CS268668B2 - Method of nitrogen oxides removal from gas current - Google Patents

Method of nitrogen oxides removal from gas current Download PDF

Info

Publication number
CS268668B2
CS268668B2 CS852576A CS257685A CS268668B2 CS 268668 B2 CS268668 B2 CS 268668B2 CS 852576 A CS852576 A CS 852576A CS 257685 A CS257685 A CS 257685A CS 268668 B2 CS268668 B2 CS 268668B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
gas
catalyst
heat
nitrogen oxides
passed
Prior art date
Application number
CS852576A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS257685A2 (en
Inventor
Wolfgang Dr Kristof
Claus Dr Schliebener
Gerhard Dr Linde
Original Assignee
Linde Ag
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
Priority claimed from DE19843412870 external-priority patent/DE3412870A1/en
Priority claimed from DE19853505354 external-priority patent/DE3505354A1/en
Application filed by Linde Ag filed Critical Linde Ag
Publication of CS257685A2 publication Critical patent/CS257685A2/en
Publication of CS268668B2 publication Critical patent/CS268668B2/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/8621Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625Nitrogen oxides
    • B01D53/8631Processes characterised by a specific device
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/8621Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625Nitrogen oxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0278Feeding reactive fluids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0446Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical
    • B01J8/0461Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical annular shaped beds
    • B01J8/0469Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical annular shaped beds the beds being superimposed one above the other
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00504Controlling the temperature by means of a burner

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Chimneys And Flues (AREA)

Abstract

1. A method for removing nitric oxides from a flue gas resulting from combustion in which the flue gas is cooled, undergoes a preliminary purification and its SO2 content is reduced, where the flue gas pre-treated in this way is heated in at least one regenerator, mixed with NH3 and passed through a catalyst bed suitable for the conversion of nitric oxides, whereupon the purified hot flue gas is passed through at least one more regenerator and cooled and discharged.

Description

KRISTO? POLPGAIÍG dr., T?.CST3ERG SCHLIEBEiíER CLAUS dr., STRASSLACii LINDĚ GERHARD dr., GRCltaID (DE)KRISTO? POLPGAIIG dr., T? CST3ERG SCHLIEBEIER CLAUS dr., STRASSLACii LINDA GERHARD dr., GRCltaID (DE)

LINDE AKTIEKGESELLSCHAF7, V.IESBADEli (DÉ)LINDE AKTIEKGESELLSCHAF7, V.IESBADEL (DÉ)

Způsob odstraňování oxidů dusíku z proudu plynu (57) rostup odstraňování oxidů dusíku z proudu plynu obsahujíčího oxidy dusíku, oxidy síry, chlorovodík,fluorovodík, prach a saze, redukcí oxidu dusíku . amoniakem při vysokých teplotách ηξ katalyzátoru v pevné formě, při kterém se nejdříve z plynu odstraní oxidy síry, chlorovodík, fluorovodík, prach a saze a plyn se vede výněníkem tepla a zahřívá se, přičemž následně se provádí redukce e po redukci se proud plynu vede dalším výměníkem tepla. Pod stata tohoto řešení spočívá v~tom, že, se výměně tepla provádí prostřednictvím regenerátorů a redukce probíhá za přidávání proudu plynu obsahujícího amoniek s obsahem oxidu siřičitého a sírového meximálne 200 mg/m .A method for removing nitrogen oxides from a gas stream (57) by removing nitrogen oxides from a gas stream comprising nitrogen oxides, sulfur oxides, hydrogen chloride, hydrogen fluoride, dust and soot, by reducing nitrogen oxide. ammonia at high temperatures ηξ of the catalyst in solid form, in which sulfur oxides, hydrogen chloride, hydrogen fluoride, dust and soot are first removed from the gas, and the gas is passed through a heat exchanger and heated, followed by reduction e heat exchanger. The principle of this solution is that the heat exchange is carried out by means of regenerators and the reduction takes place with the addition of a stream of ammonia-containing gas containing sulfur dioxide and sulfur dioxide of at least 200 mg / m 2.

CS 268668 92CS 268668 92

Vynález se týká způsobu čištění odpadních plynů, konkrétně způsobu odstraňování oxidů dusíku z proudu plynu·The invention relates to a process for the purification of waste gases, in particular to a process for removing nitrogen oxides from a gas stream.

Z dosavadního stavu techniky je znám způsob odstraňování oxidů dusíku z proudu plynu, při kterém se proud plynu, obsahující kromě oxidů dusíku také další znečistující složky, například oxid siřičitý, oxid sírový, chlorovodík, fluorovodík, prach a saze, podrobí redukci čpavkem na katalyzátoru v pevné formě při teplotě pohybující se v rozmezí od 250 do 450°C a potom ae popřípadě odstraní zbývající nečistoty ( viz Ind. Ehg. Chem. Prod. Res. Dev. 1980, 19, 218-225).It is known from the prior art to remove nitrogen oxides from a gas stream in which a gas stream containing, in addition to the nitrogen oxides, other contaminants such as sulfur dioxide, sulfur trioxide, hydrogen chloride, hydrogen fluoride, dust and soot is subjected to ammonia reduction on the catalyst. solid form at a temperature ranging from 250 to 450 ° C and then and optionally removing any remaining impurities (see Ind. Ehg. Chem. Prod. Res. Dev. 1980, 19, 218-225).

Nevýhodou tohoto známého postupu je především to, že hospodárnost tohoto postupu není uspokojivá pro malou životnost používaného katalyzátoru.The disadvantage of this known process is, in particular, that the efficiency of the process is not satisfactory because of the short life of the catalyst used.

Kromě toho je možno již po třítýdenním provozu pozorovat pokles aktivity kata lyzátoru. Také z tohoto hlediska je hospodárnost výše uvedeného známého postupu čištění neuspokojivá.In addition, after three weeks of operation, a decrease in the activity of the catalyser can be observed. Also from this point of view, the economy of the above known cleaning process is unsatisfactory.

Další nevýhoda známého postupu spočívá v tom, že při špičkovém zatížení je regulace množství přidávaného velmi obtížná, protože při změně množství plynu dochází současně ke kolísání teploty ve vrstvě katalyzátoru, což má negativní vliv na selektivní schopnost katalyzátoru.A further disadvantage of the known process is that, at peak load, it is very difficult to regulate the amount of addition, since the variation in the amount of gas simultaneously causes the temperature in the catalyst bed to fluctuate, which negatively affects the selectivity of the catalyst.

Cílem uvedeného vynálezu je nelézt ekonomičtější postup čištění plynů od oxidů dusíku· ’The object of the present invention is not to find a more economical process for purifying gases from nitrogen oxides.

Podstata způsobu odstraňování oxidů dusíku z proudu plynu, obsahujícího oxidy dusíku, oxidy síry, chlorovodík, fluorovodík, prach a saze, který se provádí redukcí oxidů dusíku amoniakem při vysokých teplotách na katalyzátoru v pevné formě, a při kterém se nejdříve z plynu odstraní oxidy síry, chlorovodík, fluorovodík, prach a saze, plyn se vede výměníkem tepla a zahřívá a následně se provádí redukce a po redukci se proud plynu vede dalším výměníkem tepla, spočívá podle uvedeného vynálezu v tom, že se výměna tepla provádí prostřednictvím regenerátorů a redukce probíhá za .. přidávání proudu plynu, obsahujícího amoniak, přičemž obsah oxidu siřičitého a oxidu sírového v tomto plynu je nejvýše 200 mg/m\Principle of a method for removing nitrogen oxides from a stream of gas containing nitrogen oxides, sulfur oxides, hydrogen chloride, hydrogen fluoride, dust and soot, which is carried out by reducing nitrogen oxides with ammonia at high temperatures on a solid catalyst and first removing sulfur oxides from the gas , hydrogen chloride, hydrogen fluoride, dust and soot, the gas is passed through a heat exchanger and heated and then reduced and after the reduction the gas stream is passed through another heat exchanger. adding a stream of ammonia-containing gas with a sulfur dioxide and sulfur trioxide content of not more than 200 mg / m 2;

Výhodou tohoto postupu podle vynálezu je především zhospodárnění čištění a prodloužení životnosti katalyzátoru.The advantage of this process according to the invention is first and foremost the cost-effective cleaning and prolongation of the catalyst life.

Jak již bylo uvedeno,proud plynu, který je přiváděn к redukci, smí obsahovat maximálně 200 mg/m^ oxidů síry / to znamená oxidu siřičitého a oxidu sírového / a kromě toho maximálně 50 mg/m^ prachu a sazí.As already mentioned, the gas stream being fed to the reduction may contain a maximum of 200 mg / m @ 2 of sulfur oxides (i.e. sulfur dioxide and sulfur trioxide) and in addition a maximum of 50 mg / m @ 2 of dust and soot.

Oddělování oxidů síry, chlorovodíku a fluorovodíku se provádí po předchozím odloučení prachu známými procesy, například propíráním absorpčním prostředkem při teplotách v rozmezí od 0 do 60°C nebo při teplotách nižších.Separation of sulfur, hydrogen chloride and hydrogen fluoride oxides is carried out after prior separation of the dust by known processes, for example by washing with an absorbent at temperatures in the range of 0 to 60 ° C or below.

Protože oddělování zbývajících nečistot probíhá zpravidla při teplotách, které jsou podstatně nižší než teploty potřebné к provozu katalyzátoru, musí se proud plynu zahřát. Podle vynálezu se takové zahřívání provádí ve výměnících tepla, výhodně regenerátorech / jak bude ještě dále podrobně vysvětleno /, které se zahřívají horkým plynem, neobsahujícím oxidy dusíku, přičemž potom prochází tímto výměníkem tepla proud plynu š obsahem ΝΟχ, čímž dochází к jeho ohřívání. Tímto způsobem je možno bez větších nákladů na spotřebu energie zabezpečit postačující zahřátí proudu plynu vedeného к redukčnímu zpracování. Plyn se po zahřátí ve výměníku tepla uvede do reakce s amoniakem. .Since the separation of the remaining impurities generally takes place at temperatures substantially lower than those required to operate the catalyst, the gas stream must be heated. According to the invention, such heating is carried out in heat exchangers, preferably regenerators (as will be explained in more detail below), which are heated with hot nitrogen-free gas, and then a gas stream containing ΝΟ χ passes through the heat exchanger. In this way, it is possible to ensure sufficient heating of the gas flow to the reduction treatment without significant energy consumption. After heating in a heat exchanger, the gas is reacted with ammonia. .

Při provádění postupu podle vynálezu je výhodné použít výměníků tepla* s tepelně akumulační hmotou. Podle vynálezu jsou tyto výměníky uspořádány tak, aby je bylo možno vzájemně přepínat a tím je cyklicky střídat. To znamená, že vyčištěný plyn se za účelem ochlazení vede výměníkem tepla, který byl v předchozím přepínacím cyklu upraven pro průchod plynu vedeného к redukci, přičemž při tomto průchodu vyčištěného a ohřátého plynu ochlazeným výměníkem se tento tepelný výměník opět zahřívá. Při tomto postupu je možno používat výměníků tepla obvyklého typu se soustavou výměníkových trubek, ale také výměníků se sypnou zrnitou náplní, například regenerátorů a rotujících předehříváků plynu· Jak známo, regenerátorem se zpravidla nechá proudit horký plyn, který předá svůj tepelný obsah akumulační hmotě, například náplni z kamenů, umístěné v regenerátoru· Po určité době se směs proudění plynu v regenerátoru přepne· Ze studeného konce regenerátoru je nyní vháněn do vnitřního prostoru regenerátoru plyn, který odnímá z náplně regenerátoru akumulované teplo· Při přede hřívání plynu se využívá předehřívaěů, sestávajících ze svazků vzájemně rovnoběž ných plechů s hladkou plochou, ve kterých je umístěna tepelně akumulační hmota· Předehřívače jsou průchodné z obou stran a střídavě jimi proudí horký a studený plyn·In the process according to the invention, it is advantageous to use heat exchangers with a heat storage mass. According to the invention, these exchangers are arranged in such a way that they can be switched over and rotated by one another. This means that the cleaned gas is cooled for cooling by a heat exchanger which has been adapted in the previous switching cycle to pass the gas to be reduced, during which the cleaned and heated gas is passed through the cooled heat exchanger again. In this process, heat exchangers of the conventional type can be used with a system of heat exchangers, but also of bulk-filled heat exchangers, for example regenerators and rotating gas preheaters. · After a period of time, the gas flow in the regenerator switches over. · From the cold end of the regenerator, gas is now blown into the interior of the regenerator, which removes accumulated heat from the regenerator charge. bundles of mutually parallel sheets with a smooth surface, in which the heat storage mass is placed

Zvláětě výhodné je při tomto řešení použití keramické hmoty jako tepelně akumulačního materiálu, protože tato hmota zajištuje co nejúplnější výměnu tepla. Ty* to keramické hmoty mohou být přitom alespoň zčásti využity jako vlastní katalyg&r* tory.In this solution, it is particularly advantageous to use a ceramic mass as a heat storage material, since this mass ensures the most complete heat exchange. These ceramics can be used at least in part as their own catalysts.

ve kterém dochází к následující rea katalyzátor ____________ 4 N? ♦ 6 H20 katalyzátor 3 + 6 H 0in which the following rea catalyst occurs ____________ 4 N? ♦ 6 H 2 0 catalyst 3 + 6 H 0

Horký plyn se potom vede katalyzátorem, kci:The hot gas is then passed through a catalyst to:

NH3 + 4 N0 ♦ 02 popřípadě к reakci :NH 3 + 4 N0 ♦ 0 2 eventually for reaction:

NH3 * 2 NCL· + 02 NH 3 * 2 NCL · + 0 2

Přitom dochází především к první uvedené reakci, protože v proudu plynu je obsaženo většinou více ne 90% NO a zbytek představuje N02· Při katalytické reakci vznikají N2 8 voda, popřípadě při vyšších teplotách vodní pára, které jsou neškodné a mohou být bez škodlivých následků vypouštěny do ovzduší·In particular, the first reaction occurs, since the gas stream contains mostly more than 90% NO and the remainder is NO 2 · N 2 8 is formed during the catalytic reaction, or at higher temperatures water vapor is harmless and can be harmless Consequences released into the air ·

Horký vyčištěný plyn potom předává své teplo výměníku teple, využívaného v předchozím cyklu pro zahřívání proudu plynu obsahujícícho NO*, takže tento výměník tepla může být v následujícím cyklu opět využit pro zahřívání další části proudu plynu s obsahem NO*. Podle výhodného provedení se proud plynu s obsahem NO* převádí po určitém časovém intervalu, trvajícím například od 1 do 20 minut, zejména 3 až 5 minut, do dalšího výměníku tepla·The hot scrubbed gas then transfers its heat to the heat exchanger used in the previous cycle to heat the NOx-containing gas stream, so that the heat exchanger can be reused in the next cycle to heat another portion of the NOx-containing gas stream. According to a preferred embodiment, the NOx-containing gas stream is transferred to a further heat exchanger after a period of time, for example from 1 to 20 minutes, in particular 3 to 5 minutes.

Podle zvláště výhodného provedení postupu podle vynálezu se při tomto způsobu čištění využívá katalyzátoru, rozděleného do několika samostatných vrstev. Tato úprava se využívá zejména v těch případech, kdy při omezenem prostoru, který je к dispozici, nelze zajistit potřebnou plochu pro katalyzátorové lože při požadované prostorové rychlosti i lineární rychlosti proudu plynu. Potom rozdělení katalyzátorového lože do několika Částí ve formě vrstev zvětšuje jeho náběžný průřez, to znamená povrchovou plochu lože, protože součet povrchových ploch jednotlivých vrstev je větší než průřezová plocha průtočné dráhy· Vrstvy katalyzátoru přitom mohou být uspořádány za sebou a r\ebo vedle sebe· Při sériovém uspořádání je výhodné, jestliže se vrstvy katalyzátoru alespoň částečně překrývají. Při tomto uspořádání leží katalyzátorové vrstvy v odstupu od sebe v různých rovinách kolmo ke směru průchodu plynu, přičemž alespoň části vrstev katalyzátoru se vzájemně překrývají.According to a particularly preferred embodiment of the process according to the invention, the purification process utilizes a catalyst divided into several separate layers. This treatment is particularly useful in those cases where the space available for the catalyst bed cannot be provided at the required space velocity and linear velocity of the gas stream due to the limited space available. Then, the division of the catalyst bed into several layers in the form of layers increases its leading cross-section, i.e. the surface area of the bed, since the sum of the surface areas of the individual layers is greater than the cross-sectional area of the flow path. In a series arrangement, it is preferred that the catalyst layers overlap at least partially. In this arrangement, the catalyst layers are spaced apart in different planes perpendicular to the direction of gas passage, with at least portions of the catalyst layers overlapping each other.

Podle uvedeného vynálezu je dále výhodné jestliže proud plynu prochází vrstvami katalyzátoru postupně. Dále toto řešení přináší možnost rozdělit proud plynu do několika dílčích proudů, které jsou odděleně přiváděny do vrstev katalyzátoru. To znamená· že plyn může být rozdělen jak do vzájemně rovnoběžných dílčích proudů a v této formě může procházet vrstvami katalyzátoru· tak také může být do vrstev přiváděn postupně. .It is further preferred according to the invention if the gas stream passes through the catalyst layers successively. Furthermore, this solution provides the possibility of dividing the gas stream into several partial streams which are separately fed to the catalyst layers. This means that the gas can be divided into mutually parallel partial streams and in this form it can pass through the catalyst layers and can also be introduced into the layers gradually. .

Kromě toho je možné rovněž měnit směr proudu plynu ve výměnících tepla v oblasti katalyzátoru nebo mezi výměníkem tepla a katalyzátorem· Tímto je umožněn průchod prou'du plynu výměníkem tepla a nebo katalyzátorem jak ve vodorovném· tak také ve svislém směru. 'In addition, it is also possible to change the direction of the gas flow in the heat exchangers in the region of the catalyst or between the heat exchanger and the catalyst. This allows the gas flow to pass through the heat exchanger or the catalyst both horizontally and vertically. '

Jako zvláště výhodné řešení se ukazuje takové uspořádání katalyzátoru ( míněno vrstev katalyzátoru ) a výměníků tepla, při kterém je katalyzátor umístěn pod výměníkem tepla, přičemž při tomto řešení se zlepší přístupnost obou těchto částí při potřebné údržbě.An arrangement of the catalyst (i.e. catalyst layers) and heat exchangers in which the catalyst is located below the heat exchanger proves to be a particularly advantageous solution.

Pro redukci oxidů dusíku je možno používat známých katalyzátorů, například zeolitů nebo oxidů vanadu/titanu na nosičových materiálech nebo katalyzátorů ze vzácných zemin na nosičových materiálech. Podle druhu použitého katalyzátoru se potom proud plynu zahřívá na teplotu potřebnou pro uskutečnění uvedené reakce na daném katalyzé toru, která leží obvykle v rozmezí od 250 do 450°C. Tepelné ztráty, vznikající při nedokonalé výměně tepla, mohou být nahrazovány tepelným zdrojem. Tímto tepelným zdrojem může být libovolný zdroj, přičemž zejména výhodným zdrojem tepla je v tomto případě kouřový plyn. Otyto spaliny mohou vznikat například spalováním paliv s velkou výhřevností ve spalovací komoře a mohou být přiváděny zvenčí nebo mohou být vytvářeny přímo spalováním paliv s vysokým obsahem tepelné energie v reaktoru. Přitom postačuje většinou jen malé množství paliva pro krytí tepelných ztrát. Tepelné ztráty mohou být přirozeně kryty i z jiných zdrojů tepla, například z elektrických topných Článků nebo prostřednictvím páry kondenzující ve výměníku tepla. Přitom je možno přivádět teplo jak z jedné tak také z obou stran katalyzátorového lože. Kromě toho je možno odebírat alespoň jeden dílčí proud plynu, obsahující ΝΟχ, z reaktoru ještě před průchodem katalyzátorem a po jeho zahřátí v odtahovém potrubí jej uvádět do kontaktu s katalyzá torem.Known catalysts, for example zeolites or vanadium / titanium oxides on support materials or rare earth catalysts on support materials, can be used to reduce nitrogen oxides. Depending on the type of catalyst used, the gas stream is then heated to the temperature required to effect the reaction on the catalyst, typically in the range of 250 to 450 ° C. Heat losses resulting from imperfect heat exchange can be replaced by a heat source. The heat source may be any source, the flue gas being particularly preferred in this case. These flue gases may be produced, for example, by burning high calorific fuels in a combustion chamber and may be supplied from the outside or may be generated directly by burning fuels with a high thermal energy content in the reactor. Usually, only a small amount of fuel is sufficient to cover the heat loss. Naturally, heat losses can also be covered from other heat sources, for example from electric heaters or through steam condensing in the heat exchanger. Heat can be supplied from both sides of the catalyst bed. In addition, at least one odeb χ- containing partial gas stream may be withdrawn from the reactor prior to passing through the catalyst and contacted with the catalyst after heating in the exhaust duct.

Příklady zařízení к provádění postupu podle uvedeného vynálezu jsou zobrazeny na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je znázorněn podélný svislý řez dvouproudým reaktorem se dvěma vrstvami katalyzátoru, na obr. 2 je znázorněn dvouproudý reaktor ve svislém řezu opatřený jednou vrstvou katalyzátoru a na obr. 3 je svislý řez příklad ným provedením katalyzátorového lože.Examples of apparatus for carrying out the process according to the invention are shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a longitudinal vertical section through a dual-flow reactor with two catalyst layers, Fig. 2 shows a vertical flow section with a single catalyst layer; 3 is a vertical section through an exemplary embodiment of a catalyst bed.

V zařízení podle obr. 1 se potrubím J. přivádí 210 000 Nm^/h plynu, který má teplotu asi 30 °C a tento proud plynu se stlačuje v dmychadle 2 na tlakb asi 0,16 MPa. Tento proud plynu, který se v předřazeném zařízení zbaví prachu, sazí, fluorovodíku, chlorovodíku, oxidu siřičitého a oxidu sírového, obsahuje ještě celkem 50 mg/m^ prachu a sazí, 200 mg/m^ oxidu siřičitého a oxidu sírového a také 500 objemových ppm Ν0χ In the apparatus of FIG. 1, 210,000 Nm < 3 > / h of gas having a temperature of about 30 [deg.] C. are supplied via line J. This gas stream is compressed in the blower 2 to a pressure of about 1 bar. This gas stream, which is free of dust, soot, hydrogen fluoride, hydrogen chloride, sulfur dioxide and sulfur trioxide in the upstream plant, still contains a total of 50 mg / m @ 2 of dust and soot, 200 mg / m @ 2 of sulfur dioxide and sulfur dioxide. ppm Ν0 χ

Proud stlačeného plynu se potom vede přes Čtyřcestnou klapku 4 potrubím 2 do reaktoru 6.The compressed gas stream is then passed through the four-way flap 4 via line 2 to the reactor 6.

Reaktor 6 je vytvořen jako dvouproudý regenerátor, obsahující spodní regenerační náplň 2, nad kterou je umístěna vrstva 8 katalytického lože, nad níž je umístěna mezistěna 9 a horní vrstva 10 katalytického lože, přičemž nahoře je prostor vyplněn horní regenerační náplní 11. Jako regenerační náplně je použito například keramické drti.The reactor 6 is formed as a two-stream regenerator comprising a lower regenerative charge 2, over which a catalytic bed layer 8 is placed, above which a partition 9 and an upper catalytic bed layer 10 are placed, with a space filled with an upper regenerative charge 11 above. for example ceramic crushed material.

V zobrazeném příkladném provedení je proud plynu, obsahující ΝΟχ, přiváděn do spodní regenerační náplně 2 a v ní je zahřát na teplotu 300°C. Zahřátý plyn se přeaIn the illustrated embodiment, the gas stream containing, χ is fed to the bottom regeneration charge 2 and heated to 300 ° C therein. The heated gas is argued

CS 2бб6б8 B2 přivedením do spodní vrstvy 8 katalyzátoru smě Suje ve stechiometrickém poměru přibližně 1:1 (vztaženo na N0) se čpavkem» přiváděným potrubím 2.· Takto vytvořená směs se potom vede do spodní vrstvy katalytického lože» kde se z 90% převede na dusík a vodu» takže ve vyčištěném plynu se vyskytuje Ještě asi 26 objemových ppm N0· Tato hodnota leží hluboko pod zákonnš povolenou mezí pro maximální unik oxidů dusíku do atmosféry·B2 by feeding it into the catalyst bottom layer 8, it mixes in a stoichiometric ratio of about 1: 1 (based on NO) with ammonia »via line 2. The mixture thus formed is then passed to the bottom layer of the catalyst bed, where 90% is converted to nitrogen and water »so that there are still about 26 volume ppm of NO in the cleaned gas · This value is well below the legal limit for the maximum escape of nitrogen oxides into the atmosphere ·

Vyčištěný plyn je potom veden mezistěnou 2 propouštějící plyn do druhého systému, kterým procházel při předohozím přepínacím cyklu chladný plyn· Po průchodu horní vrstvou 10 katalyzátoru předává horký vyčištěný plyn svoje teplo chladné horní regenerační náplni 11_ a opouští reaktor 6 výstupním potrubím 12« přičemž teplota tohoto plynu je asi 40°C· Ctyřoesthou klapkou £ se plyn usměrňuje do potrubí 13« kterým se odvádí· Po uplynutí určitého časového intervalu» v tomto příkladu 4 minuty, se čtýřcestná klapka £ přepne do takové polohy, že proud plynu» přicházející к redukci, vstupuje do reaktoru 6 potrubím 12 a je odváděn potrubím 2· Tato druhá možnost je vyznačena přídavnými šipkami·The cleaned gas is then passed through a gas-permeable partition 2 into the second system through which the cold gas passed through the pre-charge switching cycle. The four-way flap 6 directs the gas into the line 13 through which it is evacuated. After a period of 4 minutes has elapsed in this example, the four-way flap 6 is switched to a position such that the gas flow »coming to the reduction. enters the reactor 6 via line 12 and is discharged via line 2 · This second option is indicated by additional arrows ·

Pro vyrovnání tepelných ztrát je reaktor .6 ještě opatřen hořákem 14« ke kterému jsou připojena potrubí 15 a 16 pro přívod například zemního plynu a vzduohu· V tomto hořáku jsou produkovány spaliny, které jsou potrubím 17 přiváděny do náplní regenerátoru, aby je zahřály na požadovanou teplotu·To compensate for heat losses, the reactor 6 is further provided with a burner 14 to which are connected the conduits 15 and 16 for supplying, for example, natural gas and air. This burner produces flue gases which are fed through the conduit 17 to the regenerator charges to heat them. temperature ·

Druhé příkladné provedení zařízení к provádění postupu podle vynálezu zobrazené na obr· 2 má na rozdíl od zařízení na obr· 1 jen jednu vrstvu katalyzátoru, kterou je katalyzátorové lože 18· Kromě toho muže být pro krytí tepelných ztrát přiváděn potrubím 19 horký plyn·The second exemplary embodiment of the apparatus according to the invention shown in FIG. 2 has, in contrast to the apparatus in FIG. 1, only one catalyst layer which is the catalyst bed 18. In addition, hot gas can be supplied via line 19 to cover heat losses.

Také v tomto provedení se proud plynu obsahující Ν0χ přivádí do spodní regenerační náplně £ tvořené například nasypanou keramickou drtí a v ní se zahřeje na asi 300° C· Po přimíchání čpavku, který je přiváděn potrubím 2, je plyn veden přes katalyzátorové lože 18, ve kterém doohází к reakci Ν0χ na dusík a vodu, takže ve vyčištěném plynu zbývá již jen 28 objemových ppm N0. Vyčištěný plyn je potom veden přes horní regenerační náplň 11» které předává svoji tepelnou kapacitu a opouští potom regenerátor potrubím 12 s teplotou kolem 40°C. Ve čtyřcestné klapce £ je plyn převáděn do potrubí 13« kterým je odváděn·Also in this embodiment, a gas stream containing 0 χ is fed to a bottom regeneration charge 6 formed, for example, by poured ceramic grits and heated to about 300 ° C. After mixing the ammonia supplied through line 2, the gas is passed through the catalyst bed 18, in which the reaction of Ν0 χ occurs to nitrogen and water, so that only 28 volume ppm of NO remains in the cleaned gas. The cleaned gas is then passed through the upper regenerative charge 11 which transfers its heat capacity and then leaves the regenerator through a pipe 12 having a temperature of about 40 ° C. In the four-way flap 6, the gas is transferred to the line 13 through which it is discharged.

Také v tomto příkladu se čtýřcestná klapka £ přepíná po určitém časovém intervalu, například po 4 minutách, takže plyn, přiváděný к redukci, vstupuje do reaktoru 6 potrubím 12 a je odváděn potrubím 2· Tato druhá možnost je rovněž vyznačena přídavnými Šipkami·In this example too, the four-way flap 6 switches over a period of time, for example 4 minutes, so that the gas supplied to the reduction enters the reactor 6 via line 12 and is discharged via line 2. This second option is also indicated by additional arrows.

Na obr· 3 je znázorněna průtočná dráha zpracovávaného plynu ve směru šipek 23 ve stupňovitě uspořádaném katalyzátoru s vodorovnými katalyzátorovými vrstvami 21« které se vzájemně ve směru proudění částečně překrývají· Zpracovávaný proud plynu prochází ve směru šipky 23· Toto uspořádání představuje výhodnou foímu provedení katalyzátorových vrstev podle obr. 1 a 2. Jednotlivé katalyzátorové vrstvy 21 mohou být tvořeny vrstvami lože, přičemž katalyzátor má formu částic, například prstencového nebo hvězdicového tvaru. Je také možno použít voštinových katalyzátorů·Fig. 3 shows the process gas flow path in the direction of the arrows 23 in a stepped catalyst with horizontal catalyst layers 21 ' partially overlapping each other in the flow direction. The process gas stream passes in the direction of the arrow 23. 1 and 2. The individual catalyst layers 21 may be formed by bed layers, the catalyst being in the form of particles, for example of annular or star shape. Honeycomb catalysts can also be used.

Mezi katalyzátorovými vrstvami 21 jsou dělící stěny 22 , které probíhají vždy od vnitřní hrany jedné vrstvy к vnější hraně následující vrstvy katalyzátoru· Katalyzátorové vrstvy 21 a ťeké dělící stěny 22 jsou uspořádány souměrně kolem střední osy průtočné dráhy 20. Součet povrchových ploch katalyzátorových vrstev 2£ je větší než průřezová plocha průtočné dráhy 20.Between the catalyst layers 21 there are separating walls 22 which extend from the inner edge of one layer to the outer edge of the next catalyst layer. The catalyst layers 21 and the thin separating walls 22 are arranged symmetrically about the central axis of the flow path 20. greater than the cross-sectional area of the flow path 20.

PŘEDMĚT VYNÍLEZUOBJECT OF THE INVENTION

Claims (1)

Způsob odstraňování oxidů dusíku z proudu plynu obsahujícího oxidy dusíku, oxidy síry, chlorovodík, fluorovodík, prach a saze, redukcí oxidu dusíku amoniakem při vysokýchProcess for removing nitrogen oxides from a stream of gas containing nitrogen oxides, sulfur oxides, hydrogen chloride, hydrogen fluoride, dust and soot, by reducing nitrogen oxide with ammonia at high CS 268668 B2 5 teplotách na katalyzátoru v pevné formě, při kterém se nejdříve z plynu odstraní oxidy síry, chlorovodík, fluorovodík, prach a saze, plyn se vede výměníkem tepla a zahřívá se a následně se provádí redukce a po redukci se proud plynu vede dalším výměníkem tepla, vyznačující se tím, že se výměna tepla provádí prostřednictvím regenerátorů a redukce probíhá za přidávání proudu plynu obsahujícího amoniak, přičemž obsah oxidu siřičitého a oxidu sírového v tomto plynu Je nejvýše 200 mg/m\ .CS 268668 B2 5 at the catalyst in solid form at which sulfur oxides, hydrogen chloride, hydrogen fluoride, dust and soot are first removed from the gas, the gas is passed through a heat exchanger and heated and then reduced and after the reduction the gas stream is passed A heat exchanger characterized in that the heat exchange is carried out by means of regenerators and the reduction takes place by adding a stream of ammonia-containing gas, the sulfur dioxide and sulfur trioxide content of the gas being not more than 200 mg / m @ 2. . 3 výkresy. 3 drawings CS 268 668 B2CS 268 668 B2 Obr. 1Giant. 1 CS 268 668 B2CS 268 668 B2 Obr. 2Giant. 2
CS852576A 1984-04-05 1985-04-05 Method of nitrogen oxides removal from gas current CS268668B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19843412870 DE3412870A1 (en) 1984-04-05 1984-04-05 METHOD AND DEVICE FOR REMOVING UNWANTED GAS-SHAPED INGREDIENTS FROM SMOKE GASES
DE19853505354 DE3505354A1 (en) 1984-04-05 1985-02-15 Process and apparatus for removing undesired gaseous constituents from a flue gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS257685A2 CS257685A2 (en) 1989-08-14
CS268668B2 true CS268668B2 (en) 1990-04-11

Family

ID=25820133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS852576A CS268668B2 (en) 1984-04-05 1985-04-05 Method of nitrogen oxides removal from gas current

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0161470B1 (en)
CS (1) CS268668B2 (en)
DE (1) DE3563820D1 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3675788D1 (en) * 1985-02-15 1991-01-10 Linde Ag DEVICE FOR REMOVING UNWANTED COMPONENTS FROM A SMOKE GAS.
DE3533199A1 (en) * 1985-09-18 1987-03-26 Kraftanlagen Ag METHOD AND SYSTEM FOR PURIFYING THE EXHAUST GAS FROM COMBUSTION SYSTEMS
DE3538259A1 (en) * 1985-10-28 1987-04-30 Kali Chemie Ag CATALYTIC EXHAUST TREATMENT PROCESS
DE19604318A1 (en) * 1996-02-07 1997-08-14 Man Nutzfahrzeuge Ag Regenerating nitrogen dioxide adsorption catalyst
EP1244511A1 (en) * 2000-03-10 2002-10-02 Gurudas Samant Method and device for catalytically treating exhaust gas containing dust and oxygen
US6821490B2 (en) * 2001-02-26 2004-11-23 Abb Lummus Global Inc. Parallel flow gas phase reactor and method for reducing the nitrogen oxide content of a gas
AT515887A1 (en) 2014-05-20 2015-12-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Method for starting a thermoreactor
AT517670B1 (en) 2015-09-04 2023-03-15 Innio Jenbacher Gmbh & Co Og exhaust aftertreatment device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2946651A (en) * 1956-08-09 1960-07-26 Oxy Catalyst Inc Catalytic treatment of gas streams
DE2512410C3 (en) * 1975-03-21 1985-04-18 Didier Engineering Gmbh, 4300 Essen Process for removing nitrogen oxides and plant for carrying out the process
DE3117077A1 (en) * 1981-04-29 1982-11-18 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Process and apparatus for removing undesirable gaseous constituents from a hot exhaust gas

Also Published As

Publication number Publication date
EP0161470B1 (en) 1988-07-20
CS257685A2 (en) 1989-08-14
DE3563820D1 (en) 1988-08-25
EP0161470A1 (en) 1985-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5540897A (en) Improved SOx, NOx, and particulate removal system
JP4413334B2 (en) Regenerative carbon dioxide separator and carbon dioxide separation system
US4871522A (en) Combined catalytic baghouse and heat pipe air heater
US4044102A (en) Method for treating exhaust gases
CN102470320B (en) Process and apparatus for denoxing of flue gases
US4925633A (en) Combined catalytic baghouse and heat pipe air heater
US20100307388A1 (en) Flue gas purification plant
CZ297796A3 (en) Purification of gas combustion products and apparatus for making the same
JPH0714457B2 (en) Method for purifying waste gas containing nitrogen and sulfur oxides from a combustion device
JPS6048119A (en) Separation of contamination substance from waste gas
US8153090B2 (en) Cold selective catalytic reduction
CS268668B2 (en) Method of nitrogen oxides removal from gas current
US4725416A (en) Removal of nitrogen oxides from flue gas
JP4475697B2 (en) Gas purification method
JP3294850B2 (en) Exhaust gas treatment from pressurized fluidized bed reactor
HU208498B (en) Method for catalytic firing organic compounds and catalytic firing apparatus for firing organic compounds
US5980610A (en) Apparatus and method for improving electrostatic precipitator performance by plasma reactor conversion of SO2 to SO3
CN218034491U (en) High-temperature flue gas waste heat utilization and dust removal denitration device and flue gas processing system
JP3545266B2 (en) Dry exhaust gas treatment method and apparatus
JP2002219335A (en) Exhaust gas treating device
FI82390B (en) FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER RENING AV AVGASER FRAON BRAENNVERK.
SU1213308A1 (en) Thermal generating set
CN114887409B (en) Method for efficiently combining high-temperature flue gas waste heat utilization, dust removal and denitration
SU1615473A2 (en) Boiler plant
RU2064331C1 (en) Contact apparatus for selective catalytic removing of nitric oxide from gas