CS196819B1 - Method of making harmless the nitrous industrial exhalations and device for executing the same - Google Patents

Method of making harmless the nitrous industrial exhalations and device for executing the same Download PDF

Info

Publication number
CS196819B1
CS196819B1 CS703177A CS703177A CS196819B1 CS 196819 B1 CS196819 B1 CS 196819B1 CS 703177 A CS703177 A CS 703177A CS 703177 A CS703177 A CS 703177A CS 196819 B1 CS196819 B1 CS 196819B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
absorption
nitrous
exhalations
solution
industrial
Prior art date
Application number
CS703177A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Vaclav Matous
Vaclav Pecak
Original Assignee
Vaclav Matous
Vaclav Pecak
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 Vaclav Matous, Vaclav Pecak filed Critical Vaclav Matous
Priority to CS703177A priority Critical patent/CS196819B1/en
Publication of CS196819B1 publication Critical patent/CS196819B1/en

Links

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu a zařízení pro zneškodňování průmyslových exhalací obsahujících kysličníky dusíku; postup, pracující na principu absorbce, využívá elektrotechnické aktivace absorbentu a jeho regenerací se stávé bezodpadovým. Nový způsob je určen zvláště pro aplikace v radiochemických zpracovatelnách jaderného paliva a v systémech s nerovnoměrným nebo náhlým i neočekávaným vývinem různě koncentrovaných směsí kysličníku dusnatého a kysličníku dusičitého.The invention relates to a method and an apparatus for the disposal of industrial exhalations containing nitrogen oxides; The process, which works on the principle of absorption, uses electrotechnical activation of the absorbent and its regeneration becomes waste-free. The new method is particularly suitable for applications in radiochemical processing plants of nuclear fuel and in systems with uneven or sudden and unexpected development of differently concentrated mixtures of nitric oxide and nitrogen dioxide.

Zdroje vyšších koncentrací toxických kysličníků dusíku, t.j. kysličníku dusnatého a kysličníku dusičitého, obecně označované pojmem Ν0χ, jsou spojeny vždy s činností člověka. Topením v domácnostech vznikají tak např. kouřové plyny s průměrným obsahem asi 300 mg/πΡ Ν0χ; exhalace z velkých energetických průmyslových spotřebičů obsahují asi 2000 mg/m^ Ν0χ. Výfukové plyny spalovacích motorů obsahují zvláště kysličník dusnatý, a to ve velmi proměnlivé koncentraci; podle podmínek spalování a podle typu spalovacího motoru pohybuje se obsah Ν0χ mezi 100 až 8000 mg/ra exhalace. Průmyslové emise z výroby kyseliny dusičné, z výroby dusíkatých hnojiv, z některých nitračních provozů, z různých metalurgických provozů apod. mohou obsahovat N0„ v koncentracích o , * až 6000 mg/m i více.Sources of higher concentrations of toxic nitrogen oxides, ie nitric oxide and nitrogen dioxide, commonly referred to as Ν0 χ , are always associated with human activity. For example, flue gases with an average content of about 300 mg / πΡ Ν0 χ ; Exhalations from large energy industrial appliances contain about 2000 mg / m ^ Ν0 χ . In particular, the exhaust gases of internal combustion engines contain nitric oxide in a very variable concentration; depending on the combustion conditions and the type of internal combustion engine, the content Ν0 χ is between 100 and 8000 mg / ra and inhalation. Industrial emissions from nitric acid production, nitrogen fertilizer production, some nitration plants, various metallurgical plants, etc. may contain NO 2 in concentrations of up to * 6000 mg / mi more.

Většina obsahu ΝΟχ v atmosféře js, podle některých údajů, v místech hustšího zalidnění reprezentována v prvé řadě spalinami z domácností (asi 50 %). Další podstatná část Ν0χ obsaženého v atmosféře (asi 40 %} je produktem spalovacích motorů a jen poměrně menší množství (.10 %) představuje odpad z průmyslových výrob. Právě průmyslový odpad představuje však, vzhledem k toxicitě nitrózních exhalací, jeden z nejvéžnějšieh problémů; jde totiž o velké objemy nerozptýlených koncentrovaných směsí, jež je nutno bezpodmínečně upravovat nebo zneškodňovat.Most of the content of ΝΟ χ in the JS atmosphere is, according to some data, represented by household flue gas (about 50%) in places of higher population density. Another substantial part of Ν0 χ contained in the atmosphere (about 40%) is the product of internal combustion engines, and only a relatively small amount (.10%) is waste from industrial production, but industrial waste is one of the most serious problems because of nitrous exhalation toxicity. these are large volumes of undissolved concentrated mixtures which must be conditioned or disposed of unconditionally.

Konvenční dusíkérenaký průmysl a průmysl výroby kyseliny dusičné soustředily se v této oblasti zneškodňování toxických exhalací průběhem posledních dvou desítiletí na termickou nebo katalytickou degradaci emisí Ν0χ, s využitím redukčních vlastností uhlovodíků nebo amoniaku. V současné době jsou však v provozu již i tlakové zařízení schopné zpracovávat i odpadní Ν0χ na kyselinu dusičnou.Conventional nitric and nitric acid industries have focused on the thermal or catalytic degradation of Ν0 χ emissions over the past two decades, using the hydrocarbon or ammonia reducing properties of the toxic emissions. At present, however, pressure equipment capable of processing waste Ν0 χ into nitric acid is already in operation.

Exhalace nitrózních plynů jsou odpadem i z některých radiochemických výrobních závodů. Tyto exhalace obsahují však vedla kysličníků dusíku zpravidla i některé plynné radioaktivní příměsí, zejména plynný kysličník rutheničelý a aerosoly kysličníků celé řady radioizotopů; zneškodnění takových exhalací je vždy nutné a nejčasteji ae provádí vhodnou fixací exhalátů a soustřeďováním vzniklých pevných odpadů ve vyhrazených úložištích. Takový pevný odpad má být stabilizován proti radiolytickému rozkladu a je i snaha, aby zaujímal vždy co nejmenší objem. Současná praxe je taková, že zmíněné emise Ν0χ se obvykle zpracují na nízko nebo středně radioaktivní kyselinu dusičnou, jež se buď vrací do výrobního cyklu, nebo se neutralizuje a fixuje např. do bitumenu; pro exhalace Ν0χ, jež jsou znečištěny neprašnými složkami, byly aplikovány i technicky obdobné konvenčnímu duaíkárenskému průmyslu, např. termickou degradací katalyticky nebo nekatalyticky ve aměsi a redukujícími plynnými složkami.Nitrous gas emissions are also waste from some radiochemical production plants. However, these exhalations generally contain, in addition to nitrogen oxides, some gaseous radioactive impurities, in particular ruthenium dioxide gas and oxides aerosols of a number of radioisotopes; the destruction of such exhalations is always necessary and most often carried out by appropriate fixation of the exhalates and by concentrating the generated solid waste in the designated repositories. Such solid waste is to be stabilized against radiolytic decomposition and it is also sought to occupy as little volume as possible. The current practice is that said emise0 χ emissions are usually processed to low or medium radioactive nitric acid, which is either returned to the production cycle or neutralized and fixed eg into bitumen; for ha0 χ exhalations, which are contaminated with dust-free components, they have also been applied technically similar to the conventional steam industry, eg by thermal degradation catalytically or non-catalytically in admixture and reducing gaseous components.

Nejstarším a zároveň i univerzálním způsobem k odstraňování nitrózních plynů z exhalací je obecně absorpční postup. K absorpci se nejčasteji používá voda nebo roztoky hydroxidů. Absorpční postupy jsou zvlášť vhodné, jsou-li produkovány objemy Ν0χ spíše menší, avšak s koncentracemi, jež v exhalacích dosahuji maxima. Účinnost absorpčních postupů může špičkově dosahovat 85 až 90 %, v závislosti na koncentraci Ν0χ, použitém absorbentu a apatuře; v průměru však účinnost absorpce nepřesahuje 30 %.The oldest and at the same time universal way to remove nitrous gases from the exhalation is generally the absorption process. Water or hydroxide solutions are most commonly used for absorption. Absorption processes are particularly useful when objem0 χ volumes are produced rather smaller, but at concentrations that reach maximum levels in the exhalations. The efficiency of the absorption process can peak to 85-90%, depending on the concentration Ν0 χ , the absorbent used and the apparatus; however, on average, the absorption efficiency does not exceed 30%.

Výhodou absorpčního postupu je vždy aparaturní jednoduchost, nevýhodou jeou však zpravidla vždy vysoké investiční náklady, relativně nízká účinnost zařízení a nutnost další likvidace vznikajícího kapalného odpadu nebo jeho zpracováni na vedlejší výrobek.The advantage of the absorbent process is always the apparatus simplicity, but the disadvantage is, as a rule, the high investment costs, the relatively low efficiency of the device and the necessity of further disposal of the resulting liquid waste or its processing into a by-product.

Zvlášť účinným způsobem k zneškodňování Ν0χ je alkalická absorpce v silně redukujícím nebo v silně oxidačním prostředí. Zmíněné postupy bývají dosti často i kombinovány, v různém pořadí. Jako redukující složka uplatňuje ae nejčasteji kysličník siřičitý nebo jeho sloučeniny; v průmyslu byly postupyA particularly effective way to dispose of Ν0 χ is by alkaline absorption in a strongly reducing or strongly oxidizing environment. These procedures are quite often combined, in different order. Sulfur dioxide or its compounds are most often used as reducing components; there were practices in industry

- 3 tohoto typu aplikovány např. podle japonských patentů č. 79,152,947 nebo č. 7(),110,970 nebo podle US patentu δ. 3,932,585 apod. Oxidační princip využívají postupy napr. způsobem podle japonského patentu Č. 74,106,972, absorpcí Ν0χ v roztocích chloranů alkalických nebo v roztocích chloranů žíravých zemin, nebo podle japonského patentu č. 7315,766 absorpcí nitrózních plynů ve vodných roztocích ozónu nebo peroxidu vodíku, nebo podle japonského patentu 75,161,459 v roztocích manganistanů alkalických atd.- 3 of this type applied, for example, according to Japanese Patent Nos. 79,152,947 or No. 7 (), 110,970, or according to US Patent δ. 3,932,585, etc. The oxidation principle is utilized by processes such as those disclosed in Japanese Patent No. 74,106,972, by absorption of Ν0 χ in alkaline or alkaline earth chlorate solutions, or by Japanese Patent No. 7315,766 by absorbing nitrous gases in aqueous ozone or hydrogen peroxide solutions. or Japanese Patent 75,161,459 in alkali permanganate solutions, etc.

Vedle nároků na pomocné vstupní suroviny, jež je nutno u vše.Ch postupů vždy čas od času obnovovat, rezultuje z většiny procesů kapalný odpad, pro který se jen obtížně hledá vhodné použití, a to zpravidla ještě jen po nákladnějším zpracování. Z patentové literatury jsou však známy i postupy, jež mají význam pro regeneraci absorpčního média. Tak např. podle japonského patentu č. 7556,375 degraduje se elektrolyticky dusičnan amonný, který vznikl absorpcí nitrózní exhalace v roztoku amoniaku; z elektrolyzéru rezultuje plynhá směs dusíku a amoniaku, který lze recyklovat do procesu. Podle jiného postupu, známého z holandského pateni.u c. 7917, 19. redukuje se elektrolyticky v alkalickém prostředí směs dusičnanů a dusitanů, za vzniku hydroxylaminu a zvláště amoniaku. Podle japonských patentů č. 7482,576 nebo č. 74,106,972 je možno obměnou obdobných postupů regenerovat i koncentrovat elektrolytickou cestou kysličníky dusíku. V praxi se však zvláště uplatnily postupy např. podle japonského patentu č. 7543,100 nebo č. 7562,175, nebo obdobný postup podle DOS 2350,108 apod., jež vracejí zpět do absorpce z využitého roztoku manganistanu vyloučený kysličník manganičitý; jeho. regenerace na manganistan se provádí elektrolyticky z prostředí hydroxidu draselného.In addition to the demands on auxiliary feedstocks that need to be renewed from time to time in most processes, most processes result in liquid waste for which it is difficult to find a suitable use, and usually only after more expensive processing. However, processes which are important for the regeneration of the absorption medium are also known from the patent literature. For example, according to Japanese Patent No. 7556,375, the ammonium nitrate produced by the absorption of nitrous exhalation in ammonia solution is degraded electrolytically; the electrolyzer results in a gaseous mixture of nitrogen and ammonia, which can be recycled to the process. According to another process known from Dutch Patent No. 7917, 19, a mixture of nitrates and nitrites is reduced electrolytically in an alkaline medium to produce hydroxylamine and in particular ammonia. According to Japanese Patent Nos. 7482,576 or 74,106,972, alternatives to similar procedures can be regenerated and concentrated electrolytically by nitrogen oxides. In practice, however, procedures such as Japanese Patent No. 7543,100 or No. 7562,175, or a similar procedure under DOS 2350,108, and the like, that return the manganese dioxide precipitated from the permanganate solution utilized, have been particularly used in practice; its. regeneration to permanganate is carried out electrolytically from potassium hydroxide medium.

Zmíněné postupy zhospodárňují sice využitím elektrolýzy proces zpracování nebo zneškodnění nitrózních exhalací, nemohou 3e však vyhnout větším manipulacím s využitými absorpčními roztoky, s jejich občasným odstraňováním, i nutnosti, z větší míry vždy obnovovat absorpční suroviny. Pro zpracování emisí, znečištěných navíc ještě radioaktivními složkami, jsou zmíněné postupy vůbec nepoužitelné, a to právě pro vysoké nároky na manipulaci.While these processes economize the process of treating or neutralizing nitrous exhalations by using electrolysis, they cannot avoid greater manipulation of the absorbent solutions used, with occasional removal, and the necessity, to a large extent, of always recovering absorbent raw materials. For the treatment of emissions contaminated by radioactive components, these processes are not applicable at all, especially because of the high demands on handling.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje způsob zneškodňování emisí Ν0χ, znečištěných popřípadě i radioaktivními příměsmi, zvláště kysličníkem ruthaničelým ^^RuO^, nebo radioaktivními aerosoly pevných substancí, při čemž se využije absorpce exhalací v roztocích amonných 3olí komplexujících kyselin, zvláště kyseliny šťavelové, citrónové, vinné nebo fosforečné podle vynálezu jehož podstata spočívá v elektrolytické aktivaci jmenovaných absorbentů v amoniakálním prostředí. Podstata zařízení k provádění způsobu podle vynálezu spočívá v protiproudém zařazení průtokového elektrolyzéru v recirkulačním okruhu libovolné vícestupňové absorpční aparatury.The above-mentioned deficiencies are eliminated by the method of disposing of emissions of 0 χ , contaminated with possibly radioactive impurities, in particular ruthenium dioxide or radioactive aerosols of solid substances, utilizing the absorption of exhalations in ammonium solutions of complexing acids, especially oxalic, citric, tartaric acid. or phosphorous according to the invention, which is based on the electrolytic activation of said absorbents in an ammoniacal environment. The essence of the device for carrying out the method according to the invention consists in the countercurrent connection of the flow electrolyzer in the recirculation circuit of any multistage absorption apparatus.

Hlavní, výhodou způsobu podle vynálezu je nejen úplná detoxikace nitrózních plynů, ale i úplné odstraňování vznikajícího smogu a prakticky časově neomezené používání absorbentů. Výhodou zařízení podle vynálezu je jeho jednoduchost, neboť zcela nenáročným způsobem, tj. pouhým vřazením průtokového elektrolyzéru do recirkulačního okruhu, lze u jakékoliv absorpčního zařízení dosáhnout mimořádně kvalitativního efektu.The main advantage of the process according to the invention is not only the complete detoxification of nitrous gases, but also the complete removal of the resulting smog and the virtually unlimited use of absorbents. The advantage of the device according to the invention is its simplicity, since an extremely qualitative effect can be achieved in any absorption device in a completely undemanding manner, i.e. simply by incorporating the flow electrolyzer into the recirculation circuit.

Vstupní směs hitrózních plynů přichází do vzájemného styku s roztokem amonné soli v několika absorpčních stupních a roztok je aktivován anodicky v protiproudu. Médium aktivované v amoniakálním prostředí v rozmezí pH 8 až 9 je vhodnější pro směsi emisí s převládajícím kysličníkem dusnatým, zatímco pro směsi bohatší na kysličník dusičitý je příznivější pH 9 až 10. Proces je účinný pro zvlášť vysoké koncentrace nitrózních exhalací a není příliš citlivý ani na náhlé změny nabo rázy ve vývinu plynu. Pokud by tak mohlo, za extrémních podmínek, i dojít k rychlé a nežádoucí změně pH, je nutno potřebnou hodnotu pH nastavit plynným amoniakem a tím vyloučit eventualitu havarijního stavu.The feed mixture of the hitros gas comes into contact with the ammonium salt solution in several absorption stages and the solution is activated anodically in countercurrent. An ammonia-activated medium in the pH range of 8 to 9 is more suitable for nitric oxide predominant emissions mixtures, while a pH of 9 to 10 is preferable for nitrous oxide rich mixtures. The process is effective for particularly high concentrations of nitrous exhalation and is not very sensitive to sudden changes or shocks in gas evolution. If, under extreme conditions, even a rapid and undesirable change in pH could occur, the necessary pH value must be adjusted with ammonia gas and thus eliminate the possibility of an emergency condition.

Zmíněné absorpční prostředí amonných solí zachycuje zá úplně stejných podmínek i kysličník rutheničelý nebo aerosoly kysličníků žíravých zemin nebo kysličníků těžkých kovů, lantanidů a aktinidfl» jež ve formě radioaktivních příměsí bývají součástí některých nitrózních exhalaci, rezultujících např. z regenerace nebo z výroby jaderného paliva.The above-mentioned absorption environment of ammonium salts captures exactly the same conditions as ruthenium oxide or aerosols of caustic earth oxides or heavy metal oxides, lanthanides and actinides, which in the form of radioactive impurities are part of some nitrous exhalations resulting from eg regeneration or nuclear fuel production.

Absorpční médium, zmíněných složení, je schopno dále zadržovat s omezenou kapacitou, popřípadě i rozložit i jiné možné složky exhalací, jako např. kyanovodík, kysličník uhelnatý, fluorovodík, jod a jeho sloučeniny apod. Absorpční roztoky mohou podle vynálezu obvykle pracovat po neomezenou dobu. Jejich použití může být však limitováno jinými okolnostmi, např. přípustností zadržené radioaktivity.The absorbent medium of said compositions is capable of further retaining with limited capacity and possibly decomposing other possible constituents of exhalation, such as hydrogen cyanide, carbon monoxide, hydrogen fluoride, iodine and its compounds and the like. However, their use may be limited by other circumstances, such as the permissibility of retained radioactivity.

Zařízení k provádění způsobu podle vynálezu je objasněno na připojených výkresech, které jeou příklady tří možností absorpčních zařízení podle vynálezu.The apparatus for carrying out the method according to the invention is illustrated in the accompanying drawings, which are examples of three possibilities of absorbent devices according to the invention.

Obr. 1 znázorňuje absorpční systém β dvěma stupni abeorbérů typu promývaček, obr. 2 je schématem kolonového absorbéru se třemi stupni a obr. 3 předkládá příklad dvoustupňového absorpčního zařízení ee samovolnou recirkulací.Giant. Fig. 1 shows an absorption system β with two stages of a washer-type abeorbers, Fig. 2 is a diagram of a three-stage column absorber, and Fig. 3 shows an example of a two-stage absorption device ee by self-recirculation.

U všehc zařízení je v protiproudu k exhalacím vřazen průtokový elektrolyzér, sloužící aktivaci absorpčních roztoků.In all devices, a flow electrolyzer is used upstream of the exhalations to activate the absorption solutions.

Podle obr. 1 je vřazen mezi absorbár i a abeorbér 2 elektrolyzér £, při čemž vstup exhalace £ do absorbéru X, vstup exhalace přestupem £ do absorbéru 2 a výstup vyčištěného plynu £ jsou orientovány protiproudné k recirkulované absorpční kapalině, která je aktivována v elektrolyzéru £ a jako aktivovaný roztok 10 vstupuje do absorbéru 2, přestupje proudem £ z absorbéru 2 do absorbéru i a proudem £ ee vrací zpět do elektrolyzéru £ k aktivaci. Sekce 2 slouží jako odplyňovací potrubí elektrolyzéru £. Absorpční kapalina mezi absorbéry 1 a 2 a elektrolyzérem £ je recirkulována nuceným oběhem pomocí čerpadel.According to FIG. 1, an electrolyser 6 is interposed between the absorber 1 and the absorber 2, wherein the inlet of the exhalation device 6 into the absorber X, the inlet of the exhalation device through the passage 6 into the absorber 2 and the outlet of the cleaned gas are oriented As the activated solution 10 enters the absorber 2, it passes through the stream 6 from the absorber 2 to the absorber 1 and flows back to the electrolyzer 6 for activation. Section 2 serves as the degassing line of the electrolyzer 6. The absorption liquid between absorbers 1 and 2 and the electrolyzer 6 is recirculated by forced circulation by means of pumps.

Podle obr. 2 pracuje zařízení jako kolona se třemi absorpčními stupni X, 2, 2. přičemž mezi výtok využitého absorpčního roztoku ze základu kolonyAccording to FIG. 2, the apparatus operates as a column with three absorption stages X, 2, 2, wherein between the effluent of the spent absorption solution from the base of the column

- 5 196819 a nástřikový absorpční stupeň 2' je vřazen průtokový elektrolyzér 2. Vetup exhalace 4 do absorpčního stupně 1, přestup částečně detoxikované exhalace 2 a 5' mezi jednotlivými absorpčními stupni 1, 2 a 2 a výstup vyčištěného plynu 6 ze zařízení jsou orientovány protiproudně k absorpčnímu roztoku 10, nastřikovanému po elektrolytické aktivaci čerpadlem do nejvyšŠího patra kolony a gravitačně přestupujícímu proudy 9 z a 2 mezi absorpčními stupni 2. 2 a 1 a vracejícími se proudem 8 zpět k aktivaci do elektrolyzéru 2· Sekce 2 slouží jako odplyn průtokového elektrolyzéru.196819 and the injection absorption stage 2 'is in-flow electrolyzer 2. Exhalation vent 4 to absorption stage 1, transfer of partially detoxified exhalation 2 and 5' between the absorption stages 1, 2 and 2 and the purified gas outlet 6 from the device are countercurrently oriented. the absorbent solution 10 after nastřikovanému electrolytic activation of the pump to the top tray of the column and flows gravitationally přestupujícímu 2 and 9 of the second absorption stage 2 and 1 and the returning stream 8 back to the activation electrolyzer 2 · Section 2 serves as offgas flow cell.

Podle obr. 3 pracuje absorpční zařízení dvoustupňové a protiproudem absorpčního roztoku, při čemž absorpční roztok je recirkulován zařízením bezčerpadlově principem přehlcené kolony. Mezi absorbér 1 a absorbér 2 je vřazen elektrolyzér 2, přičemž vstup exhalace 4 do absorbéru 1, přestup částečně vyčištěné exhalace 2 z absorpčního stupně 1 do’absorbéru 2 a výstup vyčištěného plynu 6 ze zařízení jsou orientovány ke vstupu elektrolyticky aktivovaného absorpčního roztoku 10. jeho proudu 2» předstupujícímu mezi absorbéry 2 a 1 a k proudu 8, vracejícímu se po absorpci do elektrolyzéru J, protiproudně. Sekce 2 představuje opět odplyn elektrolyzéru 2·Referring to FIG. 3, the absorption device operates in a two-stage and countercurrent absorption solution, wherein the absorption solution is recirculated through the device by a pump-less column-free principle. An electrolyzer 2 is interposed between the absorber 1 and the absorber 2, the inlet of the exhalation 4 into the absorber 1, the transfer of the partially purified exhalation 2 from the absorption stage 1 to the absorber 2 and the outlet of the purified gas 6 from the device. the current 2 passing between the absorbers 2 and 1 and the current 8 returning after absorption into the electrolyzer J in a countercurrent fashion. Section 2 presents again the electrolyzer 2 degassing ·

PřikladlHe did

Průmyslové emise plynů z regenerace vyhořelého jaderného paliva, rezultující z denitrační a kalcinační operace při zpracování roztoků radioaktivního odpadu, byla modelována směsí špičkového složení až 8,2 obj. % kysličníku dusičitého, 63,5 obj. % kysličníku dusnatého, 11,5 obj. % dusíku a 16,8 obj.Industrial gas emissions from spent nuclear fuel recovery resulting from denitration and calcination operations in the treatment of radioactive waste solutions were modeled with a mixture of peak composition of up to 8.2 vol% nitrogen dioxide, 63.5 vol% nitric oxide, 11.5 vol%. % nitrogen and 16,8 vol.

% kysličníku uhličitého.% carbon dioxide.

Plynná směs byla naváděna v protiproudu do absorpčního zařízení promývačkového typu podle schématu na obr. 1, jehož funkční princip byl popsán.The gaseous mixture was fed in countercurrent to a scrubber-type absorber according to the diagram in Fig. 1, the functional principle of which was described.

K absorpci exhalace byl použit roztok obsahující 2 hmot. % šťovanu amonného; vodný roztok byl kontinuálně aktivován při pH 8,0 elektrolyticky. Proudová hustota činila při platinových elektrodách 0,2 A/cm2 a v průběhu 60 mi' nut prošel veškerý obsah absorbéru průtokovým elektrolyzérem asi čtyři krát., Postupná rychlost průtoku zneškodňované plynné směsi činila v absorpčním zaV * -1 řízení o průměru 120 mm a celkové výšsce 700 mm asi 0,1 m.s . Teplota absorpce byla udržována v mezích 15 až 50 °C, aniž byly zřetelně ovlivněny dosahované výsledky.A solution containing 2 wt. % ammonium oxalate; the aqueous solution was continuously activated at pH 8.0 electrolytically. The current density at the platinum electrodes was 0.2 A / cm 2 and within 60 minutes all of the absorber contents were passed through the flow electrolyzer about four times. The sequential flow rate of the gas mixture to be discharged was 120 mm in diameter in the absorption device. a total height of 700 mm of about 0.1 ms. The absorption temperature was kept between 15 and 50 ° C without clearly affecting the results obtained.

Výsledný exhalát obsahoval kysličník dusnatý v mezích 2 až 100 mg.m-^, zatímco kysličník dusičitý nebyl ani detegován.Exhale resultant nitrogen monoxide contained in the limits from 2 to 100 mg.m - ^, while carbon dioxide was not detected.

Absorpční roztok nezměnil svou účinnost ani po 2000 hodinách provozu zařízení. Spotřebovaný příkon elektrického proudu nepřesáhl v průměru 3,6 MJ/kg kysličníků dusíku, v přepočtu na kysličník dusnatý.The absorbent solution did not change its efficiency even after 2000 hours of operation. The power consumption consumed did not exceed, on average, 3.6 MJ / kg of nitrogen oxides, calculated as nitric oxide.

- 6 Příklad 2- 6 Example 2

Chemickou absorpcí bylo provedeno zneškodnění emise stejného původu jako v příkladu 1. Jako absorbent byl použit vodný roztok citranu amonného ve vodě, s koncentrací 3 hmot. %. Roztok byl v reeyklu aktivován elektrolyticky, avšak s příměsí katalyticky účinného octanu kůbaltnatého, který byl v absorpčním roztoku v koncentraci 0,1 hmot. %. Srovnáním s příkladem 1 bylo možno zvýšit průtokovou rychlost plynu absorběrem téměř třikrát, aniž tím byla ovlivněna jakost výstupního exhalátu. Hladinu pH bylo však nutno průběžně udržovat na hodnotě 8,7 ejekcí plynného amoniaku do absorpčního roztoku. Dosažené výsledky byly obdobné jako v příkladu 1.Chemical absorption eliminated the emission of the same origin as in Example 1. An aqueous solution of ammonium citrate in water at a concentration of 3 wt. %. The solution was activated electrolytically in the reeylc but with the addition of a catalytically active dicalcium acetate, which was present in an absorption solution at a concentration of 0.1 wt. %. By comparison with Example 1, it was possible to increase the gas flow rate through the absorber almost three times without affecting the quality of the output exhaust gas. However, the pH level had to be kept constant at 8.7 by ejecting ammonia gas into the absorption solution. The results obtained were similar to those of Example 1.

P ř í k 1 a d 3Example 1 a d 3

Směs nitrózních plynů s kolísajícím obsahem i vzájemným poměrem kysličníku dusnatého a kysličníku dueičitého, v celkové koncentraci 800 až 6000 mg.m”\ byla uváděna, zcela obdobně jako v příkladu 1, do kontaktu protiproudně s anolytem. Absorpční roztok byl připraven elektrolytickou aktivací vodného roztoku fosforečnanu amonného o koncentraci 2 hmot. % a pH 9,6 až 10. Absorpce byla udržována při teplotě 25 °C a hodnota pH se při absorpci udržovala ve stanovených mezích samovolně. Výsledný exhalát vykazoval po detoxikaci 20 až 100 mg.m“^ kysličníku dusnatého.A mixture of nitrous gases with varying contents and ratio of nitric oxide and due matter in a total concentration of 800 to 6000 mg / m < -1 > was contacted countercurrently with the anolyte in a similar manner as in Example 1. The absorbent solution was prepared by electrolytic activation of a 2 wt.% Aqueous solution of ammonium phosphate. % and pH 9.6-10. The absorption was maintained at 25 ° C and the pH was spontaneously maintained within the specified limits upon absorption. The resulting exhalate showed, after detoxification, 20 to 100 mg / ml of nitric oxide.

PřikládáHe attaches

Neaktivní experimentální modelový roztok dusičnanů, simulující odpad po regeneraci jaderného paliva, o složení 50 g NaNO^, 400 g Al/NO^/^ a 25 g HNO^ v 1000 g vodného roztoku, byl denitrován při teplotě 90 až 100 °C kyselinou mravenči (60 g/1000, g) z prostředí kyseliny fosforečné (50 g, 85 hmot.%) za vzniku plynné směsi o objemovém složení 15 % Ν2θ’ 4 % NO, 15 % N2 a 66 % C02·An inactive experimental model nitrate solution simulating nuclear fuel regeneration waste of 50 g NaNO4, 400 g Al / NO2 / 25 g and 25 g HNO2 in 1000 g aqueous solution was denitrated at 90-100 ° C with formic acid (60 g / 1000, g) from phosphoric acid (50 g, 85% by weight) to form a gaseous mixture having a volume composition of 15% Ν 2θ '4% NO, 15% N 2 and 66% CO 2 ·

Denitrovaný roztok byl zahuštěn, vysušen a kalcinován při teplotě 300 až 700 °C; exhaláty z kalcinace, obsahující úlet a aerosoly pevných složek, byly spojeny s exhaláty po denitraci roztoku.The denitrated solution was concentrated, dried and calcined at 300-700 ° C; calcination exhalates containing drift and aerosols of the solids were combined with the exhalates after solution denitration.

Emitovaná směs byla akrubrována. protiproudně nejprve ve vstupním modelovém roztoku, vedeném k denitraci*, tím byly odstraněny z větší části úlet a aerosoly a poté byla emise vedena do absorbéru.The emitted mixture was accrubbed. countercurrently first in the inlet model solution led to denitration *, this largely eliminated the drift and aerosols and then the emission was conducted to the absorber.

Zařízení tvořila třípatrové absorpční kolona o průměru 120 mm a celkové výšce 600 mm, s dalším zapojením a funkci podle popisu k obr. 2.The devices consisted of a three-storey absorption column with a diameter of 120 mm and a total height of 600 mm, with additional wiring and function as described in Fig. 2.

Jako absorpční roztok byla použita v rscirkulaci zařízení směs roztoků šťovanu amonného s citranem amonným, v koncentracích 1 hmot. % a pH směsi bylo upraveno na 9,6. Postupná rychlost plynu zařízením činila 0,1 m.s-1.A mixture of solutions of ammonium oxalate with ammonium citrate, at concentrations of 1 wt. % and the pH of the mixture was adjusted to 9.6. The sequential gas velocity of the device was 0.1 ms -1 .

vin

Ve Výstupní exhalaci bylo po detoxikaci nalezeno méně než 20 mg.m J kysličníku dusnatého.The output exhalation detoxification was found less than 20 mg.m J nitric oxide.

- 7 196819- 7 196819

PríkladJExampleJ

Plynná emise zcela obdobného původu a složení jako v příkladu 4 byla zneškodněna absorpcí v roztoku 2 hmot. % vinanu amonného ve vodě. Roztok obsahoval dále katalyticky účinný kation mědi, jež byla přidána ve formě octanu měďnatého v množství 0,1 hmot. %. Roztok byl upraven plynným amoniakem na pH 9. . . . K absorpci byla použita dvoustupňová absorpční aparatura, pracující se samovolnou recirkulací absorpčního roztoku, s funkci podle popisu k obr. 3. Výška každé kolony byla 300 mm, průměr horní části kolony činil 120 mm a průměr vlastního absorbátoru 50 mm; rychlost průtoku plynu dosahovala 0,15 m.s-1 pri teplote absorpce 20 až 30 °C.The gaseous emission of a completely similar origin and composition as in Example 4 was destroyed by absorption in a 2 wt. % ammonium tartrate in water. The solution also contained a catalytically active copper cation, which was added in the form of 0.1% copper acetate. %. The solution was adjusted to pH 9 with ammonia gas. . . For the absorption, a two-stage absorption apparatus, spontaneously recirculating the absorption solution, was used with the function as described in Fig. 3. The height of each column was 300 mm, the top of the column was 120 mm, and the actual absorber diameter was 50 mm; the gas flow rate was 0.15 ms -1 at an absorption temperature of 20-30 ° C.

Podmínky elektrolytické regenerace absohbentu a jeho aktivace byly přibližně stejné jako v příkladu 1.The conditions of electrolytic regeneration of the absohbent and its activation were approximately the same as in Example 1.

Detoxikovaný výstupní exhalát obsahoval 20 až.40 mg.m kysličníku dusnatého.The detoxified effluent contained 20 to 40 mg.m of nitric oxide.

Claims (2)

Předmět vynálezuObject of the invention 1. Způsob zneškodňování nitrózních průmyslových exhalací absorpcí a nebo rozkladem ve vodných roztocích amonných solí kyseliny citrónové nebo vinné nebo šťavelové nebo fosforečné, s výhodou za přítomnosti katalýzujících kationtů, zvláště kobaltu nebo mědi, vyznačený tím že absorbant se aktivuje, elektrolyticky při amoniakálním pH 8 až 10.A process for the disposal of nitrous industrial exhalations by absorption and / or decomposition in aqueous solutions of ammonium salts of citric or tartaric or oxalic or phosphoric acids, preferably in the presence of catalysing cations, in particular cobalt or copper, characterized in that the absorbant is activated electrolytically at ammoniacal pH 8 to 10. 2. Zařízení k nepřetržitému provádění způsobu podle bodu 1, vyznačené tím, že v recirkulačním okruhu absorbéru je umístěna elektrolytická jednotka pro aktivaci absorbentu.2. A device according to claim 1, characterized in that an electrolytic unit for activating the absorbent is disposed in the absorber recirculation circuit.
CS703177A 1977-10-28 1977-10-28 Method of making harmless the nitrous industrial exhalations and device for executing the same CS196819B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS703177A CS196819B1 (en) 1977-10-28 1977-10-28 Method of making harmless the nitrous industrial exhalations and device for executing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS703177A CS196819B1 (en) 1977-10-28 1977-10-28 Method of making harmless the nitrous industrial exhalations and device for executing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS196819B1 true CS196819B1 (en) 1980-04-30

Family

ID=5418652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS703177A CS196819B1 (en) 1977-10-28 1977-10-28 Method of making harmless the nitrous industrial exhalations and device for executing the same

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS196819B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2003275051B2 (en) Process for reducing the level of NOx in waste gas streams using sodium chlorite
Joshi et al. Invited review absorption of NOx gases
CA2312652C (en) Reduction of toxic substances in waste gas emissions
CA1086921A (en) Exhaust gas scrubbing process
US5118447A (en) Thermochemical nitrate destruction
EP0408772B1 (en) Exhaust gas cleaning method
CN214680967U (en) Nitrogen oxide waste gas resourceful treatment device
KR20190017475A (en) Method for Simultaneous Treating Nitrogen Oxides and Sulfur Oxides using Iron Ethylene diamine tetraacetic acid
JP6587095B2 (en) Exhaust gas treatment method and treatment apparatus
CS196819B1 (en) Method of making harmless the nitrous industrial exhalations and device for executing the same
DE102011017032A1 (en) Process and installation for depleting nitrogen oxides from oxygen-containing gas streams
CN112957891A (en) Recycling treatment method for nitrogen oxide waste gas in noble metal purification process
US4294928A (en) Denitrification of a gas stream
KR20210051620A (en) Process method and its equipment system for removing CO, CO₂NO,NO₂ and NOx in Flue Gas by using Ferrous Sulfate and its Solution
JPH0117434B2 (en)
JP4096052B2 (en) Method for decomposing nitrile compounds contained in waste gas
KR100478206B1 (en) The removing method of the hard-to-remove chemical ooxygen demand components from flew gas desulfurization waste water by palladium-based bimetal
US4943422A (en) Process for treatment of gaseous effluents containing sulfur dioxide with oxygen
JPS5841893B2 (en) Hiengasu Shiyorihouhou
JPH01315320A (en) Method for removing nitrogen oxides from exhaust gas
JPH08108172A (en) Treatment of waste water containing oxide form nitrogen
WO1995022506A1 (en) REMOVAL OF NOx FROM A GASEOUS STREAM
EP0609288B1 (en) A method of removing nitrogen oxides from a gas flow by using a combustion exchanger
KR20250081124A (en) System for Removing Toxic Gas by NOx gas
JPH0994431A (en) Treatment of gaseous nitrogen monoxide-containing waste gas and device therefor