CZ135595A3

CZ135595A3 - Method of decreasing contamination of atmosphere

Info

Publication number: CZ135595A3
Application number: CZ951355A
Authority: CZ
Inventors: Meir Aharon Eyal
Original assignee: Hamit Energy As
Priority date: 1992-11-29
Filing date: 1993-11-23
Publication date: 1996-01-17
Also published as: DK0670750T3; CA2150363C; EP0670750A1; WO1994012266A1; EP0670750B1; FI952572A; FI952572A0; JPH08503884A; ES2104328T3; CA2150363A1; DE69311132T2; US5958353A; NO952093L; ATE153557T1; DE69311132D1; FI113525B; JP3776448B2; PL175655B1; CZ290653B6; AU5531894A

Description

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká způsobu snižování znečištění atmosféry, které je způsobeno nečistotami, které jsou vybrány ze skupiny sestávající z CO₂, SO₂ a jejich směsí.

Konkrétněji se předkládaný vynález týká způsobu snižování znečištění atmosféry, které je způsobeno CO₂, který je obsažen v průmyslových plynech, jako jsou kouřové plyny, které vznikají při spalování v turbínách poháněných spalinami tak, že se CO₂ převádí na CaCO₃ pomocí komerčně dostupných vápenatých solí, a způsobu snižování znečištění atmosféry, které je způsobeno SO₂, který je obsažen v průmyslových plynech tak, že se SO₂ převádí na siřičitan vápenatý pomocí komerčně dostupných vápenatých solí.

Oxid uhličitý je jedním ze skleníkových plynů, tj. je jedním z těch plynů, které představují největší hrozbu pro životní prostředí, protože způsobují skleníkový efekt.

Jak je uvedeno v „Cost of Curbing CO₂ Emissions Analyzed, C & En, strana 4 (18. května 1992), roční škody ekonomice U. S. A. způsobené zdvojnásobením emisí CO₂ (očekávané mezi 2025 a 2050) by činily 60 miliard dolarů nebo 1% hrubého domácího produktu.

Kongresu U. S. A. byly předloženy dva návrhy na udržení emisí CO₂ v roce 2000 na úrovni roku 1990. Dodatek k energetickému zákonu, který by stabilizoval emise skleníkových plynů.

Ve finančním roce 1992 Úřad energie a průmyslových technologií U. S. A. vypsal několik cen v celkové hodnotě 550 000 $, aby inicioval práci R&D na inovaci využití odpadního CO₂.

Dosavadní stav techniky

V této oblasti bylo navrženo mnoho způsobů oddělení oxidu uhličitého z plynů, ve kterých je obsažen.

Navrženy byly následující způsoby:

a) mono- a di-ethanolaminové způsoby,

b) způsob s horkým uhličitanem,

c) sulfinolový způsob,

d) selexolový způsob a

e) upravený selexol-amoniakový způsob.

Všechny uvedené způsoby lze popsat jako absorpci, desorpci a kondenzaci. Většina z těchto způsobů byla vyvinuta pro situace kdy je potřebný CO₂, a proto jsou navrženy tak, aby umožnily přesunutí vznikajícího CO₂ na místo kde je potřebný. Příkladem takové situace je, když je CO₂ potřebný pro výrobu hydrogenuhličitanu sodného. Tyto způsoby nicméně nejsou určeny k tomu, aby poskytly řešení v otázce snížení znečištění atmosféry, které je způsobeno CO₂ a nejsou určeny k tomu, aby umožnily odstranění CO₂.

Všechny tyto způsoby zahrnují použití recyklovatelných absorbérů jako je mono- a di-ethanolamin, uhličitan draselný, dimethylether nebo polyethylenglykol. Dále vyžadují doplňování činidel, protože dochází v různých stupních ke ztrátám, stejně jako k chemické degradaci a oxidaci. Všechny tyto způsoby trpí omezenou absorpční schopností, protože jsou založeny na absorpci, která je následována desorpci, a proto by silný absorbér, který by byl jinak žádoucí, vyžadoval nepřijatelné energetické nároky na vyvolání desorpce.

Navíc, protože jsou všechny tyto způsoby několikastupňové, všechny zahrnují čištění plynu, a proto jsou objemy vyžadované pro provedení těchto různých stupňů omezené.

Také by mělo být řečeno, že kombinované způsoby, které zahrnují absorpci a desorpci, vyžadují energii, přinejmenším pro desorpční krok.

Takže navzdory existenci těchto různých způsobů, stále je potřeba nových praktičtějších a ekonomičtějších způsobů, protože je známo, například, že neexistence řešení odstraňování znečišťujícího CO₂ z kouřových plynů, které vznikají při spalování v turbínách poháněných spalinami, které se používají na vrtných plošinách na ropných polích v Severním moři stojí ročně šedesát miliónů dolarů.

Nicméně, navzdory této nesmírné finanční motivaci, neexistuje v této problematice doposud řešení, které by nabízelo řešení pro likvidaci C0₂, které by se dalo použít v této situaci.

Podobně síra a dusík v ropě a uhlí vedou k tomu, že se v kouřových plynech, vedle oxidu uhličitého (CO₂), vyskytují také oxid siřičitý (SO₂) a různé oxidy dusíku (NO_X). Tyto oxidy jsou nebezpečné a jsou hlavní příčinou zhoršování kvality okolního vzduchu.

Analýza různých epidemiologických studií jasně ukazuje spojení mezi znečištěním atmosféry, které je měřeno koncentracemi oxidu siřičitého, a nepříznivými vlivy na zdraví zejména u nejcitlivější části populace. Navíc oxid siřičitý vede ke kyselému dešti, který způsobuje škody na rostlinách a vede ke korozi mnoha typů materiálů.

Snížení emisí SO₂ se stává stále důležitější z důvodu zhoršování kvality okolního vzduchu v mnoha průmyslových zemích. Zvýšení zájmu o kyselý déšť, zpřísnění emisních standardů a snaha využívat více uhlí pro uspokojení energetických potřeb, to všechno vede k tomu, že vzniká naléhavá potřeba účinějších a ekonomičtějších způsobů. Výzkum a vývoj se zintenzívnil v mnoha zemích včetně U. S. A., Anglie, Německa, Japonska a Ruska jak ukazuje např. (a) D. Bienstock, J. H. Field, S. Katell a K. D. Plants, „Evaluation of Dry Processes for Removing Sulfur Dioxide from Power Plant Flue Gases, JAPCA, vol. 15, str. 459 (1965) a (b) J. H. Field, L. W. Brunn, W. P. Haynes a Η. E. Benson, „Cost Estimates of Liquid-Scrubbing Processes for Removal of Sulfur Dioxide from Flue Gases, JAPCA, vol. 7, str. 109 (1957).

Emise SO₂ v U. S. A. v šedesátých a sedmdesátých letech byly z různých zdrojů odhadnuty na 20 miliónů tun ročně, přičemž 85% pocházelo ze spalování uhlí (s obsahem síry 0.5 až 5%) a zbytek ze spalování ropy (0 až 5% siry). Předpokládá se, že použití uhlí se bude rozšiřovat, vzhledem k ubývání rezerv kapalných a plynných paliv a může vést v U. S. A. k emisím až 30 miliónů tun ročně v roce 2000 pokud se nepřijmou tvrdší opatření.

Současnou hnací silou pro kontrolu oxidu siřičitého v životním prostředí jsou dodatky smlouvy o čistém vzduchu (Clean Air Act amendments), které stanovují plán snížení emisí S0₂ z elektráren a dalších hlavních zdrojů, a to jak u nových, tak u již existujících zařízení. V roce 1978 byly standardy provedení nových zdrojů (New Source Performance Standards - NSPS) omezeny emise elektráren na

1.2 Ib/BTU (liber /britská termická jednotka) (0.516 g/MJ) pokud spalují pevné palivo. Toto omezení vyžaduje odstranit při použití uhlí o obsahu 3% síry 70% SO₂.

Na základě smlouvy o čistém vzduchu (Clean Air Act) z roku 1990 bude agentura na ochranu životního prostředí (Environmental Protection Agency) poskytovat pro zařízení, která spalují uhlí, jen omezená práva vypouštět oxid siřičitý již od roku 1995. Smlouva povoluje, že taková zařízení sníží celkové emise plynu na 8.9 miliónu tun ročně v roce 2000 z 18.9 miliónu tun ročně v roce 1980.

Z toho důvodu se snížení emisí SO₂, NO_X a CO₂ stane důležitější, protože se bude zvyšovat znečištění vzduchu v mnoha průmyslových zemích, budou vybírány vysoké pokuty za nedodržování nově stanovených standardů, bude se zvyšovat zájem o kyselé deště, zpřísňovat emisní standardy a tlak na vyšší využívání uhlí pro uspokojování energetických potřeb, to vše povede k naléhavé potřebě účinnějších a ekonomičtějších způsobů.

Ve světle výše uvedených skutečností mohou být navrženy čtyři hlavní způsoby snížení emisí SO₂ do atmosféry následkem spotřeby uhlí:

a) snížení spotřeby uhlí;

b) používání uhlí s nízkým obsahem síry;

c) fyzikální čištění uhlí, které využívá rozdílných fyzikálních vlastností mezi anorganickou, pyritickou sírou a dalšími složkami uhlí a

d) odstraňování oxidu siřičitého z kouřových plynů.

Vzhledem k tomu, že bod (a) není prakticky proveditelný a body (b) a (c) se provádějí obtížně, hlavní výzkum bude směřován k bodu (d).

Z prací v literatuře se ukazuje, že mnoho způsobů, které řeší odstraňování oxidu siřičitého ze spalin, využívá jako reaktantu oxidu vápenatého nebo vápence.

Hlavní problém při použití oxidu vápenatého nebo vápence pro snížení znečištění atmosféry, které je způsobeno SO₂ je, že ačkoliv oxid vápenatý pohlcuje velké množství SO₂, vyrábí se z CaCO₃ způsobem při, kterém vzniká CO₂:

CaCO₃------> CaO + CO₂ a tak sama tato příprava vede ke znečišťování atmosféry CO₂. Navíc spotřebovává příprava oxidu vápenatého energii což také přispívá ke znečišťování.

Jiný přístup k řešení problému emisí SO₂ zahrnuje reversibilní absorpci následovanou desorpcí a přeměnou na kyselinu sírovou nebo síru. Tato přeměna nicméně vyžaduje použití reagencií a katalyzátorů, a proto není preferována pro svou nákladnost.

Podstata vynálezu

Za tohoto stavu dané problematiky poskytuje předkládaný vynález způsob snižování znečištění atmosféry, které je způsobeno nečistotami, které jsou vybrány ze skupiny sestávající z CO₂, SO₂ a jejich směsí, které jsou obsaženy v průmyslových plynech, které se vypouštějí do atmosféry, pomocí převedení CO₂ na uhličitan vápenatý a SO₂ na siřičitan vápenatý pomocí reagencie, která obsahuje běžně dostupné vápenaté soli, a tento způsob sestává z reakce příslušného plynu, který obsahuje znečišťující složku, před jeho vypuštěním do atmosféry s alkalickou bází a vodným roztokem, kdy znečišťující složka reaguje s bází a přechází do roztoku a takto upravený plyn, který se vypouští do atmosféry, má snížený obsah znečišťujících složek a roztok, který obsahuje znečišťující složky reaguje s reagencií, která obsahuje vápenatou sůl tak, že vznikne uhličitan vápenatý a siřičitan vápenatý s tím, že vzniká komerčně využitelná sůl, která sestává z aniontu zmíněné vápenaté soli a kationtu alkalické báze.

V prvním preferovaném příkladu je podle předkládaného vynálezu poskytován způsob snižování znečištění atmosféry, které je způsobeno CO₂, který je obsažen v průmyslových plynech, které se vypouštějí do atmosféry, pomocí převedení CO₂ na uhličitan vápenatý pomocí běžně dostupných vápenatých solí, a tento způsob sestává z reakce příslušného plynu, který obsahuje CO₂, před jeho vypuštěním do atmosféry s alkalickou bází a vodným roztokem, kdy CO₂ reaguje s bází a přechází do roztoku a takto upravený plyn, který se vypouští do atmosféry, má snížený obsah CO₂ a roztok, který obsahuje CO₂ reaguje s reagencií, která obsahuje vápenatou sůl, konkrétně ortofosforečnan vápenatý, dusičnan vápenatý, chlorid vápenatý a sádru, tak, že vznikne nerozpustný uhličitan vápenatý a vzniká komerčně využitelná sůl, která sestává z aniontu zmíněné vápenaté soli a kationtu alkalické báze.

Alkalická báze je vybrána ze skupiny sestávající z NaOH, KOH, amoniaku nebo jeho zdroje a s výhodou je to amoniak nebo jeho zdroj.

Jak již bylo uvedeno, literatura popisuje zejména způsoby, ve kterých je plyn, který se odstraňuje, oddělován z kouřových plynů absorpcí v pračce. Ve druhém kroku se plyn desorbuje a kondenzuje (třetí krok) a absorbér se regeneruje.

Na rozdíl od způsobů, které jsou již v této problematice známé, podle předkládaného vynálezu je plyn, který obsahuje CO₂ v kontaktu s alkalickou bází a vodným roztokem a pak je roztok s absorbovaným CO₂uveden do kontaktu s reagencií, která obsahuje vápník, jak bylo uvedeno výše. Proto je předkládaný vynález založen na absorpci CO₂, na rozdíl od předešlých způsobů, které sestávají z absorpce, desorpce a kondenzace. Tato skutečnost má praktické a komerční důsledky v tom, že nezbytné vybavení, které je nutné pro provedení předkládaného způsobu, je jednodušší, zabírá méně místa, a proto lze snáze použít na vrtných plošinách.

Způsob podle předkládaného vynálezu je také komerčně atraktivní v tom, že místo využívání absorbéru, který se musí recyklovat, využívá jako absorbentu reagencie a je vylepšen tím, že všechny složky se převádějí na složky s větší komerční hodnotou a CO₂ se fixuje do produktu, který je komerčně využitelný a neškodí životnímu prostředí.

Protože množství CO₂, které je produkováno v průmyslových odpadních plynech je obrovské, jakýkoliv způsob jejich čištění je omezen množstvím dostupných reagencií a vznikajících vedlejších produktů. Jak bude ukázáno, vedlejší produkty způsobu podle předkládaného vynálezu jsou soli draslíku, amoniaku, dusíku a fosforu, které se používají jako hnojivá, bucf přímo nebo v kombinaci s jinými látkami, a proto jsou komerčně nesmírně žádané. Vedlejší produkty způsobu podle předkládaného vynálezu jsou dusičnan amonný, fosforečnan amonný nebo síran amonný nebo dusičnan draselný, fosforečnan draselný nebo síran draselný. Např. v roce 1991 se takto vyprodukovalo 7.3 miliónu tun roztoku dusičnanu amonného, 2.2 miliónu tun síranu amonného a 0.5 miliónu tun dusičnanu draselného.

Navíc v situaci, kdy je zdrojem vápníku ortofosforečnan vápenatý, slouží CO₂ vlastně jako kyselina, která uvolňuje hodnotnější anion jako je fosforečnan nebo dusičnan a v situaci, kdy je zdrojem vápníku jiná vápenatá sůl, vzniká sůl, která je pro životní prostředí méně škodlivá, např. CaCO₃ je preferován před CaSO₄. Navíc uhličitan vápenatý lze použít jako plnivo v papírenském průmyslu a jako aditivum do hnojiv, která se používají na kyselé půdy.

Dále vzhledem k tomu, že způsob podle předkládaného vynálezu není založen na desorpci, lze použít velmi silné absorbenty, které dosáhnou maxima absorpce jako je KOH a amoniak.

Reagencie může obsahovat Ca(NO₃)₂, který se získá reakcí kyseliny dusičné s ortofosforečnanem vápenatým nebo může tento reaktant obsahovat mírně kyselý fosforečnan vápenatý, který se získává reakcí kyseliny fosforečné s ortofosforečnanem vápenatým nebo fosfosádru, která se získá reakcí kyseliny sírové s ortofosforečnanem vápenatým.

Při použití, např. amoniaku nebo jeho zdroje probíhají reakce, které jsou uvedeny dále:

NH₄OH + CO₂ = (NH₄)₂CO₃ + H₂O

a) (NH₄)₂CO₃ + CaSO₄ = (NH₄)₂SO₄ + CaCO₃ nebo

b) (NH₄)₂CO₃ + CaHPO₄ = (NH₄)₂HPO₄ + CaCO₃ (NH₄)₂CO₃ + Ca₃(PO₄)₂ = 2 (NH₄)₃(PO₄)₂ + 3 CaCO₃ nebo

c) (NH₄)₂CO₃ + Ca(NO₃)₂ = 2 NH₄NO₃ + CaCO₃

Protože se uhličitan vápenatý sráží z roztoku může se tento roztok dále upravovat, aby se z něho získaly další produkty, které vznikají ve výše uvedených reakcích a mateřský louh se může recyklovat pro použití ve způsobu podle předkládaného vynálezu.

Dále je v sousedství turbín často odpadní teplo, kterým lze produkt koncentrovat odpařením bez jakýchkoliv nároků na další energetické vstupy.

Protože absorbent je také reagencie a reakce je exotermická, je celková energetická bilance tohoto způsobu pozitivní a energie absorpce může pomáhat koncentraci CO₂ v roztoku, který obsahuje absorbent.

Ve druhém preferovaném příkladu je podle předkládaného vynálezu poskytován způsob snižování znečištění atmosféry, které je způsobeno SO₂, který je obsažen v průmyslových plynech, které se vypouštějí do atmosféry, pomocí převedení SO₂ na siřičitan vápenatý pomocí běžně dostupných, vodorozpustných, vápenatých solí, a tento způsob sestává z reakce příslušného plynu, který obsahuje SO₂, před jeho vypuštěním do atmosféry s alkalickou bází a vodným roztokem, kdy SO₂ reaguje s bází a přechází do roztoku a takto upravený plyn, který se vypouští do atmosféry, má snížený obsah SO₂ a roztok, který obsahuje SO₂ reaguje s vodorozpustnými reagencií, která obsahuje vápenatou sůl, konkrétně dusičnan vápenatý a chlorid vápenatý tak, že vznikne nerozpustný siřičitan vápenatý a vzniká komerčně využitelná sůl, která sestává z aniontu zmíněné vápenaté soli a kationtu alkalické báze.

Alkalická báze je vybrána ze skupiny sestávající z NaOH, KOH, amoniaku nebo jeho zdroje, s výhodou je tato alkalická báze amoniak nebo jeho zdroj.

S výhodou se reakce s alkalickou bází provádí při pH vyšším než 8.

Na rozdíl od způsobů, které jsou již v této problematice známé, kdy reaguje kyselý SO₂ s bazickým oxidem vápenatým na sůl, podle předkládaného vynálezu reaguje SO₂ nejprve s alkalickým vodným roztokem a vzniklý produkt pak reaguje s reagencií, která obsahuje vápník a z důvodů kyselosti SO₂ lze užít v předkládaném způsobu k uvolnění hodnotné kyseliny z uvedené vápenaté soli, čímž se zvýší její hodnota.

Jak již bylo uvedeno, literatura popisuje zejména způsoby, ve kterých je plyn, který se odstraňuje, oddělován z kouřových plynů absorpcí v pračce. Ve druhém kroku se plyn desorbuje a kondenzuje (třetí krok) a absorbér se regeneruje a oxid siřičitý se oxiduje na kyselinu sírovou nebo redukuje na síru.

V U. S. Patentech 3,775,532; 4,331,640; 4,337,557 a 4,367,205 popisují způsoby odstranění oxidu siřičitého z odpadních plynů.

Všechny zmíněné patenty, nicméně používají alkalickou sůl jako sorbent a neužívají silné alkalické báze jak navrhuje předkládaný vynález.

U. S. Patent 3,870,781 využívá silné báze k čištění kouřových plynů, nicméně způsob, který popisuje dále zahrnuje oxidaci HSO₃' na ionty H⁺ a SO₄' a následnou reakci s CaO. Tento způsob sice recykluje bázi, nicméně využívá oxid vápenatý jehož výroba je drahá.

Ve způsobu podle předkládaného vynálezu se využívá vápníku z levných zdrojů a konečné produkty mají větší komerční hodnotu než ve způsobech, které jsou již v této problematice známé.

V U. S. Patentu 4,168,150 se popisuje způsob výroby hnojiv, který mimo jiné zahrnuje odstranění oxidu siřičitého v přítomnosti amoniaku a reakci s ortofosforečnanem vápenatým. Nicméně jak lze vidět, např. ve sloupci 12, řádky 36 až 40 uvedeného patentu, reakce s SO₂ se provádí za kyselých podmínek a amoniak není primárním absorbentem a jak je vysvětleno ve sloupci 15 uvedeného patentu je třeba nalézt rovnováhu mezi kyselým pH, které je vyžadováno pro reakci s ortofosforečnanem vápenatým, ale, které brání absorpci SO₂.

Proto uvedený patent nenavrhuje dvojstupňový způsob podle předkládaného vynálezu, který se provádí nejprve absorpcí v silné bázi a následuje reakce s vápenatou solí za podmínek, které podporují dvojitou rozkladnou reakci produktu reakce znečišťujícího plynu se silnou bází a reaktantu, který obsahuje vápenatou sůl.

Podle předkládaného vynálezu je plyn, který obsahuje SO₂ v kontaktu s alkalickou bází a vodným roztokem a pak je roztok s absorbovaným SO₂ uveden do kontaktu s reagencií, která obsahuje vápník, jak bylo uvedeno výše. Proto je předkládaný vynález založen na absorpci SO₂, na rozdíl od předešlých způsobů, které sestávají z absorpce, desorpce a kondenzace. Tato skutečnost má praktické a komerční důsledky v tom, že nezbytné vybavení, které je nutné pro provedení předkládaného způsobu, je jednodušší a zabírá méně místa.

Reagencie může obsahovat Ca(NO₃)₂, který se získá reakcí kyseliny dusičné s ortofosforečnanem vápenatým nebo může tento reaktant obsahovat chlorid vápenatý.

NH₄OH + SO₂ = (NH₄)₂SO₃ + H₂O

a) (NH₄)₂SO₃ + Ca(NO₃)₂ = 2 NH₄NO₃ + CaSO₃

b) (NH₄)₂SO₃ + CaCI₂ = 2 NH₄CI₂ + CaS0₃

Protože absorbent je také reagencie a reakce je exotermická, je celková energetická bilance tohoto způsobu pozitivní a energie absorpce může pomáhat koncentraci SO₂ v roztoku, který obsahuje absorbent.

Vynález bude dále popsán ve spojení s určitými preferovanými příklady v následujících příkladech provedení vynálezu tak, že bude možné ho lépe pochopit, ale to neznamená, že vynález je omezen jen na tyto konkrétní příklady. Je snahou pokrýt všechny alternativy, modifikace a ekvivalenty, které mohou být vytvořeny v rámci předkládaného vynálezu tak, jak jsou definovány v přiložených patentových nárocích. Následující příklady tak slouží jako ilustrace praktického provedení předkládaného vynálezu a rozumí se, že jednotlivosti ukázané v příkladech za účelem ilustrace preferovaných příkladů podle předkládaného vynálezu jsou uvedeny především za účelem lepšího pochopení využití a popisu postupů a principů předkládaného vynálezu.

Příklady provedení vvnálezu

Příklad 1

Směs plynů o složení 95% dusíku a 5% CO₂ se bublá skrz kolonu, která je naplněna koncentrovaným vodným roztokem KOH. Obsah CO₂na výstupu z kolony je snížen na více než jednu polovinu a výsledný roztok, který obsahuje KHCO₃ se pak nechá reagovat s Ca₃(PO₄)₂ na nerozpustný CaCO₃. Zbylý vodný roztok, který obsahuje fosforečnan vápenatý se převede do krystalizační odparky, aby se získalo odpovídající množství fosforečnanu draselného.

Příklad 2

Směs plynů o složení 95% dusíku a 5% CO₂ se bublá skrz kolonu, která je naplněna koncentrovaným vodným roztokem amoniaku. Obsah CO₂ na výstupu z kolony je snížen na více než jednu polovinu a výsledný roztok, který obsahuje (NH₄)₂CO₃ se pak nechá reagovat s CaSO₄ na nerozpustný CaCO₃ a (NH₄)₂SO₄. Zbylý vodný roztok, který obsahuje síran amonný se převede do krystalizační odparky, aby se získalo odpovídající množství síranu amonného.

Příklad 3

Směs plynů o složení 95% dusíku a 5% CO₂ se bublá skrz kolonu, která je naplněna koncentrovaným vodným roztokem Ca(NO₃)₂ a amoniaku. Obsah CO₂ na výstupu z kolony je snížen na více než jednu polovinu a nerozpustný CaCO₃ se tvoří in sítu a odstraní se filtrací.

Zbylý vodný roztok, který obsahuje dusičnan amonný se převede do krystalizační odparky, aby se získalo odpovídající množství dusičnanu amonného.

Příklad 4

Směs plynů o složení 88% dusíku, 10% CO₂ a 2% SO₂ se bublá skrz kolonu, která je naplněna koncentrovaným vodným roztokem KOH. Obsah SO₂ na výstupu z kolony je snížen na více než jednu polovinu a výsledný roztok, který obsahuje KHSO₃ se pak nechá reagovat s Ca(NO₃)₂ na nerozpustný CaSO₃. Zbylý vodný roztok, který obsahuje dusičnan draselný se převede do krystalizační odparky, aby se získalo odpovídající množství dusičnanu draselného.

Příklad 5

Směs plynů o složení 88% dusíku, 10% CO₂ a 2% SO₂ se bublá skrz kolonu, která je naplněna koncentrovaným vodným roztokem amoniaku. Obsah SO₂ na výstupu z kolony je snížen na více než jednu polovinu a výsledný roztok, který obsahuje (NH₄)₂SO₃ se pak nechá reagovat s CaCI₂ na nerozpustný CaSO₃ a 2 NH₄CI. Zbylý vodný roztok, který obsahuje chlorid amonný se převede do krystalizační odparky, aby se získalo odpovídající množství chloridu amonného.

Příklad 6

Směs plynů o složení 88% dusíku, 10% CO₂ a 2% SO₂ se bublá skrz kolonu, která je naplněna koncentrovaným vodným roztokem Ca(NO₃)₂ a amoniaku. Obsah SO₂ na výstupu z kolony je snížen na více než jednu polovinu a nerozpustný CaSO₃ se tvoří in sítu a odstraní se filtrací. Zbylý vodný roztok, který obsahuje dusičnan amonný se převede do krystalizační odparky, aby se získalo odpovídající množství dusičnanu amonného.

Člověku vzdělanému v této problematice je jasné, že vynález není omezen detaily uvedených ilustrativních příkladů a že předkládaný vynález může být proveden jiným určitým způsobem aniž by se odchýlil od svých základních vlastností a je proto žádoucí, aby předkládané příklady byly ve všech ohledech pokládány pouze ze ilustrativní a ne jako omezující a jako reference byly spíše než předešlý popis pokládány následující patentové nároky a jsou zde zahrnuty všechny změny, které jsou provedeny v rozsahu nároků.

Průmyslová využitelnost

Způsob podle předkládaného vynálezu je vhodný pro čištění odpadních, průmyslových plynů, které obsahují CO₂ nebo SO₂.

Claims

1. Způsob snižování znečištění atmosféry, které je způsobeno nečistotami, které jsou vybrány ze skupiny sestávající z CO₂, SO₂ a ·-·-··'·' jejich směsí, které jsou obsaženy v průmyslových plynech, které se vypouští do atmosféry tak, že se CO₂ převádí na uhličitan vápenatý a

SO₂ se převádí na siřičitan vápenatý pomocí běžně dostupných vápenatých solí, vyznačující se tím, že:

se nechá reagovat příslušný plyn, který obsahuje nečistoty, před jeho vypuštěním do atmosféry s alkalickou bází a vodným roztokem, kdy nečistoty reagují s bází a přecházejí do roztoku a takto upravený plyn, který se vypouští do atmosféry, má snížený obsah nečistot nechá se reagovat roztok, který obsahuje nečistoty s reagencií, která obsahuje vápenatou sůl tak, že vznikne nerozpustný uhličitan vápenatý a siřičitan vápenatý a vzniká komerčně využitelná sůl, která sestává z aniontu zmíněné vápenaté soli a kationtu alkalické báze.

2. Způsob snižování znečištění atmosféry podle nároku 1, které je způsobeno CO₂, který je obsažen v průmyslových plynech, které se vypouští do atmosféry tak, že se CO₂ převádí na uhličitan vápenatý pomocí běžně dostupných vápenatých solí, vyznačující se t í m, že:

se nechá reagovat příslušný plyn, který obsahuje CO₂, před jeho vypuštěním do atmosféry s alkalickou bází a vodným roztokem, kdy CO₂reaguje s bází a přechází do roztoku a takto upravený plyn, který se vypouští do atmosféry, má snížený obsah CO₂ a nechá se reagovat roztok, který obsahuje CO₂ s reagencií, která obsahuje vápenatou sůl, konkrétně ortofosforečnan vápenatý, produkty odvozené od ortofosforečnanu vápenatého, které obsahují vápník, dusičnan vápenatý a sádru, tak, že vzniká nerozpustný uhličitan vápenatý a vzniká komerčně využitelná sůl, která sestává z aniontu zmíněné vápenaté soli a kationtu z alkalické báze.

3. Způsob snižování znečištění atmosféry podle nároku 2, které je způsobeno CO₂, vyznačující se tím, že alkalická báze je NaOH, KOH, amoniak nebo jeho zdroj.

4. Způsob snižování znečištění atmosféry podle nároku 2, které je způsobeno CO₂, vyznačující se tím, že alkalická báze je amoniak nebo jeho zdroj.

5. Způsob snižování znečištění atmosféry podle nároku 2, které je způsobeno CO₂, vyznačující se tím, že reagencie obsahuje Ca(NO₃)₂, který se získává reakcí kyseliny dusičné s ortofosforečnanem vápenatým.

6. Způsob snižování znečištění atmosféry podle nároku 2, které je způsobeno CO₂, vyznačující se tím, že reagencie obsahuje mírně kyselý fosforečnan, který se získává reakcí kyseliny fosforečné s ortofosforečnanem vápenatým.

7. Způsob snižování znečištění atmosféry podle nároku 2, které je způsobeno CO₂, vyznačující se tím, že zahrnuje přivádění amoniaku nebo jeho zdroje a komerčně dostupné reagencie, která obsahuje vápenatou sůl, konkrétně ortofosforečnan vápenatý, produkty odvozené od ortofosforečnanu vápenatého, které obsahují vápník, dusičnan vápenatý, chlorid vápenatý a sádru, na místa kde jsou plynové turbíny poháněné spalováním, ve kterých se kouřové plyny využívají jako zdroj CO₂ pro tvorbu uhličitanu vápenatého.

8. Způsob snižování znečištění atmosféry podle nároku 7, které je způsobeno CO₂, vyznačující se tím, že uvedené místo je vrtná plošina.

9. Způsob snižování znečištění atmosféry podle nároku 2, které je způsobeno CO₂, vyznačující se tím, že zahrnuje reakci uvedeného průmyslového plynu, před jeho emisí, s vodným roztokem, který obsahuje alkalickou bázi a vodorozpustnou vápenatou sůl, kdy CO₂přechází do vodného roztoku, sráží se uhličitan vápenatý a plyn se vypouští do atmosféry s nižším obsahem CO₂.

10. Způsob snižování znečištění atmosféry podle nároku 1, které je způsobeno SO₂, který je obsažen v průmyslových plynech, které se vypouští do atmosféry tak, že se SO₂ převádí na siřičitan vápenatý pomocí běžně dostupných vápenatých solí, vyznačující se t í m, že:

se nechá reagovat příslušný plyn, který obsahuje SO₂, před jeho vypuštěním do atmosféry s alkalickou bází a vodným roztokem, kdy SO₂reaguje s bází a přechází do roztoku a takto upravený plyn, který se vypouští do atmosféry, má snížený obsah SO₂ a nechá se reagovat roztok, který obsahuje SO₂ s reagencií, která obsahuje vodorozpustnou, vápenatou sůl, konkrétně dusičnan vápenatý a chlorid vápenatý, tak, že vznikne nerozpustný siřičitan vápenatý a vzniká komerčně využitelná sůl, která sestává z aniontu zmíněné vápenaté soli a kationtu alkalické báze.

11. Způsob snižování znečištění atmosféry podle nároku 10, které je způsobeno SO₂, vyznačující se tím, že alkalická báze je NaOH, KOH, amoniak nebo jeho zdroj.

12. Způsob snižování znečištění atmosféry podle nároku 10, které je způsobeno SO₂, vyznačující se tím, že alkalická báze je amoniak nebo jeho zdroj.

13. Způsob snižování znečištění atmosféry podle nároku 10, které je způsobeno SO₂, vyznačující se tím, že reagencie obsahuje Ca(NO₃)₂, který se získává reakcí kyseliny dusičné s ortofosforečnanem vápenatým.

14. Způsob snižování znečištění atmosféry podle nároku 10, které je způsobeno SO₂, vyznačující se tím, že zahrnuje reakci uvedeného průmyslového plynu, před jeho emisí, s vodným roztokem, který obsahuje alkalickou bázi a vodorozpustnou vápenatou sůl, kdy SO₂přechází do vodného roztoku, sráží se siřičitan vápenatý a plyn se vypouští do atmosféry s nižším obsahem SO₂.

15. Způsob snižování znečištění atmosféry podle nároku 10, které je způsobeno SO_2> vyznačující se t í m, že reakce s alkalickou bází se provádí při pH vyšším než 8.