CZ290653B6

CZ290653B6 - Způsob snižování znečištění atmosféry

Info

Publication number: CZ290653B6
Application number: CZ19951355A
Authority: CZ
Inventors: Meir Aharon Eyal
Original assignee: Hamit Energy As
Priority date: 1992-11-29
Filing date: 1993-11-23
Publication date: 2002-09-11
Also published as: GR3024131T3; FI952572A0; EP0670750A1; JP3776448B2; NO303674B1; FI952572A; DE69311132D1; IL103918A; JPH08503884A; CA2150363C; IL103918A0; DK0670750T3; CA2150363A1; PL309221A1; NO952093L; PL175655B1; ATE153557T1; FI113525B; EP0670750B1; CZ135595A3

Abstract

Způsob snižování znečištění atmosféry způsobené nečistotami, které jsou vybrány ze skupiny sestávající z oxidu uhličitého CO.sub.2.n., oxidu siřičitého SO.sub.2.n. a jejich směsí, obsaženými v průmyslových plynech, které se vypouští do atmosféry spočívá v tom, že se oxid uhličitý CO.sub.2.n. převádí na uhličitan vápenatý a oxid siřičitý SO.sub.2.n. se převádí na siřičitan vápenatý pomocí komerčně dostupných vápenatých solí tak, 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, načež se nechá reagovat roztok, který obsahuje nečistoty s reagencií, která obsahuje vápenatou sůl za vzniku nerozpustného uhličitanu vápenatého a komerčně využitelné soli, která sestává z aniontu zmíněné vápenaté soli a kationtu alkalické báze.ŕ

Description

Způsob snižování znečištění atmosféry

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká způsobu snižování znečištění atmosféry, které je způsobeno nečistotami, které jsou vybrány ze skupiny sestávající z oxidu uhličitého CO₂, oxidu siřičitého SO₂a jejich směsí.

Konkrétněji se předkládaný vy nález týká způsobu snižování znečištění atmosféry, které je způsobeno oxidem uhličitým CO₂, který je obsažen v průmyslových plynech, jako jsou kouřové plyny, které vznikají při spalování v turbínách poháněných spalinami tak, že se oxid uhličitý CO₂převádí na uhličitan vápenatý CaCO₃ pomocí komerčně dostupných vápenatých solí, a způsobu snižování atmosféry, které je způsobeno oxidem siřičitým SO₂, který je obsažen v průmyslových plynech tak, že se oxid siřičitý' 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 USA způsobené zdvojnásobením emisí CO₂ (očekávané mezi 2025 a 2050) by činily 60 miliard dolarů nebo 1 % hrubého domácího produktu.

Kongresu USA 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 USA 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 CO₂ potřebný pro výrobu hydrogenuhličitanu sodného. Tyto způsoby nicméně nejsou určeny ktomu, 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 diethanolamin, 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,

-1 CZ 290653 B6 která je následována desorpcí, a proto by silný absorbér, který by byl jinak žádoucí, vyžadoval nepřijatelné energické 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 CO₂, 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 naléhává potřeba účinnějších a ekonomičtějších způsobů. Výzkum a vývoj se zintenzívnil v mnoha zemích včetně USA, Anglie, Německa, Japonska a Ruska jak ukazuje např. (a) D. Bienstock, J. H. Field, S. Katell a K. D. Planst, „Evaluation of Dry Processes for Removing Sulfur Dioxide from Power Plant Flue Gases“, JAPCA. vol. 15, p. 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, p. 109 (1957).

Emise SO₂ v USA v šedesátých a sedmdesátých letech byly z různých zdrojů odhadnuty na 20 miliónů tun ročně 85 % pocházelo ze spalování uhlí (s obsahem síry 0,5 až 5 %) a zbytek ze spalování ropy (0 až 5 % síry). Předpokládá se, že použití uhlí se bude rozšiřovat, vzhledem k ubývání rezerv kapalných a plynných paliv a může vést v USA 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 SO₂ 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 lb/BTU (liber/britská termická jednotka) (0,516 g/MJ) pokud spalují pevné palivo. Toto omezení vyžaduje odstranit při použití uhlí a 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.

-2CZ 290653 B6

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 provede 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 ktomu, 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 CaCC>3, 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 problametiky poskytuje předkládaný vynález způsob snižování znečištění atmosféry, které je způsobeno nečistotami, které jsou vybrány ze skupiny sestávající z oxidu uhličitého CO₂, oxidu siřičitého SO₂ a jejich směsí, které jsou obsaženy v průmyslových plynech, které se vypouští do atmosféry tak, že se oxid uhličitý CO₂ převádí na uhličitan vápenatý a oxid siřičitý SO₂ se převádí na siřičitan vápenatý pomocí běžně dostupné reakční složky obsahující vápenatou sůl, kde se:

a) nechá reagovat příslušný plyn, který obsahuje nečistoty, před jeho vypuštěním do atmosféry, s vodným roztokem amoniaku, přičemž nečistoty reagují s amoniakem a přecházejí do roztoku za vzniku roztoku nasyceného oxidem uhličitým CO₂ a/nebo oxidem siřičitým SO₂, a vznikající plyn, který se vypouští do atmosféry, má snížený obsah nečistot a

b) nechá reagovat roztok, který je nasycený oxidem uhličitým CO₂ a/nebo siřičitým SO₂s reakční složkou obsahující vápenatou sůl vybranou ze skupiny zahrnující ortofosforečnan

-3CZ 290653 B6 vápenatý a jeho produkty obsahující vápník, dusičnan vápenatý chlorid vápenatý nebo sádru, za vzniku uhličitanu vápenatého, s tou podmínkou, že uvedená sůl není odvozena od uhličitanu vápenatého nebo hydroxidu vápenatého v případě roztoku nasyceného CO₂ a nebo vybrána ze skupiny zahrnující dusičnan vápenatý a chlorid vápenatý při tvorbě siřičitanu vápenatého v případě roztoku nasyceného SO₂, za současného vzniku komerčně využitelné amonné soli jako vedlejšího produktu obsahující anion ze zmíněné reagující složky vápenaté soli.

Při způsobu snižování znečištění atmosféry podle nároku 1, které je způsobeno oxidem uhličitým CO₂, se použije reakční složka obsahující dusičnan vápenatý Ca(NO₃)₂, získaný reakcí kyseliny dusičné s ortofosforečnanem vápenatým.

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, kde CO₂ reaguje s bází a přechází do roztoku a takto upravený plyn, který se vypouští do atmosféry, má snížený obsah CO₂a roztok, který obsahuje CO₂ reaguje s reagencií, která obsahuje vápenatou sůl, konkrétně ortofosforečnan vápenatým 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 zNaOH, KOH, amoniaku nebo jeho zdroje, 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 a 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 CO₂ uveden 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 reagující složku 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, jakákoliv 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, buď přímo, nebo v kombinaci s jinými látkami, a proto jsou komerčně 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, kde 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.

-4CZ 290653 B6

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.

Reagující složka 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 reagující složka 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 SO₂reaguje s bází a předchází do roztoku a takto upravený plyn, který se vypouští do atmosféry, má snížený obsah SO₂ a roztok, který obsahuje SO₂ reaguje s vodorozpustnou 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 zNaOH, 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.

-5CZ 290653 B6

Jakjiž 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 patentech OS 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.

Patent US 3 870 781 využívá silné báze k čištění kouřových plynů, nicméně způsob, který popisuje dále zahrnuje oxidaci HSO₃“ na ionty ΗΓ 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 patentu US 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 vy nález 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.

Reagující složka 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 + CaCl₂ = 2 NftyCh + CaSO₃.

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.

-6CZ 290653 B6

Protože absorbent je také reagující složka a reakce je exotermícká, 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 vy užití a popisu postupů a principů předkládaného vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Směs plynů o složení 95 % dusíku a 5 % CO₂ se bublá skrz kolonu, která je naplněna koncentrovaným vodným roztokem KOH. Obsah CO₂ na výstupu z kolony je snížen na více než jednu polo; inu 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 % CO? 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 kry stalizační odparky, aby se získalo odpovídající množství síranu amonného.

Příklad 3

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

-7CZ 290653 B6

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 CaCl₂na nerozpustný CaSO₃ a 2 NH₄C1. 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 šitu 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 za ilustrativní a nějako 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 vyčištění odpadních, průmyslových plynů, které obsahují CO₂ nebo SO₂.

Claims

1. Způsob snižování znečištění atmosféry způsobené nečistotami, které jsou vybrány ze skupiny sestávající z oxidu uhličitého CO₂, oxidu siřičitého SO₂ a jejich směsí obsaženými v průmyslových plynech, které se vypouští do atmosféry, při kterém se oxid uhličitý CO₂ převádí na uhličitan vápenatý a oxid siřičitý SO₂ se převádí na siřičitan vápenatý pomocí běžně dostupné reakční složky obsahující vápenatou sůl, vyznačující se t í m , že se

a) nechá reagovat příslušný plyn obsahující nečistoty, před jeho vypuštěním do atmosféry, svodným roztokem amoniaku, kdy nečistoty reagují s amoniakem a přecházejí do roztoku za vzniku roztoku nasyceného oxidem uhličitým CO₂ a/nebo oxidem siřičitým SO₂, přičemž plyn, který se vypouští do atmosféry, má snížený obsah nečistot a

b) nechá reagovat roztok, který je nasycený oxidem uhličitým CO₂ a/nebo oxidem siřičitým SO₂ s reakční složkou obsahující vápenatou sůl vybranou ze skupiny zahrnující ortofosforečnan vápenatý a jeho produkty obsahující vápník, dusičnan vápenatý, chlorid vápenatý a sádru, za vzniku uhličitanu vápenatého, s podmínkou, že vápenatá sůl není odvozena od uhličitanu vápenatého nebo hydroxidu vápenatého v případě roztoku nasyceného CO₂ a nebo vybrána ze skupiny zahrnující dusičnan vápenatý a chlorid vápenatý při tvorbě siřičitanu vápenatého v případě roztoku nasyceného SO₂,

-8CZ 290653 B6 za současného vzniku komerčně využitelné amoniakové soli jako vedlejšího produktu obsahující anion ze zmíněné reagující složky vápenaté soli.

2. Způsob snižování znečištění atmosféry podle nároku 1, které je způsobeno oxidem uhličitým CO₂, vyznačující se tím, že se použije reagující složka obsahující dusičnan vápenatý CafNOj)?, získaný reakcí kyseliny dusičné s ortofosforečnanem vápenatým.

3. Způsob snižování znečištění atmosféry podle nároku 1, které je způsobeno oxidem uhličitým CO₂, vyznačující se tím, že se použije reagující složka obsahující hydrogenfosforečnan získaný reakcí kyseliny fosforečné s ortofosforečnanem vápenatý m.

4. Způsob snižování atmosféry podle nároku 1, které je způsobeno oxidem uhličitým CO₂, vyznačující se t í m, že se přivádí amoniak nebo jeho zdroj a komerčně dostupná reagující složka obsahující vápenatou sůl vybraná ze skupiny zahrnující ortofosforečnan vápenatý a jeho odvozené produkty obsahující vápník, dusičnan vápenatý, chlorid vápenatý a sádru na místa, které jsou plynové turbíny poháněné spalováním, přičemž spaliny využívají jako zdroj oxidu uhličitého CO₂ pro tvorbu uhličitanu vápenatého.

5. Způsob snižování znečištění atmosféry podle nároku 4, které je způsobeno oxidem uhličitým CO₂, vy z n a č u j í c í se t í m , že uvedené místo je vrtná plošina.

6. Způsob snižováni znečištění atmosféry podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, které je způsobeno oxidem uhličitým CO2, vyznačující se tím, že se nechá reagovat průmyslový plyn, před jeho emisí, s vodným roztokem, který obsahuje amoniak a vodorozpustnou vápenatou sůl, přičemž oxid uhličitý CO2 přechází do vodného roztoku, sráží se uhličitan vápenatý a plyn uvolňovaný do atmosféry má nižší obsah oxidu uhličitého CO₂.

7. Způsob snižování znečištění atmosféry podle nároku 1, které je způsobeno oxidem uhličitým CO₂, vyznačující se tím, že se použije reagující složka obsahující dusičnan vápenatý CafNOjE, získaný reakcí kyseliny dusičné s ortofosforečnanem vápenatým.

8. Způsob snižování znečištění atmosféry podle nároku 1, které je způsobeno oxidem siřičitým SO₂, vyznačující se t í m , že se nechá reagovat uvedený průmyslový plyn, před jeho emisí, s vodným roztokem, který obsahuje amoniak a vodorozpustnou vápenatou sůl přičemž oxid siřičitý SO₂ přechází do vodného roztoku za vzniku sraženiny siřičitanu vápenatého a plyn uvolňovaný do atmosféry má nižší obsah oxid siřičitý SO₂.

9. Způsob snižování znečištění atmosféry podle nároku 1, které je způsobeno oxidem siřičitým SO₂, vyznačující se tím, že reakce s amoniakem se provádí při pH vyšším než 8.