CZ285444B6 - Způsob čištění plynu obsahujícího oxid dusnatý a oxid siřičitý - Google Patents
Způsob čištění plynu obsahujícího oxid dusnatý a oxid siřičitý Download PDFInfo
- Publication number
- CZ285444B6 CZ285444B6 CZ94750A CZ75094A CZ285444B6 CZ 285444 B6 CZ285444 B6 CZ 285444B6 CZ 94750 A CZ94750 A CZ 94750A CZ 75094 A CZ75094 A CZ 75094A CZ 285444 B6 CZ285444 B6 CZ 285444B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- gas
- sulfur dioxide
- oxygen
- maintained
- alkali metal
- Prior art date
Links
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 131
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 114
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 102
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 46
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 46
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- -1 alkali metal bicarbonate Chemical class 0.000 claims abstract description 30
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 16
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 20
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 14
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 13
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 6
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- ZMCUDHNSHCRDBT-UHFFFAOYSA-M caesium bicarbonate Chemical compound [Cs+].OC([O-])=O ZMCUDHNSHCRDBT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001033 granulometry Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000028 potassium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000015497 potassium bicarbonate Nutrition 0.000 description 2
- 239000011736 potassium bicarbonate Substances 0.000 description 2
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 2
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 description 1
- 229910001963 alkali metal nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052936 alkali metal sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 229940097156 peroxyl Drugs 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/60—Simultaneously removing sulfur oxides and nitrogen oxides
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Způsob spočívá v tom, že se použije v plynu množství kyslíku alespoň rovné stechiometrickému množství nutnému k oxidaci dusnatého na oxid dusičitý a plyn se zpracovává s hydrogenuhličitanem alkalického kovu. Koncentrasce kyslíku popřípadně oxidu siřičitého v plynu se reaguje tak aby molární poměr O.sub.2.n.:NO byl alespoň 1 a poměr SO.sub.2.n.:NO alepsoň 0,2 a teplota plynu se udržuje mezi 300-700 K.ŕ
Description
Způsob čištění plynu, obsahujícího oxid dusnatý, oxid siřičitý a kyslík, od oxidu dusnatého
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu čištění plynu, obsahujícího oxid dusnatý, oxid siřičitý a kyslík, od oxidu dusnatého, při kterém se na plyn určený k čištění působí hydrogenuhličitanem alkalického kovu.
Dosavadní stav techniky
Paliva fosilního původu (uhlí, koks, ropa, ropné deriváty) zpravidla obsahují síru nebo simé sloučeniny a dusíkaté sloučeniny. Spaliny vznikající spalováním těchto paliv na vzduchu nebo v přítomnosti kyslíku jsou obvykle znečištěny oxidem siřičitým a oxidy dusíku. Hlavní podíl oxidů dusíku v uvedených spalinách tvoří oxid dusnatý a zbytek je tvořen převážně oxidem dusičitým.
Značná toxicita oxidu dusnatého a oxidu dusičitého je příčinou toho, že je třeba tyto oxidy ze spalin odstraňovat, a to ještě před jejich vypouštěním do okolní atmosféry.
V patentovém dokumentu US-A-4839147 se navrhuje způsob čištění spalin od oxidů dusíku, při kterém se do spalin zavádí siřičitan alkalického kovu a plynný amoniak za účelem redukce oxidů dusíku na oxid dusný, který se potom redukuje amoniakem na dusík. V případě spalin obsahujících současně oxidy dusíku a oxid siřičitý se siřičitan alkalického kovu tvoří ve spalinách in šitu v průběhu přidávání uhličitanu nebo hydrogenuhličitanu alkalického kovu. Nevýhoda tohoto způsobu spočívá v nutnosti použít několik reakčních činidel, přičemž jedním z těchto činidel je plynný amoniak, jehož toxicita vyžaduje použít při čištění plynu mimořádná bezpečnostní opatření.
V mezinárodní patentové přihlášce WO 86/06711 se popisuje dvojstupňový způsob čištění plynu, obsahujícího oxid siřičitý, oxid dusnatý a oxid dusičitý. V prvním stupni se do čištěného plynu, udržovaného na teplotě vyšší než 700 K, zavádí směs kyslíku a uhlovodíku za účelem oxidace oxidu dusnatého na oxid dusičitý přes intermediámí peroxylové ionty. Ve druhém stupni se na plyn z prvého stupně působí hydrogenuhličitanem sodným za účelem odstranění oxidu siřičitého a oxidu dusičitého za vzniku siřičitanu sodného, síranu sodného, dusičnanu sodného a dusíku. Nevýhodou tohoto způsobu je nutnost použití několika reakčních činidel (kyslíku, uhlovodíku a hydrogenuhličitanu sodného). Další nevýhoda tohoto způsobu spočívá v tom, že je při jeho realizaci zapotřebí použít složitější zařízení pro vstřikování směsi kyslíku a uhlovodíku do plynu za teploty vyšší než 700 K.
Nevýhody dosud známých výše popsaných způsobů do značné míry eliminuje způsob podle vynálezu, který umožňuje provádět účinné čištění plynu za účelem výrazného snížení obsahu oxidu dusnatého v plynu pomocí hydrogenuhličitanu alkalického kovu, a to bez nutnosti použít další relativně drahé a nebezpečné reakční složky, přičemž tento způsob může být navíc realizován při relativně nízké teplotě.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je způsob čištění plynu, obsahujícího oxid dusnatý, oxid siřičitý a kyslík, od oxidu dusnatého působením hydrogenuhličitanu alkalického kovu, jehož podstata spočívá v tom, že se koncentrace kyslíku a oxidu siřičitého v plynu udržují na hodnotách odpovídajících
-1 CZ 285444 B6 molámímu poměru O2:NO alespoň rovnému 1 a molámímu poměru SO2:NO alespoň rovnému
0,2, přičemž se teplota plynu udržuje mezi 300 a 700 K.
Výhodně se při způsobu vynálezu udržuje koncentrace kyslíku v plynu na hodnotě odpovídající molámímu poměru O2:NO alespoň rovnému 2.
Výhodně se při způsobu podle vynálezu udržuje koncentrace kyslíku v plynu na hodnotě odpovídající molámímu poměru O2:NO vyššímu než 5.
Výhodně se při způsobu podle vynálezu udržuje koncentrace oxidu siřičitého v plynu na hodnotě odpovídající molámímu poměru SO2:NO alespoň rovnému 0,5.
Výhodně se při způsobu podle vynálezu udržuje množství oxidu siřičitého na hodnotě, která je alespoň rovna teoretickému množství oxidu siřičitého nezbytnému k vytvoření reakcí s hydrogenuhličitanem alkalického kovu disiřičitanu alkalického kovu v množství nezbytném pro reakci s oxidem dusnatým a oxidem dusičitým, které jsou přítomné v plynu.
Výhodně se při způsobu podle vynálezu udržuje koncentrace oxidu siřičitého v plynu na hodnotě odpovídající molámímu poměru SO2:NO rovnému 1 až 2.
Výhodně se při způsobu podle vynálezu udržuje koncentrace kyslíku v plynu na hodnotě alespoň rovné 0,06 % objemu a objemová koncentrace oxidu siřičitého se udržuje na hodnotě alespoň rovné 100 ppm.
Výhodně se při způsobu podle vynálezu udržuje koncentrace kyslíku v plynu na hodnotě alespoň rovné 0,25 % objemu a objemová koncentrace oxidu siřičitého se udržuje na hodnotě alespoň rovné 500 ppm.
Výhodně se při způsobu podle vynálezu použije více než 0,5 molu hydrogenuhličitanu alkalického kovu na mol oxidu dusnatého přítomného v plynu.
Výhodně se při způsobu podle vynálezu použije 0,8 až 5 molů hydrogenuhličitanu alkalického kovu na mol oxidu dusíku přítomného v plynu.
Výhodně se při způsobu podle vynálezu použije teplota 400 až 500 K.
Výhodně se při způsobu podle vynálezu jako hydrogenuhličitan alkalického kovu použije hydrogenuhličitan sodný.
Výhodně se způsob podle vynálezu provádí suchou cestou.
Způsob podle vynálezu je použitelný pro čištění všech plynů, které současně obsahují oxid dusnatý a oxid siřičitý. Obzvláště je vhodný pro čištění plynů vznikajících spalováním paliv v přítomnosti vzduchu nebo kyslíku. Charakter spalovaných paliv není rozhodující, přičemž se může jednat o plynné, kapalné nebo pevné palivo. Může jít o palivo fosilního původu (jakým je například zemní plyn, ropa a její deriváty, uhlí a koks), biomasu nebo hořlavé organické nebo anorganické látky, pocházející například z domácího nebo městského odpadu. Původ spalin rovněž není rozhodující. Spaliny mohou například pocházet z tepelné elektrárny, z centrální jednotky pro městské vytápění nebo ze spalovacích zařízení domácího nebo městského odpadu.
Plyn zpracovatelný způsobem podle vynálezu obsahuje vedle kyslíku nezbytně oxid siřičitý a oxid dusnatý. Kromě oxidu dusnatého může obsahovat další oxidy dusíku, například oxid dusný, oxid dusitý, oxid dusičný a oxid dusičitý. Soubor všech těchto oxidů dusíku se obecně označuje zkratkou NOX. Obecně činí objemový podíl oxidu dusnatého v celkovém souboru oxidů
-2CZ 285444 B6 dusíku alespoň 50 % a obvykle více než 75 %, i když mohou být oxidy dusíku tvořeny pouze oxidem dusnatým. Plyn určený k čištění může samozřejmě obsahovat i další sloučeniny.
V případě, kdy jsou zpracovávaným plynem spaliny, je potřebný kyslík dodáván ve formě vzduchu, jehož kyslík nebyl spotřebován v průběhu spalování paliva.
Aniž je zde snaha vázat se na nějaký konkrétní mechanismus způsobu čištění podle vynálezu, předpokládá se, že čištění plynu od oxidu dusnatého a oxidu dusičitého působením hydrogenuhličitanu alkalického kovu probíhá přes tvorbu meziproduktu, tvořeného disiřičitanem alkalického kovu, podle následujících reakčních rovnic, ve kterých M znamená alkalický kov:
MHCO3 + 2 SO2 ---> M2S2O5 + H2O + 2 CO2
M2S2O5 + 2 NO2 --> MNO2 + MNO3 + 2 SO2
M2S2O5 + 2 NO + O2 > MNO2 + MNO3 + 2 SO2
Množství oxidu siřičitého v plynu má být proto alespoň rovné teoretickému množství, nutnému k tomu, aby reakcí s hydrogenuhličitanem alkalického kovu vzniklo dostatečné množství disiřičitanu alkalického kovu ke zreagování veškerého oxidu dusnatého a oxidu dusičitého v plynu a vytvoření dusitanu a dusičnanu alkalického kovu podle uvedených rovnic. Obecně je proto nutné, aby v plynu byla přítomna (vyjádřeno v mol) stejná množství oxidu siřičitého, oxidů dusíku NOX a hydrogenuhličitanu alkalického kovu. Zjistilo se však, že jakmile je proces spuštěn, uvolňuje stejné množství oxidu siřičitého, jaké spotřebovává. V praxi se ukázalo žádoucí používat v plynu, podrobovaném čištění, molámí poměr SO2/NO vyšší než 0,2, přednostně alespoň rovný 0,5.1 když postup neukládá homí hranici obsahu oxidu siřičitého, je důležité, aby nebyl překročen molámí poměr SO2/NO rovný 3, aby se zbytečně nezvětšoval objem zpracovávaných spalin. Zvlášť výhodným se ukázal molámí poměr SO2/NO v rozmezí 1 až 2.
Praktické pokusy ukazují, že pro účinné čištění od oxidů dusíku NOX je žádoucí, aby v plynu, podrobovaném čištění, byla objemová koncentrace kyslíku alespoň rovná 0,06 %, přednostně vyšší než 0,1 %, a objemová koncentrace oxidu siřičitého alespoň rovná 100 ppm, přednostně vyšší než 200 ppm. Dobře vyhovují objemové koncentrace kyslíku nad 0,15 % a oxidu siřičitého nad 350 ppm plynu a zvlášť výhodné jsou objemové koncentrace kyslíku alespoň 0,25 % a oxidu siřičitého alespoň 500 ppm. Obecně se prokázalo zbytečným překračovat objemové koncentrace oxidu siřičitého 750 ppm; vyhovující jsou proto hodnoty mezi 600 a 750 ppm pro oxid siřičitý. Nejčastěji nepřesahuje objemová koncentrace kyslíku v plynu 10 %.
Hydrogenuhličitan alkalického kovu má být používán v množství vyšším než 0,5 mol, přednostně alespoň rovném 0,8 mol na mol oxidu dusnatého v čištěném plynu. V případě, kdy čištěný plyn obsahuje oxid dusnatý a oxid dusičitý, má být hydrogenuhličitan alkalického kovu používán v množství vyšším než 0,5 mol, přednostně alespoň rovném 0,8 mol na mol oxidu dusnatého a oxidu dusičitého v plynu. V principu neexistuje homí hranice množství použitého hydrogenuhličitanu alkalického kovu. V praxi na základě ekonomických úvah nemá význam překračovat 100 mol (přednostně 10 mol) hydrogenuhličitanu alkalického kovu na mol oxidů dusíku (NOX) v čištěném plynu, přičemž zvlášť doporučené jsou hodnoty mezi 0,8 a 5 mol a nejvýhodnější hodnoty mezi 1 a 3 mol.
Při provádění způsobu podle vynálezu má být teplota obecně vyšší než 250 K a výhodně alespoň rovná 300 K. Dobře vyhovují teploty ležící mezi 300 K a 700 K. Výhodné jsou teploty mezi 350 a 550 K, zvláště mezi 400 a 500 K.
Při způsobu podle vynálezu může být zpracování plynu hydrogenuhličitanem alkalického kovu prováděno mokrou nebo suchou cestou. Při zpracování mokrou cestou se plyn pere roztokem nebo vodnou suspenzí hydrogenuhličitanu alkalického kovu. Při zpracování suchou cestou, které
-3 CZ 285444 B6 je výhodné, se hydrogenuhličitan alkalického kovu používá v plynu v pevném stavu v nepřítomnosti kapaliny, zejména vody. Při zpracování suchou cestou je možno použít různých pracovních metod. Podle první pracovní metody se hydrogenuhličitan alkalického kovu vstřikuje v práškovém stavu do plynu uvnitř reakční komory. Podle druhého pracovního postupu se plyn nechá proudit pevným ložem, pohyblivým ložem nebo fluidním ložem částic hydrogenuhličitanu alkalického kovu. Tyto pracovní postupy jsou v chemické technologii známy. Je při nich důležité používat prášek o pravidelné granulometrii a co nejjemnější, aby se dosáhlo urychlení reakce hydrogenuhličitanu alkalického kovu s oxidem siřičitým a oxidy dusíku v plynu. Obecně se doporučuje používat prášek, jehož částice mají střední průměr nižší než 250 pm. Výhodná granulometrie odpovídá střednímu průměru částic nepřesahujícímu 200 pm, například v rozmezí 5 až 150 pm.
Při způsobu podle vynálezu může být hydrogenuhličitanem alkalického kovu například hydrogenuhličitan sodný, hydrogenuhličitan draselný, hydrogenuhličitan česný nebo jejich směsi. Výhodný je hydrogenuhličitan sodný.
Způsob podle vynálezu vede k tvorbě pevného zbytku, obsahujícího dusitan alkalického kovu, dusičnan alkalického kovu a popřípadě síran alkalického kovu. Tento zbytek je možno snadno odstranit zpracováním plynu ve vhodném odprašovacím zařízení, které může například obsahovat elektrostatický filtr. V případě zpracování suchou cestou podle výše uvedeného postupu je možno použít filtr s filtračními tkaninami (rukávový filtr), jehož účinnost je optimální.
Způsob podle vynálezu je vhodný k čištění všech plynů, obsahujících oxidy dusíku NOX a oxid siřičitý. Nachází zajímavé použití při čištění spalin, pocházejících ze spalování domácích nebo městských odpadů, stejně jako při čištění spalin, pocházejících ze spalování simých paliv fosilního původu, jako je uhlí a deriváty ropy. Hodí se zvláště pro čištění spalin, pocházejících z tepelných elektráren.
Příklady provedení vynálezu
K objasnění vynálezu slouží následující příklady. Vztahují se výslovně k připojeným výkresům.
Obr. 1, 2 a 3 představují tři diagramy reprezentující složení plynu, obsahujícího oxidy dusíku (NOX) a oxid siřičitý.
Obr. 4 a 5 představují dva diagramy, znázorňující vliv koncentrace kyslíku, resp. oxidu siřičitého na stupeň čištění plynu od oxidu dusnatého.
První série příkladů
Dále uvedené příklady 1 a 3 jsou podle vynálezu a týkají se zpracování plynu, obsahujícího argon, oxid dusnatý a oxid siřičitý, hydrogenuhličitanem alkalického kovu.
Příklad 1
Byl připraven syntetický plyn, tvořený v podstatě argonem, oxidem dusnatým, oxidem siřičitým a kyslíkem, o tomto objemovém složení:
-4CZ 285444 B6
NO
SO2
O2
412 μΐ/l plynu
675 μΐ/ΐ plynu
22.940 μΐ/ΐ plynu
Dále bylo připraveno lože 6 g částic hydrogenuhličitanu sodného, spočívající na horizontální mříži. Pro lože byly použity částice hydrogenuhličitanu sodného se středním průměrem kolem 100 pm. Plyn byl podroben rovnoměrnému vzestupnému pohybu skrze lože s rychlostí řízenou k fluidizaci lože.
Teplota v loži byla postupně zvýšena z 300 K na 700 K.
Výsledky pokusu jsou zaznamenány na diagramu na obr. 1, jehož osa úseček představuje teplotu plynu na vstupu do lože (vyjádřenou v Kelvinech), levá osa pořadnic představuje objemovou koncentraci každé ze složek NO, NO2 a N2O v plynu na výstupu z lože (tyto koncentrace jsou vyjádřeny v ppm nebo μΐ složky/1 plynu a v případě N2O je nutno je dělit 50) a pravá osa pořadnic představuje objemovou koncentraci kyslíku vplynu na výstupu z lože (vyjádřenou v ppm nebo μΐ kyslíku/1 plynu).
Je patrné, že k optimálnímu čištění plynu došlo při teplotách mezi asi 400 a 450 K. Při teplotě asi 420 K měl plyn na výstupu z lože toto přibližné složení:
| NO | 20 | μΐ/ΐ |
| no2 | 70 | μΐ/ΐ |
| n2o | 2 | μΐ/l |
| o2 | 21.500 | μΐ/l |
Příklad 2
Pokus podle příkladu 1 byl opakován tentokrát s použitím lože hydrogenuhličitanu draselného. Plyn, přiváděný do lože, byl tvořen směsí argonu, oxidu dusnatého, oxidu siřičitého a kyslíku a měl složení:
NO
SO2
O2
415 μΐ/ΐ plynu
675 μΐ/ΐ plynu
22.907 μΐ/ΐ plynu
Teplota v loži byla postupně zvýšena z 300 K na 800 K.
Výsledky pokusu jsou zaznamenány na diagramu na obr. 2, jehož osa úseček představuje teplotu plynu na vstupu do lože (vyjádřenou v Kelvinech), levá osa pořadnic představuje objemovou koncentraci každé ze složek NO, NO2 a N2O v plynu na výstupu z lože (tyto koncentrace jsou vyjádřeny v ppm nebo μΐ složky/1 plynu a v případě N2O je nutno je dělit 20) a pravá osa pořadnic představuje objemovou koncentraci kyslíku v plynu na výstupu z lože (vyjádřenou v ppm nebo μΐ kyslíku/1 plynu).
Je patrné, že k optimálnímu čištění plynu došlo při teplotách mezi asi 400 a 500 K.
-5CZ 285444 B6
Příklad 3
Pokus podle příkladu 1 byl opakován tentokrát s použitím lože hydrogenuhličitanu česného. Plyn, přiváděný do lože, byl tvořen směsí argonu, oxidu dusnatého, oxidu siřičitého a kyslíku a měl složení:
NO 410
SO2 675
O2 22.871 μΐ/ΐ plynu μΐ/ΐ plynu μΐ/ΐ plynu
Teplota v loži byla postupně zvýšena z 300 K na 700 K.
Výsledky pokusu jsou zaznamenány na diagramu na obr. 3, jehož osa úseček představuje teplotu plynu na vstupu do lože (vyjádřenou v Kelvinech), levá osa pořadnic představuje objemovou koncentraci každé ze složek NO, NO2 a N2O v plynu na výstupu z lože (tyto koncentrace jsou vyjádřeny v ppm nebo μΐ složky/1 plynu a v případě N2O je nutno je dělit 50) a pravá osa pořadnic představuje objemovou koncentraci kyslíku v plynu na výstupu z lože (vyjádřenou v ppm nebo μΐ kyslíku/l plynu).
Je patrné, že k optimálnímu čištění plynu došlo při teplotách mezi asi 450 a 500 K. Při teplotě asi 425 K měl plyn na výstupu z lože toto přibližné složení:
| NO | 150 | μΐ/ΐ |
| no2 | 50 | μΐ/ΐ |
| n2o | 3 | μ1/1 |
| o2 | 21.700 | μΐ/l |
Druhá série příkladů
Příklady 4 a 5 slouží k demonstraci vlivu koncentrace kyslíku, resp. oxidu siřičitého v čištěném plynu.
Příklad 4
Byl opakován pokus podle příkladu 1 se syntetickým plynem, tvořeným v podstatě argonem, oxidem dusnatým (410 μΐ/ΐ) oxidem siřičitým (675 μΐ/ΐ) a různými koncentracemi kyslíku.
Byly provedeny čtyři pokusy se čtyřmi různými objemovými koncentracemi kyslíku. V každém pokusu se plyn nechal procházet fluidním ložem 6 g hydrogenuhličitanu sodného jako v případě příkladu 1 a byl měřen stupeň odstranění oxidů dusíku NOX z plynu. Získané výsledky jsou znázorněny na obr. 4, kde osa úseček představuje objemovou koncentraci (v %) kyslíku v plynu na vstupu do lože a osa pořadnic vyjadřuje objemový zlomek oxidů dusíku (NOX), odstraněný z plynu na konci pokusu. Diagram ukazuje, že čištění plynu od oxidů dusíku je optimální poté, co objemová koncentrace kyslíku v plynu překročí asi 0,2 %. Koncentrace 0,3 až 0,4 jsou tedy pro dostatečné čištění vyhovující. Je pak možno konstatovat, že se dosáhne dobrého vyčištění plynu od oxidů dusíku již při molámích poměrech O2/NO asi 7.
-6CZ 285444 B6
Příklad 5
Byl opakován pokus podle příkladu 1 se syntetickým plynem, tvořeným v podstatě argonem, oxidem dusnatým (410 μΐ/ΐ), kyslíkem a oxidem siřičitým a byl měněn obsah oxidu siřičitého za udržování objemové koncentrace kyslíku v plynu kolem 2,3 %.
Bylo provedeno pět pokusů s pěti různými objemovými koncentracemi oxidu siřičitého. V každém pokusu se plyn nechal procházet fluidním ložem 6 g hydrogenuhličitanu sodného jako v případě příkladu 1 a byl měřen stupeň odstranění oxidů dusíku (NOX) z plynu. Získané výsledky jsou znázorněny v diagramu na obr. 5, kde osa úseček představuje objemovou koncentraci (v ppm) oxidu siřičitého vplynu na vstupu do lože a osa pořadnic vyjadřuje objemový zlomek oxidů dusíku, odstraněný z plynu na konci pokusu. Diagram ukazuje, že čištění plynu od oxidů dusíku vzrůstá s koncentrací oxidu siřičitého v plynu a blíží se k optimální konstantní hodnotě, je-li objemová koncentrace oxidu siřičitého v plynu alespoň rovná 600 ppm.
Claims (13)
1. Způsob čištění plynu, obsahujícího oxid dusnatý, oxid siřičitý a kyslík, od oxidu dusnatého působením hydrogenuhličitanu alkalického kovu, vyznačený tím, že se koncentrace kyslíku a oxidu siřičitého vplynu udržují na hodnotách odpovídajících molámímu poměru O2:NO alespoň rovnému 1 a molámímu poměru SO2:NO alespoň rovnému 0,2, přičemž se teplota plynu udržuje mezi 300 a 700 K.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se koncentrace kyslíku v plynu udržuje na hodnotě odpovídající molámímu poměru O2:NO alespoň rovnému 2.
3. Způsob podle nároku 2, vyznačený tím, že se koncentrace kyslíku v plynu udržuje na hodnotě odpovídající molámímu poměru O2:NO vyššímu než 5.
4. Způsob podle některého z nároků laž3, vyznačený tím, že se koncentrace oxidu siřičitého v plynu udržuje na hodnotě odpovídající molámímu poměru SO2:NO alespoň rovnému 0,5.
5. Způsob podle některého z nároků laž4, vyznačený tím, že se v plynu udržuje množství oxidu siřičitého na hodnotě, která je alespoň rovna teoretickému množství oxidu siřičitého nezbytnému k vytvoření reakcí s hydrogenuhličitanem alkalického kovu disiřičitanu alkalického kovu v množství nezbytném pro reakci s oxidem dusnatým a oxidem dusičitým, které jsou přítomné v plynu.
6. Způsob podle nároku 5, vyznačený tím, že se koncentrace oxidu siřičitého v plynu udržuje na hodnotě odpovídající molámímu poměru SO2:NO rovnému 1 až 2.
7. Způsob podle některého z nároků laž6, vyznačený tím, že se koncentrace kyslíku v plynu udržuje na hodnotě alespoň rovné 0,06 % objemu a objemová koncentrace oxidu siřičitého se udržuje na hodnotě alespoň rovné 100 ppm.
8. Způsob podle nároku 7, vyznačený tím, že se koncentrace kyslíku vplynu udržuje na hodnotě alespoň rovné 0,25 % objemu a objemová koncentrace oxidu siřičitého se udržuje na hodnotě alespoň rovné 500 ppm.
-7CZ 285444 B6
9. Způsob podle některého z nároků laž8, vyznačený tím, že se použije více než 0,5 molů hydrogenuhličitanu alkalického kovu na mol oxidu dusnatého přítomného v plynu.
10. Způsob podle nároku 9, vyznačený tím, že se použije 0,8 až 5 molu hydrogenuhličitanu alkalického kovu na mol oxidu dusíku přítomného v plynu.
11. Způsob podle některého z nároků lažlO, vyznačený tím, že se provádí při teplotě 400 až 500 K.
12. Způsob podle některého z nároků lažll, vyznačený tím, že se provádí suchou cestou.
13. Způsob podle některého z nároků lažl2, vyznačený tím, že se jako hydrogenuhličitan alkalického kovu použije hydrogenuhličitan sodný.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9112097A FR2681795B1 (fr) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Procede pour epurer un gaz contenant de l'oxyde nitrique et du dioxyde de soufre. |
| PCT/EP1992/002172 WO1993006915A1 (fr) | 1991-09-30 | 1992-09-18 | Procede pour epurer un gaz contenant de l'oxyde nitrique et du dioxyde de soufre |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ75094A3 CZ75094A3 (en) | 1994-12-15 |
| CZ285444B6 true CZ285444B6 (cs) | 1999-08-11 |
Family
ID=9417494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ94750A CZ285444B6 (cs) | 1991-09-30 | 1992-09-18 | Způsob čištění plynu obsahujícího oxid dusnatý a oxid siřičitý |
Country Status (21)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5540902A (cs) |
| EP (1) | EP0606268B1 (cs) |
| JP (1) | JPH06510944A (cs) |
| KR (1) | KR100236882B1 (cs) |
| AR (1) | AR247112A1 (cs) |
| AT (1) | ATE146696T1 (cs) |
| AU (1) | AU665781B2 (cs) |
| BR (1) | BR9206567A (cs) |
| CA (1) | CA2119639C (cs) |
| CZ (1) | CZ285444B6 (cs) |
| DE (1) | DE69216246T2 (cs) |
| DK (1) | DK0606268T3 (cs) |
| ES (1) | ES2097923T3 (cs) |
| FI (1) | FI112040B (cs) |
| FR (1) | FR2681795B1 (cs) |
| GR (1) | GR3022925T3 (cs) |
| HU (1) | HU213844B (cs) |
| NO (1) | NO301966B1 (cs) |
| PL (1) | PL170298B1 (cs) |
| RU (1) | RU2076772C1 (cs) |
| WO (1) | WO1993006915A1 (cs) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2724328B1 (fr) * | 1994-09-09 | 1997-01-10 | Solvay | Composition reactive et procede pour l'epuration d'un gaz contenant de l'oxyde nitrique |
| RU2138324C1 (ru) * | 1998-06-10 | 1999-09-27 | Научно-технический центр "Экосорб" Ассоциации "Космонавтика-человечеству" | Способ очистки отходящих газов от so2 и nox |
| RU2140810C1 (ru) * | 1998-07-21 | 1999-11-10 | Акционерное общество открытого типа "Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт (ВТИ)" | Способ очистки продуктов горения от оксидов азота с одновременным кондиционированием дымовых газов перед электрофильтром |
| US7531154B2 (en) | 2005-08-18 | 2009-05-12 | Solvay Chemicals | Method of removing sulfur dioxide from a flue gas stream |
| AT502375B1 (de) * | 2006-02-28 | 2007-03-15 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren zur behandlung von abgas aus sinter- und pelletanlagen |
| FR2934790B1 (fr) * | 2008-08-08 | 2011-11-18 | Lab Sa | Procede et installation d'epuration de fumees de combustion contenant des oxydes d'azote |
| US9051188B2 (en) | 2011-06-01 | 2015-06-09 | Solvay Chemicals, Inc. | Sodium bicarbonate product with excellent flowability and its method of manufacture |
| US20150314155A1 (en) | 2012-12-05 | 2015-11-05 | Solvay Sa | Treatment of Sodic Fly Ash for Reducing the Leachability of Selenium Contained Herein |
| TW201609222A (zh) | 2014-06-04 | 2016-03-16 | 首威公司 | 使用水溶性矽酸鹽源和含有鈣和／或鎂的材料穩定含鈉粉煤灰 |
| WO2015187781A2 (en) | 2014-06-04 | 2015-12-10 | Solvay Sa | Stabilization of sodic fly ash of type f using calcium-based material |
| US10766782B2 (en) | 2015-09-23 | 2020-09-08 | Solvay Sa | Production of crystalline sodium bicarbonate |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH462359A (de) * | 1966-06-29 | 1968-09-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Verfahren zum Betrieb eines thermischen Kraftwerkes |
| DK450781A (da) * | 1981-10-12 | 1983-04-13 | Niro Atomizer As | Fremgangsmaade til fjernelse af nitrogenoxider og svovloxider fra spildgasser |
| AT382089B (de) * | 1985-04-05 | 1987-01-12 | Waagner Biro Ag | Verfahren und einrichtung zur reinigung von mit staeuben und schadgasen verunreinigten abgasen |
| US4783325A (en) * | 1985-05-14 | 1988-11-08 | Jones Dale G | Process and apparatus for removing oxides of nitrogen and sulfur from combustion gases |
| EP0301272A3 (de) * | 1987-07-29 | 1990-12-05 | Waagner-Biro Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Abgas- oder Abluftreinigung |
| US5002741A (en) * | 1989-11-16 | 1991-03-26 | Natec Resources Inc. | Method for SOX /NOX pollution control |
| US5165902A (en) * | 1991-07-31 | 1992-11-24 | Research Cottrell, Inc. | Method and apparatus for reducing nitrogen dioxide emissions in a dry sodium scrubbing process using humidification |
-
1991
- 1991-09-30 FR FR9112097A patent/FR2681795B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-09-18 CA CA002119639A patent/CA2119639C/fr not_active Expired - Fee Related
- 1992-09-18 CZ CZ94750A patent/CZ285444B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1992-09-18 WO PCT/EP1992/002172 patent/WO1993006915A1/fr active IP Right Grant
- 1992-09-18 BR BR9206567A patent/BR9206567A/pt not_active IP Right Cessation
- 1992-09-18 HU HU9400896A patent/HU213844B/hu not_active IP Right Cessation
- 1992-09-18 ES ES92919553T patent/ES2097923T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1992-09-18 EP EP92919553A patent/EP0606268B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1992-09-18 KR KR1019940700993A patent/KR100236882B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1992-09-18 US US08/211,081 patent/US5540902A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-09-18 RU RU9294018218A patent/RU2076772C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1992-09-18 AU AU25635/92A patent/AU665781B2/en not_active Ceased
- 1992-09-18 AT AT92919553T patent/ATE146696T1/de not_active IP Right Cessation
- 1992-09-18 PL PL92302920A patent/PL170298B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1992-09-18 JP JP5506578A patent/JPH06510944A/ja active Pending
- 1992-09-18 DE DE69216246T patent/DE69216246T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-09-18 DK DK92919553.5T patent/DK0606268T3/da active
- 1992-09-28 AR AR92323285A patent/AR247112A1/es active
-
1994
- 1994-03-29 FI FI941454A patent/FI112040B/fi active
- 1994-03-29 NO NO941156A patent/NO301966B1/no not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-03-26 GR GR970400611T patent/GR3022925T3/el unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HU213844B (en) | 1997-11-28 |
| PL170298B1 (pl) | 1996-11-29 |
| AU665781B2 (en) | 1996-01-18 |
| FI941454L (fi) | 1994-03-29 |
| FI941454A0 (fi) | 1994-03-29 |
| WO1993006915A1 (fr) | 1993-04-15 |
| EP0606268A1 (fr) | 1994-07-20 |
| NO941156D0 (no) | 1994-03-29 |
| FI112040B (fi) | 2003-10-31 |
| DE69216246D1 (de) | 1997-02-06 |
| FR2681795B1 (fr) | 1993-11-19 |
| AU2563592A (en) | 1993-05-03 |
| HU9400896D0 (en) | 1994-06-28 |
| KR100236882B1 (ko) | 2000-01-15 |
| ATE146696T1 (de) | 1997-01-15 |
| GR3022925T3 (en) | 1997-06-30 |
| HUT67831A (en) | 1995-05-29 |
| NO941156L (no) | 1994-03-29 |
| DE69216246T2 (de) | 1997-07-10 |
| BR9206567A (pt) | 1995-10-17 |
| NO301966B1 (no) | 1998-01-05 |
| CA2119639A1 (fr) | 1993-04-15 |
| DK0606268T3 (da) | 1997-06-16 |
| FR2681795A1 (fr) | 1993-04-02 |
| EP0606268B1 (fr) | 1996-12-27 |
| CA2119639C (fr) | 2002-04-16 |
| US5540902A (en) | 1996-07-30 |
| JPH06510944A (ja) | 1994-12-08 |
| AR247112A1 (es) | 1994-11-30 |
| ES2097923T3 (es) | 1997-04-16 |
| RU2076772C1 (ru) | 1997-04-10 |
| CZ75094A3 (en) | 1994-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8012438B2 (en) | Wet scrubber additive for simultaneous removal of oxides and metals from a gas | |
| US20030206843A1 (en) | Methods and compositions to sequester combustion-gas mercury in fly ash and concrete | |
| US8277545B2 (en) | Method of reducing an amount of mercury in a flue gas | |
| US5002741A (en) | Method for SOX /NOX pollution control | |
| CN102883794A (zh) | 控制从烧煤的热工艺释放汞的方法和系统 | |
| US7217401B2 (en) | Mercury removal from activated carbon and/or fly ash | |
| US4908194A (en) | Method for baghouse brown plume pollution control | |
| Chmielewski et al. | Pilot plant for electron beam flue gas treatment | |
| CZ285444B6 (cs) | Způsob čištění plynu obsahujícího oxid dusnatý a oxid siřičitý | |
| US4954324A (en) | Method of baghouse brown plume pollution control | |
| CZ74994A3 (en) | Purification process of nitrogen(ii) oxide-containing gas | |
| US5935539A (en) | Reactive composition and method for the purification of a nitric oxide containing gas | |
| US5348716A (en) | Process for purifying a gas containing nitric oxide | |
| WO1994008892A1 (en) | Ash ammonia stripping | |
| CN1131718C (zh) | 用于改进静电除尘器收集效率的方法 | |
| MXPA97001736A (en) | Reactive composition and procedure for the depuration of a gas containing oxide nitr | |
| JPH0568848A (ja) | 脱硫方法 | |
| Harkness et al. | Combined NO sub x/SO sub 2 control technology |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20090918 |