработен пещен газ, чрез облъчване с електронен лъч, по-специално до метод и съоръжение за обработване на газ, съдържащ серни оксиди и/или азотни оксиди, чрез впръскване на амоняк и облъчване с електронен лъч, за да се отстранят серните и/или азотните оксиди от газа.
Предшестващо състояние на техниката
С развитието на икономиката се търси все повече и повече енергия. При непрекъснатото нарастване на потреблението на енергия енергийните източници зависят от изкопаемите горива като въглища и нефт. Вредните продукти или замърсетилети, произведени при изгарянето на горивата, причиняват глобално замърсяване. За да се предотврати изпускането на замърсяващи продукти в атмосферата и да се спре замърсяването на околната среда в световен мащаб, с ускорени темпове се извършва изследователска работа за създаването на метод за обработване на пещни газове, получени в инсталациите за изгаряне на горива, например термичните електроцентрали. Налице са различни усъвършенствания за решаване на проблема, например сложна компановка на технологичната екипировка, изискваща контролирането на много параметри и необходимост от устройства за обработване на отпадъчни води в големи обеми, които от своя страна изискват сложна технология за обработка.
За да се решат тези проблеми, е разработено съоръжение за обработване на пещни газове, отведени от инсталации за изгаряне на горива като котли, чрез облъчване с електронен лъч.
В това съоръжение в газ, съдържащ серни оксиди и/или азотни оксиди, се впръсква амоняк и получената газова смес се облъчва с електронен лъч, за да се отстранят серните оксиди и/или азотните оксиди от него под формата на реакционен страничен продукт /наричан по-нататък страничен продукт/. Този стра ничен продукт, съдържащ главно амониев сулфат и/или амониев нитрат, проявява склонност към отлагане върху тръба при преминаване на обработения газ през нея. Правени са 5 различни опити да се предотврати отлагането на страничния продукт, съдържащ главно амониев сулфат и/или амониев нитрат, в такъв процес, при който се използва електронен лъч.
Съгласно един от опитите скоростта на 10 газовия поток след облъчването с електронен лъч се установява на 10 m/s или по-малко, за предпочитане 5 m/s или по-малко, както е описано в JP 3-65211. Съгласно друг опит температурата на газа в участъка от зоната за об15 лъчване с електронен лъч до зоната за събиране на страничния продукт се поддържа в границите от 80 до 150°С, за предпочитане от 100 до 150°С, което е описано в JP 7-31844.
Първият от двата опита е неизгоден по20 ради това, че участъкът от съоръжението след зоната за облъчване с електронен лъч и/или площта на напречното сечение на тръбата трябва да са по-големи, в резултат на което съоръжението е с големи размери. Вторият опит е 25 проблематичен, тъй като изисква източник на топлина за повишаване температурата на газа в посочения участък. Освен това и при двата опита не се предотвратява напълно отлагането на страничния продукт и веднъж започ30 нало, отлагането продължава с нарастваща скорост.
В PCT/JP97/00772 се предлага тръбата, която има входящ и изходящ отвор, да се обгради от защитна преграда и в защитената 35 тръба да се поставят преградни плочи и/или вътрешни преградни стени за предпазване от Х-лъчите, получени при облъчването с електронен лъч. Ако в съоръжението за обработване на отработен пещен газ предлаганата кон40 струкция се използва за тръбата, разположена от реактора до сборника за страничния продукт, тогава част от тръбата се конструира със защита и защитената тръба е снабдена с преградни плочи и/или вътрешни преградни 45 стени. Известно е, че страничният продукт се отлага в места, в които газовият поток е турболентен. Следователно, в предлаганото съоръжение турболентност на газовия поток се получава благодарение на преградните плочи 50 и/или вътрешните преградни стени в защитената тръба и страничният продукт ще се отлага с по-голяма скорост върху преградните плочи и/или вътрешните преградни стени.
Техническа същност на изобретението
Проблемът, който решава изобретение- 5 то, е да се създадат метод и съоръжение за обработване на съдържащ серни оксиди и/или азотни оксиди газ чрез облъчване с електронен лъч за отстраняване на серните оксиди и/или азотните оксиди от газа и същевременно да се 10 предпази съоръжението и/или тръбата, свързваща реактора със сборника за страничния продукт, от задръстване със страничния продукт, който съдържа главно амониев сулфат и/или амониев нитрат. 15
Съгласно един аспект на настоящото изобретение е създаден метод за обработване на газ чрез облъчване с електронен лъч, който включва следните етапи: прибавяне на амо няк към подаден в технологичен реактор газ, съдържащ серни оксиди и/или азотни оксиди; облъчване на газа в технологичния реактор с електронен лъч за отстраняване на серните оксиди и/или азотните оксиди от газа; събиране на получения в технологичния реактор страничен продукт в сборник; охлаждане до точката на оросяване на газа или под нея на поне част от участъка, който е в контакт с газа и е разположен между технологичния реактор и сборника.
Реакцията се извършва при по-ниско от атмосферното налягане. Върху точката на оросяване на газа оказва влияние концентрацията на водни пари в него, въпреки че тя слабо се влияе от състава на газа. Зависимостта между концентрацията (%) на водни пари и точката на оросяване (°C) е дадена в следващата таблица.
| Концентрация на водни пари (%) Точка на оросяване (° C) Ί 1
2 18 1 . 1
i 4 29 1
6 36
42 ί
r...... 46 .......
ί 12 1 50 Ί
'ι 14 53 π ί
16 1 __... 56 .....1 1
! 18 58 ’ I ί
j 20 60 I ι j
i 25 1 65 1 1
j 30 69 1 L_ J
Когато участъкът, който е в контакт с 45 газа и е разположен между технологичния реактор и сборника, се охлади изцяло или само част от него до точката на оросяване на газа или под нея, съдържащите се в газа водни пари кондензират в посочения участък, а стра- 59 ничният продукт, който се намира в контакт с участъка или е полепнал по него, се разтваря и се отмива от кондензиралата вода. По такъв начин се предотвратява отлагането или полепването на страничния продукт към участъка, намиращ се в контакт с газа. Този участък може да се охлажда само в зони, където страничният продукт проявява склонност към отлагане поради това, че газовият поток е турболентен - в горната си част, докато долната част може да се промие с кондензната вода, която се стича откъм горната част.
Методът може да включва и етап, при който кондензната вода, която се образува в контактуващия с газа участък, се впръсква в газа преди или след облъчването му с електронен лъч.
Съгласно друг аспект на настоящото изобретение е създадено съоръжение за обработване на газ чрез облъчване с електронен лъч, което включва: технологичен реактор, в който се подава газ, съдържащ серни оксиди и/или азотни оксиди; уредба за захранване на технологичния реактор с амоняк; електронен ускорител за облъчване на газа в технологичния реактор с електронен лъч; сборник за събиране на получения в резултат на реакцията страничен продукт; тръба за преминаване на газа, разположена между технологичния реактор и сборника; средство за охлаждане до точката на оросяване на газа или под нея на поне част от участъка, който се намира в контакт с газа и е разположен между технологичния реактор и сборника.
Съоръжението е снабдено с множество преградни плочи или стени, разположени в тръбата на разстояние една от друга, и участъкът, намиращ се в контакт с газа, включва външните повърхности на преградните плочи или стени и е снабден с охладителна система за охлаждане на поне част от споменатия участък.
Охладителната система може да включва охладителна риза върху тръбата или водоохлаждаема тръба в участъка, намиращ се в контакт с газа, или участъка, който не контактува с газа, с цел охлаждане на намиращия се в контакт с газа участък. Охладителната система може да включва водоохлаждаем канал, разположен в преградната плоча или стена.
В частност, когато преградните плочи и/или преградните стени са разположени в тръбата, между преградните плочи може да бъде монтирана разделителна тръба. Последната може да е снабдена с охладителна риза или водоохлаждаема тръба в намиращия се в контакт с газа участък или в участъка, който не контактува с газа, за да охлажда изцяло или частично намиращия се в контакт с газа участък до точката на оросяване на газа или под нея.
Тъй като кондензната вода, получена в намиращия се в контакт с газа участък, съдържа разтворен в нея страничен продукт, състоящ се главно от амониев сулфат и/или амониев нитрат, тази вода може да причини корозия. Затова е желателно участъкът, който е в контакт с кондензната вода, да е от антикорозионен материал, например неръждаема стомана, или да е с облицовка, предпазваща основния материал. В частност, когато се използват преградни плочи или стени в тръбата, е целесъобразно между преградните плочи или стените да се разположи разделителна тръба, което позволява участъкът от тръбата, намиращ се в контакт с кондензната вода, да се изготви от антикорозионен материал като неръждаема стомана.
Кондензната вода съдържа разтворен или суспендиран страничен продукт, който се състои главно от амониев сулфат и/или амониев нитрат. Ако е необходимо, кондензната вода може да се филтрира или смеси с вода или воден разтвор, например воден разтвор на амоняк, и след това да се впръсква в газа, намиращ се в технологичния реактор. Кондензната вода след това се изпарява поради значителната температура на газа, получена в резултат на облъчването с електронен лъч и химичната реакция. В резултат разтвореният или суспендиран в кондензната вода страничен продукт се изсушава. След това изсушеният продукт се събира в сборника заедно със страничния продукт, който не е бил разтворен или суспендиран в кондензната вода.
Разпръскващото устройство е разположено в горната, средната или долната част на технологичния реактор така, че в него да може да разпръсква кондензната вода от намиращия се в контакт с газа участък.
Описание на приложените фигури
Фигура 1 представлява схема на съоръжението за обработване на газ чрез облъчване с електронен лъч съгласно изобретението;
фигура 2 - изглед при напречен разрез на технологичен реактор, обхванат от защитна преграда, в съоръжението от фиг. 1 и вътрешни преградни плочи, разположени в тръба по направлението на потока от технологичния реактор, като тръбата е свързана към отвора на преградата;
фигура 3 - изглед при вертикален раз рез на част от тръбата, разположена по направлението на потока от технологичния реактор в съоръжението от фиг. 1, като тръбата включва част, снабдена с охладителна риза, и част, около която е навита водоохлаждаема тръба;
фигура 4 - перспектива на част от една от вътрешните преградни плочи, снабдена с водоохлаждаеми канали;
фигура 5 е перспектива на част от преградна плоча, показваща друг вариант на изпълнение на изобретението;
фигура 6 - схема на съоръжение за обработване на газ чрез облъчване с електронен лъч съгласно сравнителен пример.
Подробно описание на изобретението
Съоръжение за обработване на газ чрез облъчване с електронен лъч съгласно изобретението ще бъде описано по-долу с помощта на фиг. 1 до фиг. 5.
Както е показано на фиг. 1, съоръжението включва котел 1, представляващ вид инсталация за изгаряне на гориво, от който се изпуска отработен пещен газ, топлообменник 2 за охлаждане на отработения пещен газ, изпуснат от котела 2, водоразпръскваща охладителна кула 3 за последващо охлаждане на отработения пещен газ, постъпващ от топлообменника 2, и технологичен реактор 4, захранван с охладения във водоразпръскващата охладителна кула 3 отработен пещен газ. Съоръжението включва и тръба 5, разположена по направление на потока от технологичния реактор 4, електростатичен утаител 6 за събиране на частиците страничен продукт от газа, отведен от технологичния реактор 4 през тръбата 5, и смукателен вентилатор 7 за отвеждане на газа от електростатичния утаител 6 извън съоръжението. Технологичният реактор 4 е снабден с електронен ускорител 8 за облъчване на газа с електронен лъч. От уредба 9 за захранване с амоняк към тръбен смесител 10 се подава амоняк, където той се смесва с въздух и получената газова смес се подава чрез двойна дюза 11 в технологичния реактор 4. В камера за получаване на смес от газ-течност на двойната дюза 11 се смесват газовата смес, постъпваща от тръбния смесител 10, и течната смес от смесителя за течности 12. Течната смес, съдържаща се в смесителя 12, представлява смес от вода и кондензна вода, постъпваща от изпускателен отвор за вода 13, оформен в тръбата 5. Получената в двойната дюза 11 смес от газ-течност се впръсква в подадения в технологичния реактор 4 отработен пещен газ преди или след облъчването с електронен лъч. Дюзата lie разположена в горната, средната или долната част на реактора 4. Тъй като отведената от изпускателния отвор 13 кондензна вода се смесва с вода, впръсква се в реактора 4 и се изпарява в него или в тръбата 5, може да се предотврати образуването на отпадъчна вода, поради което не се изисква включването в съоръжението на система за обработване на отпадъчна вода.
Както е показано на фиг. 2, технологичният реактор 4 е обграден от защитна преграда 14 и успоредно разположени в тръбата 5 преградни плочи 15 с множество прегьвки. Тръбата 5 е разположена по направлението на потока от технологичния реактор 4 и е свързана с отвора на преградата 14.
Както е показано на фиг. 3, тръбата 5 има участък, разположен срещу течението на потока, който е снабден с охладителна риза 16, и разположен по течението на потока участък, около който е увита водоохлаждаема тръба 17. Ризата 16 и тръбата 17 се захранват с вода за охлаждане на вътрешната повърхност на тръбата 5, която е в контакт с преминаващия през нея газ.
Както е показано на фиг. 4, всяка от преградните плочи 15 има множество прегъвки и е снабдена с водоохлаждаем канал 18 за охлаждане на външната повърхност на плочите 15, представляваща участък, който е в контакт с газа. Водоохлаждаемия канал може да е разположен в стената на технологичния реактор 4 или в стената на тръбата 5.
На фиг. 5 е показан друг вариант на изпълнение на преградните плочи 15. Както е показано на фигурата, между защитната преграда 14 и преградната плоча 15, както и между две съседни преградни плочи, е разположена разделителна тръба 19, снабдена с охлаждаща риза. Разделителната тръба 19 има прегьнат участък с правоъгълно сечение. През охлаждащата риза на тръбата 19 преминава вода за охлаждане на вътрешната повърхност на тръбата, представляваща участък, намиращ се в контакт с газа. Отработеният пещен газ преминава през всяка от разделителните тръ би 19 и не контактува с преградните плочи 15 директно, а контактува с вътрешната повърхност на тръбите 19, които се охлаждат посредством охлаждащата риза до точката на оросяване на газа или под нея.
Оттук следва, че водните пари в газа кондензират и страничният продукт, който е в контакт с вътрешната повърхност на разделителните тръби 19 или е полепнал по нея, се разтваря и отмива от кондензната вода.
Примери за изпълнение на изобретението
Опитът е проведен на съоръжение, показано на фиг. 1 до 5. На фиг. 1 отработен пещен газ в количество 1500 m3N/h, съдържащ 700 ppm серни окиси и 150 ppm азотни окиси, се отвежда от котела 1 и се охлажда до 150°С в топлообменника 2. След това отработеният пещен газ се охлажда до 60°С във водоразпръскващата охладителна кула 3, след което се подава в технологичния реактор 4. Амоняк в количество 2,1 m3N/h, снабден от уредбата 9 за захранване с амоняк, се смесва с 8,0 m3N/h въздух в тръбния смесител 10 и получената газова смес след това се смесва с течна смес в количество 13,3 kg/h, доставена от смесителя за течности 12, като смесването се извършва в смесителната камера за газтечност на двойната дюза 11, разположена в технологичния реактор 4. След това получената смес от газ-течност се впръсква в технологичния реактор 4, изпарява се и се облъчва с електронен лъч от 10 kGy от електронния ускорител 8. На изхода на технологичния реактор 4 температурата на газа е 65°С, докато точката на оросяване на газа е 50°С. След това газът преминава от технологичния реактор 4 през тръбата 5 в електростатичния утаител 6. Страничният продукт се събира в утаителя 6, след което газът се изпуска в атмосферата чрез смукателния вентилатор 7. На изхода на вентилатора 7 концентрацията на серни окиси е 35 ppm, на азотните окиси - 20 ppm, а концентрацията на частиците от страничния продукт е 5 mg/m3N.
Технологичният реактор 4 е обхванат от защитната преграда 14, показана на фиг. 2. Преградните плочи 15 имат множество прегьвки и са разположени в тръбата 5 по направление на потока от реактора 4. Тръбата 5 е свързана с отвора на защитната преграда 14.
Интензитетът на Х-лъчите от външната страна на защитната преграда 14 и при отвора е 0,1 μ SV/h или по-малко.
Газовият поток в технологичния реактор 4 е със скорост 0,1 m/s. В тръбата 5 скоростта на газовия поток е 10 m/s в участъците, където няма поставени преградни плочи, а в участъците с преградни плочи 15 скоростта на газовия поток е 15 m/s.
В същото време, както е показано на фиг. 3, тръбата 5, разположена по направление на потока от технологичния реактор 4, включва участък, разположен срещу течението на потока и снабден с охладителна риза 16, и участък, разположен по течението на потока, снабден с водоохлаждаем канал 17, за да се намали най-високата температура на тръбата 5, където тя е в контакт с газ с температура 45°С. Плочите 15 са снабдени с водоохлаждаеми канали 18, за да се намали най-високата температура на преградните плочи 15, когато са в контакт с газ с температура 45°С.
По вътрешната повърхност на тръбата 5, разположена по направлението на потока от технологичния реактор 4, и по повърхността на преградните плочи 15 кондензира вода в количество 5,0 kg/h, а концентрацията на страничния продукт в кондензната вода е 6 %. Кондензната вода се източва от изпускателния отвор 13 (виж фиг. 1) и се подава към смесителя за течности 12, където се смесва с вода в количество 8,3 kg/h.
След непрекъсната работа на съоръжението в продължение на 120 h не се наблюдава загуба на налягане. Следващата проверка на тръбата 5, разположена по направление на потока от технологичния реактор 4, показва, че не е установено наличие на страничен продукт върху вътрешните повърхнини на тръбата 5 и повърхнините на преградните плочи 15.
Сравнителен пример
Проведен е сравнителен опит със съоръжение, показано на фиг. 6. Съоръжението се различава от съоръжението на фиг. 1 по това, че няма смесител 12 за течности и изпускателен отвор 13 за вода и че тръбата 5 няма охладителна риза 16 и водоохлаждаема тръба 17, а преградните плочи 15 нямат водоохлаждаем канал 18.
На фиг. 6 отработеният пещен газ, от веждан от котела 1 с дебит 1500 m3N/h, съдържа 700 ppm сулфидни оксиди и 150 ppm азотни оксиди. Отработеният пещен газ се охлажда до 150°С в топлообменника 2 и след това - до 60°С във водоразпръскващата охладителна кула 3. След това отработеният пещен газ се подава към технологичния реактор 4. От уредба 9 за захранване с амоняк се подава амоняк в количество 2,1 m3N/h, който се смесва с 8,0 m3N/h въздух в тръбен смесител 10 и след това получената газова смес се смесва с 13 kg/h вода в смесителната камера на двойната дюза 11, разположена в технологичния реактор 4. Сместа от газ и вода се впръсква и изпарява в технологичния реактор 4 и се облъчва с 10 kGy електронен лъч от електронен ускорител 8. На изхода на технологичния реактор 4 температурата на газа е 65°С. След това газът преминава през тръбата 5, разположена по направлението на потока от технологичния реактор 4, и се подава към електростатичния утаител 6. След като страничният продукт се събере в електростатичния утаител 6, газът се изпуска в атмосферата чрез смукателния вентилатор 7. Концентрацията на серни оксиди в изпуснатия газ е 35 ppm, на азотните оксиди - 20 ppm, а на праховите частици - 5 mg/m3N.
Технологичният реактор е обхванат от защитна преграда 14, показан на фиг. 6. Преградните плочи 15, които имат множество прегьвки, са разположени в тръбата 5, монтирана по направление на потока от технологичния реактор 4. Тръбата 5 е свързана с отвора на защитната преграда 14. Интензитетът на X лъчите от външната страна на защитната преграда 14 и на отвора е 0,1 μ SV/h или пониско.
Отработеният газ се подава към технологичния реактор 4 със скорост 0,1 m/s. В тръбата 5 газът има скорост 10 m/s в участъка, където няма преградни плочи, а скоростта на газа в участъка с преградните плочи 15 е 15 m/s.
След непрекъсната работа на съоръжението в продължение на 120 h се наблюдава голяма загуба на налягане поради отлагането на страничен продукт върху вътрешната повърхност на тръбата 5 и повърхностите на преградните плочи 15. Съоръжението е спряно, тъй като голямата загуба на налягане пречи на работата на смукателния вентилатор 7. След ващата проверка на тръбата 5 показва, че върху вътрешните повърхности на тръбата 5 и преградните плочи 15 е отложен страничен продукт в количество 100 kg.
В сравнение с описаното по-горе настоящото изобретение има следните предимства.
С метода за обработване на газ, съдържащ серни оксиди и/или азотни оксиди, чрез впръскване на амоняк и облъчване с електронен лъч за отстраняване на серните оксиди и/ или азотните оксиди от газа и съоръжението и/или тръбата, разположена между технологичния реактор и утаителя, се предотвратява отлагането на страничен продукт, съдържащ главно амониев сулфат и/или амониев нитрат, поради което методът е надежден и стабилен.
Възможно е също да се правят различни изменения и модификации, без да се излиза от обхвата на изобретението.
Използване на изобретението
Изобретението е подходящо за използване в съоръжение за обработване на отработени газове, в което при висока ефективност могат да се отстранят серните оксиди и/или азотните оксиди, съдържащи се в отработените газове, получени от различни горива, например въглища и нефт.

Claims (10)

  1. Патентни претенции
    1. Метод за обработване на газ чрез облъчване с електронен лъч, включващ следните етапи: прибавяне на амоняк към подаден в технологичен реактор газ, съдържащ серни оксиди и/или азотни оксиди; облъчване на газа в технологичния реактор с електронен лъч за отстраняване на серните оксиди и/или азотните оксиди от газа; събиране на получения в технологичния реактор страничен продукт в сборник и охлаждане до точката на оросяване на газа или под нея поне на част от участъка, който е в контакт с газа и е разположен между технологичния реактор и сборника.
  2. 2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че включва допълнително етап, при който кондензната вода, която се образува в участъка, намиращ се в контакт с газа, се впръсква в газа преди или след облъчването му с електронен лъч.
  3. 3. Съоръжение за обработване на газ чрез облъчване с електронен лъч, включващо технологичен реактор, в който се подава газ, съдържащ серни оксиди и/или азотни оксиди, уредба за захранване на технологичния реактор с амоняк, електронен ускорител за облъчване на газа в технологичния реактор с електронен лъч, сборник за събиране на получения в резултат на реакцията страничен продукт, тръба за преминаване на газа, разположена между технологичния реактор и сборника, и средство за охлаждане до точката на оросяване на газа или под нея поне на част от участъка, който се намира в контакт с газа и е разположен между технологичния реактор и сборника.
  4. 4. Съоръжение съгласно претенция 3, характеризиращо се с това, че участъкът, намиращ се в контакт с газа, включва вътрешната повърхност на посочената тръба.
  5. 5. Съоръжение съгласно претенция 3, характеризиращо се с това, че включва допълнително множество преградни плочи или стени, разположени в тръбата на разстояние една от друга, като посоченият участък, намиращ се в контакт с газа, включва външните повърхности на преградните плочи или стени.
  6. 6. Съоръжение съгласно всяка от претенциите от 3 до 5, характеризиращо се с то ва, че средството за охлаждане включва охладителна риза върху тръбата.
  7. 7. Съоръжение съгласно всяка от претенциите от 3 до 5, характеризиращо се с то-
    5 ва, че средството за охлаждане включва водоохлаждаема тръба, монтирана върху тръбата.
  8. 8. Съоръжение съгласно всяка от претенциите от 3 до 5, характеризиращо се с това, че средството за охлаждане включва водо-
    10 охлаждаем канал, разположен поне в един от посочените технологичен реактор, тръба и преградна плоча или стена.
  9. 9. Съоръжение съгласно всяка от претенциите от 3 до 5, характеризиращо се с то-
    15 ва, че посочената тръба е снабдена с множество разделителни тръби, а средството за охлаждане включва охладителна риза върху разделителната тръба.
  10. 10. Съоръжение съгласно всяка една от 20 претенциите от 3 до 5, характеризиращо се с това, че разпръскващото устройство е разположено в горната, средната или долната част на технологичния реактор и чрез него кондензната вода от посочения участък, намиращ се 25 в контакт с газа, се разпръсква в технологичния реактор.
BG103061A 1996-07-25 1999-01-07 Метод и съоръжение за обработване на газ чрез облъчване с електронен лъч BG62916B1 (bg)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19630396 1996-07-25
PCT/JP1997/002562 WO1998004336A1 (en) 1996-07-25 1997-07-24 Method and apparatus for treating gas by irradiation of electron beam

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG103061A BG103061A (bg) 1999-08-31
BG62916B1 true BG62916B1 (bg) 2000-11-30

Family

ID=16355572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG103061A BG62916B1 (bg) 1996-07-25 1999-01-07 Метод и съоръжение за обработване на газ чрез облъчване с електронен лъч

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6179968B1 (bg)
EP (1) EP0925105B1 (bg)
CN (1) CN1090043C (bg)
BG (1) BG62916B1 (bg)
BR (1) BR9710504A (bg)
DE (1) DE69716617T2 (bg)
PL (1) PL187298B1 (bg)
WO (1) WO1998004336A1 (bg)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1043057A4 (en) * 1997-12-01 2001-10-24 Ebara Corp METHOD AND DEVICE FOR DESULFURING EXHAUST GAS
US6696693B1 (en) 1999-07-02 2004-02-24 Ebara Corporation Electron beam irradiation apparatus and method
BR0013318A (pt) 1999-08-12 2002-07-16 Ebara Corp Método e aparelho para tratamento de gás efluente
CN1114465C (zh) * 1999-12-29 2003-07-16 宝山钢铁股份有限公司 电子束处理烟气中硫氧化物和氮氧化物的方法和装置
US6623706B2 (en) * 2000-06-20 2003-09-23 Advanced Electron Beams, Inc. Air sterilizing system
US7189978B2 (en) * 2000-06-20 2007-03-13 Advanced Electron Beams, Inc. Air sterilizing system
US6623705B2 (en) * 2000-06-20 2003-09-23 Advanced Electron Beams, Inc. Gas conversion system
US6759022B2 (en) * 2002-06-05 2004-07-06 Marsulex Environmental Technologies Flue gas desulfurization process and apparatus for removing nitrogen oxides
EP1924336B1 (en) * 2005-09-12 2010-02-17 Twister B.V. Method and device for enhancing condensation and separation in a fluid separator
US20090188782A1 (en) * 2007-10-01 2009-07-30 Escrub Systems Incorporated Wet-discharge electron beam flue gas scrubbing treatment
AT509073B1 (de) * 2009-12-23 2011-06-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren und vorrichtung zur bereitstellung von reduktionsgas aus generatorgas
US8110164B2 (en) * 2010-06-23 2012-02-07 Baoquan Zhang Flue-Gas purification and reclamation system and method thereof
PL2588430T3 (pl) * 2010-07-01 2017-08-31 Advanced Fusion Systems Llc Sposób i układ do indukowania reakcji chemicznych promieniowaniem rentgenowskim
US10106430B2 (en) 2013-12-30 2018-10-23 Saudi Arabian Oil Company Oxycombustion systems and methods with thermally integrated ammonia synthesis
PL241011B1 (pl) * 2017-02-07 2022-07-18 Inst Chemii I Techniki Jadrowej Sposób redukcji wysokich stężeń tlenków azotu w gazach odlotowych z wysokoprężnych silników Diesla
CN109126365A (zh) * 2018-11-02 2019-01-04 陕西西北发电检修有限责任公司 一种火力发电厂检修改造烟气除尘脱硫脱硝方法
CN112370952B (zh) * 2020-09-16 2022-11-08 江苏汇能环境工程有限公司 一种工厂用废气脱硫脱硝处理装置
CN113149354A (zh) * 2021-04-23 2021-07-23 扬州华大锅炉有限公司 一种热水锅炉热力系统的排污处理工艺

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0294658B1 (en) * 1987-05-30 1993-01-27 Ebara Corporation Process for treating effluent gas
JPH01115440A (ja) * 1987-10-30 1989-05-08 Ebara Corp 電子線照射排ガス処理における副生物のダクト内付着防止方法
JPH0640945B2 (ja) * 1987-12-10 1994-06-01 株式会社荏原製作所 放射線照射排ガス処理法
PL288355A1 (en) 1989-12-22 1991-09-23 Ebara Corp Method of desulfurizing and denitrogenizing outlet gases by multi-step exposure to an electron beam and apparatus therefor
JP2689069B2 (ja) * 1993-07-26 1997-12-10 株式会社荏原製作所 脱硝・脱硫副生物の付着防止方法
AU3640295A (en) 1994-09-23 1996-04-09 Trustees Of The University Of Pennsylvania, The Mass spectrometer for gas tension measurer
JP3361200B2 (ja) * 1994-12-12 2003-01-07 日本原子力研究所 電子ビーム照射排ガス処理法及び装置

Also Published As

Publication number Publication date
PL331206A1 (en) 1999-07-05
PL187298B1 (pl) 2004-06-30
US6179968B1 (en) 2001-01-30
EP0925105B1 (en) 2002-10-23
CN1090043C (zh) 2002-09-04
BG103061A (bg) 1999-08-31
EP0925105A1 (en) 1999-06-30
CN1225035A (zh) 1999-08-04
BR9710504A (pt) 1999-08-17
DE69716617T2 (de) 2003-07-10
WO1998004336A1 (en) 1998-02-05
DE69716617D1 (de) 2002-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BG62916B1 (bg) Метод и съоръжение за обработване на газ чрез облъчване с електронен лъч
US8425665B2 (en) Fluid scrubber
US4312646A (en) Gas scrubbing tower
JP5631985B2 (ja) 改良されたガス洗浄装置および方法
US5281245A (en) Flue gas treatment apparatus and flue gas treatment system
KR100287634B1 (ko) 배연처리설비
CN104043325B (zh) 一种臭氧活化过硫酸盐的烟气净化方法和装置
US6863875B1 (en) Flue gas treating system and process
EP0313989B1 (en) Method of inhibiting adhesion of by-product inside duct in treatment of waste gas by electron beam irradiation
JP2000000436A (ja) 窒素酸化物を低減させるための設備における装置
CN102597626B (zh) 处理废气的方法和设备
CN104841256B (zh) 一种锅炉烟气处理零排放系统及方法
JP3411294B2 (ja) 電子ビームの照射によるガス処理における副生物の付着防止方法及び装置
EP0458842B1 (en) Apparatus and process for the elimination of atmospheric pollution
US4212656A (en) Smoke scrubbing apparatus
US4353845A (en) Gas scrubber
AU610021B2 (en) A method for separating dioxins from gases
US20220134272A1 (en) Compact venturi scrubber and method to treat gas streams utilizing the compact venturi scrubber
RU2029197C1 (ru) Аппарат для обработки воздуха
RU2062949C1 (ru) Установка для переработки твердых бытовых и промышленных отходов
RU2303480C1 (ru) Способ очистки пылегазовых выбросов
CA2126508A1 (en) High efficiency advanced dry scrubber
PL178279B1 (pl) Urządzenie do usuwania niepożądanych zanieczyszczeń gazowych ze strumienia przemysłowych gazów odlotowych
SU989246A2 (ru) Устройство дл огневого обезвреживани отходов
HENRYK MELOCH Injection scrubbers-state of knowledge and applications