DE2014248C3 - Verfahren zum Unschädlichmachen von Stickoxide enthaltenden Gasen - Google Patents
Verfahren zum Unschädlichmachen von Stickoxide enthaltenden GasenInfo
- Publication number
- DE2014248C3 DE2014248C3 DE19702014248 DE2014248A DE2014248C3 DE 2014248 C3 DE2014248 C3 DE 2014248C3 DE 19702014248 DE19702014248 DE 19702014248 DE 2014248 A DE2014248 A DE 2014248A DE 2014248 C3 DE2014248 C3 DE 2014248C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- nitrogen
- oxides
- combustion
- oxygen
- products
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitrogen oxide Substances O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims description 16
- 229910052813 nitrogen oxide Inorganic materials 0.000 title claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 5
- 238000009877 rendering Methods 0.000 title claims description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 52
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 17
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 17
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 16
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims description 6
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 5
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZWWCURLKEXEFQT-UHFFFAOYSA-N Dinitrogen pentoxide Chemical compound [O-][N+](=O)O[N+]([O-])=O ZWWCURLKEXEFQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 1
- 150000002483 hydrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- -1 methane Chemical class 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Chemical compound O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YPJKMVATUPSWOH-UHFFFAOYSA-N nitrooxidanyl Chemical compound [O][N+]([O-])=O YPJKMVATUPSWOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 238000010405 reoxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Description
35
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verhinderung der Luftverschmutzung, und zwar auf ein
Verfahren zur Umwandlung von Stickoxide enthaltenden Gasen in Gase, die gefahrlos in die Umgebungsatmosphäre
abgelassen werden können.
Bei vielen indusixiellen Verfahren enthalten die
erzeugten Abgase so viel Stickstoff, daß sie nicht in die Luft abgelassen werden können. Es wurden bereits
verschiedene Verfahren zur Beseitigung der Stickoxide in Abgasen vorgeschlagen; z. B. wird eine Absorption
des Stickstoffs in Wasser durchgeführt, wobei Salpetersäure gewonnen wird.
Ein solches Verfahren ist jedoch kostspielig, bringt Korrosionsprobleme mit sich und ergibt nur eine
technisch uninteressante Säuremenge.
Weiter wurde bereits vorgeschlagen, Stickoxide dadurch unschädlich zu machen, daß man sie unter
Reduktion der Oxide zu Stickstoff in den reduzierenden Teil einer Flamme leitet. Bei diesen Verfahren, wie sie in
der US-Patentschrift: 26 73 141 sowie der schweizerischen Patentschrift 2 75 796 beschrieben sind, genügt
jedoch der durch die Stickoxide gelieferte Sauerstoff nicht zur vollständigen Verbrennung, so daß die
behandelten Abgase stark rauchhaltig sind und auch noch sonstige schädliche Verunreinigungen, insbesondere
CO und Aldehyde, enthalten.
Die vorliegende Erfindung beseitigt diese Nachteile. Sie geht von den bekannten Verfahren zum Unschädlichmachen
von Stickoxide enthaltenden Gasen mit einer reduzierenden Flamme durch Vermischen der in
der Flamme entstandenen Verbrennungsprodukte mit den Stickoxiden aus und ist dadurch gekennzeichnet,
daß ein Brennstoff in Anwesenheit von etwa 85% des stöchiometrischen Sauerstoffbedarfs verbrannt wird
und die Oxide des Stickstoffs mit den erhaltenen Verbrennungsgasen in einem Verhältnis gemischt
werden, welches einen Überschuß an oxidierbaren Verbrennungsprodukten gegenüber dem Sauerstoff, der
aus den Oxiden zur Verfugung steht, erzeugt, wobei andere wesentliche Sauerstoffquellen ausgeschlossen
werden, das Gemisch auf Temperaturen von etwa 650 bis 1390° C gekühlt wird und die oxidierbaren
Verbrennungsprodukte, die verbleiben, nachdem im wesentlichen die gesamten Oxide des Stickstoffs zu
Stickstoff reduziert sind, mit einem Überschuß an Sauerstoff, der jedoch nicht ausreicht, um den Stickstoff
zu mehr als 50 teilen pro Million Oxiden des Stickstoffs umzuwandeln, gemischt werden, um alle Verbrennungsprodukte in Kohlendioxid und Wasser überzuführen,
und daß das Produkt anschließend gekühlt und in an sich bekannter Weise abgelassen wird.
Zweckmäßig wird dabei die Temperatur des Gemisches von Oxiden des Stickstoffs und der Verbrennungsprodukte in einem Bereich von etwa 982 bis 13900C
gehalten.
Das Sauerstoffvolumen, das verwendet wird, um die Brennstoffe zu oxidieren, die verbleiben, nachdem der
Sauerstoff aus den Oxiden verbraucht ist, wird so eingestellt, daß lediglich ein geringer Überschuß
vorhanden ist, um eine übermäßige Wiederoxidation des Stickstoffs auszuschalten. Vorzugsweise wird nicht
mehr als etwa 1% Sauerstoffüberschuß über den stöchiometrischen Bedarf zur vollständigen Oxidation
verwendet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert:
Ein Ofen weist ein Stahlgehäuse 10 auf, welches mit einem feuerfesten Material ausgekleidet ist. Eine
Flamme U brennt im unteren Abschnitt des Ofens. Ein Kohlenwasserstoff, wie beispielsweise Methan, wird
über eine Leitung 12 dem Brenner 14 zugeführt, während Luft durch den Brenner mit einer Rate
zugeführt wird, die derart ist, daß etwa 85% des stöchiometrischen Bedarfs an Sauerstoff für eine
vollständige Verbrennung des Kohlenwasserstoffs zugeführt wird. Ein Abgas, welches etwa 20 000 Teile pro
Million von gemischten Oxiden des Stickstoffs, wie beispielsweise Stickstoffoxidul, Stickstoffoxid, Stickstofftrioxid,
Stickstoffperoxid und Stickstoffpentoxid, enthält, wird über eine Leitung 16 in eine Zone 17 neben
der Flamme 11 eingeleitet. Die Verbrennungsprodukte des Methans, die Methylalkohol, Formaldehyd, Kohlenmonoxid
und Wasserstoff enthalten, werden in der Zone 17 mit den Gas gemischt. Die Temperatur in der
Verbrennungszone 17 wird auf einem Wert von etwa 9820C bis zu etwa 13900C gehalten, und zwar dadurch,
daß man ein Kühlmittel durch die Leitungen 18 und 19 einströmen läßt. Wenn das Gasgemisch nach oben
durch die Zone 17 hindurch zur Zone 21 strömt, werden die Verhrennungsprodukte oxidiert, und zwar durch den
Sauerstoff, der den Oxiden des Stickstoffs entzogen wird, wodurch diese zu Stickstoff reduziert werden. Der
Brennstoff, der zum Brenner strömt, wird derart eingestellt, daß sichergestellt ist, daß immer ein
Überschuß an Verbrennungsprodukten, hauptsächlich Kohlenmonoxid und Wasserstoff, in der Zone 17
vorhanden ist, so daß ein Bedarf für den gesamten Sauerstoff besteht, der durch die Oxide des Stickstoffs
zur Verfügung gestellt werden kann.
Das Gemisch von Stickstoff und der Überschuß an Kohlenmonoxid, Wasserstoff und anderen oxidierbaren
Mmerialien wird mit Luft gemischt, die durch Leitungen 22 und 23 zugeführt werden, wenn das gasförmige
Gemisch die Zone 17 verläßt. Die Luftströmung wird derart eingestellt, daß eine Oxidation von im wesentlichen
allen brennbaren Materialien sichergestellt wird, um zu verhindern, daß Kohlenmonoxid und Wasserstoff
aus der Zone 21 austreten können. Ein Kühlmittel strömt in die Zone 21 durch das Rohr 24 ein, um die
Wärme aufzunehmen, die während der Oxidation in der Zone 21 erzeugt wird. Das Gas, welches die Zone 21
verläßt, enthält weniger als 50 Teilchen pro Million Oxide des Stickstoffs und ist im wesentlichen frei von
Kohlenstoff, Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Das '5 Luftvolumen, welches durch die Leitungen 22 und 23
zugeführt wird, wird vorzugsweise derart eingestellt, daß weniger als 1% Sauerstoffüberschuß gegenüber
dem stöchiometrischen Bedarf der Kohlenstoff- und Wasserstoffverbindungen im Gas vorhanden ist, um
eine wesentliche Oxidation des Stickstoffs auszuschalten.
Dadurch, daß das Luftvolumen, welches dem Brenner 14 zugeführt wird, eingestellt wird und dadurch, daß das
Volumen des Gases, welches durch die Leitung 16 zugeführt wird, genau eingestellt wird und daß die
Temperatur zwischen etwa 982 und etwa 13900C gehalten wird, und dadurch, daß die richtige Menge von
Luft durch die Leitungen 22 und 23 zugeführt wird, können die Oxide des Stickstoffs zu Stickstoff reduziert
werden und der Brennstoff wird zu ungefährlichem Kohlendioxid und Wasser oxidiert, um die gefährlichen
Gase, die durch die Leitung 16 einströmen, in ein harmloses Gas umzuwandeln, welches im wesentlichen
frei von Kohlenstoff ist und welches aus der Zone 21 abströmt.
Obwohl jeder Brennstoff verwendet werden kann, der im wesentlichen vollständig zu Kohlendioxid und
Wasser oxidiert werden kann, wie beispielsweise Kohle, öl, flüssige Kohlenwasserstoffe und dergleichen, werden
beste Resultate mit Methan oder emem Erdgas erzielt, welches Kohlenwasserstoffe mit geringem
Molekulargewicht enthält, wobei diese Produkte mit einer klaren Flamme verbrennen, die im wesentlichen
frei von Kohlenstoff ist.
Es ist von Bedeutung, daß die Temperatur innerhalb der Verbrennungskammer im Bereich der oben
erwähnten Grenzen gehalten wird, um eine richtige Oxidation und Reduktion zu erzielen, während eine
Beschädigung der hitzebeständigen Auskleidung im wesentlichen ausgeschaltet wird. Jede geeignete Flüssigkeit
oder jedes geeignete Gas, welche(s) frei von abgebbarem Sauerstoff ist, wie beispielsweise Stickstoff,
Kohlendioxid, Wasser oder dergl., können als Kühlmittel verwendet werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
- Patentansprüche:1, Verfahren zum Unschädlichmachen von Stickoxide enthaltenden Gasen mit einer reduzierenden S Flamme durch Vermischen der in der Flamme entstandenen Verbrennungsprodukte mit den Stickoxiden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Brennstoff in Abwesenheit von etwa 85% des stöchiometrischen Sauerstoffbedarfs verbrannt wird >o und die Oxide des Stickstoffs mit den erhaltenen Verbrennungsgasien in einem Verhältnis gemischt werden, welches einen Überschuß an oxidierbaren Verbrennungsprodukten gegenüber dem Sauerstoff, der aus den Oxiden zur Verfügung steht, erzeugt, >5 wobei andere wesentliche Sauerstoffquelien ausgeschlossen werden, das Gemisch auf Temperaturen von etwa 650 bis 13900C gekühlt wird und die oxidierbaren Verbrennungsprodukte, die verbleiben, nachdem im wesentlichen die gesamten Oxide des Stickstoffs zu Stickstoff reduziert sind, mit einem Überschuß an Sauerstoff, der jedoch nicht ausreicht, um den Stickstoff zu mehr als 50 Teilen pro Million Oxiden des Stickstoffs umzuwandeln, gemischt werden, um alle Verbrennungsprodukte in Kohlendioxid und Wasser überzuführen, und daß das Produkt anschließend gekühlt und in an sich bekannter Weise abgelassen wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Gemisches von Oxiden des Stickstoffs und der Verbrennungsprodukte in einem EJereich von etwa 982 bis zu etwa 1390°C gehalten wird.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US81104869A | 1969-03-27 | 1969-03-27 | |
| US81104869 | 1969-03-27 | ||
| US15805871A | 1971-06-29 | 1971-06-29 | |
| US328785A US3873671A (en) | 1969-03-27 | 1973-02-01 | Process for disposal of oxides of nitrogen |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2014248A1 DE2014248A1 (de) | 1970-11-12 |
| DE2014248B2 DE2014248B2 (de) | 1976-12-30 |
| DE2014248C3 true DE2014248C3 (de) | 1977-08-18 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3132224C2 (de) | ||
| US3873671A (en) | Process for disposal of oxides of nitrogen | |
| DE1926629C3 (de) | Verfahren zur Beseitigung des aus Koksofengasen und ihren Kondensaten abgetrennten Ammoniaks | |
| DE69117930T2 (de) | Verbrennung mit getrennten Zonen | |
| DE69302666T2 (de) | Hybrides Verfahren zur oxydierenden Verbrennung | |
| DE2411672A1 (de) | Verfahren zur reduzierung von no in verbrennungsabgasen | |
| DE2337283A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum verbrennen von abgasen | |
| DE3004186A1 (de) | Verfahren zur verbrennungsbehandlung von ablassfluiden, die stickstoffverbindungen enthalten | |
| DE2320304A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur entfernung von luftverschmutzenden stickoxiden | |
| DE2519526A1 (de) | Verfahren zum herstellen von heissen reduzierenden gasen | |
| EP0140944A1 (de) | Verfahren und vorrichtuing zur reinigung von verbrennungsgasen aus beispeilsweise haushaltsheizungen, verbrennungsmotoren oder dergl. feuerungen | |
| DE2346247A1 (de) | Verfahren zur gewinnung von schwefel aus schwefelwasserstoff und schwefeldioxid und anlage zur durchfuehrung des verfahrens | |
| DE2014248C3 (de) | Verfahren zum Unschädlichmachen von Stickoxide enthaltenden Gasen | |
| DE3941307A1 (de) | Verbrennungsverfahren zum einschraenken einer bildung von stickstoffoxiden bei verbrennung und anordnung zum ausfuehren des verfahrens | |
| DE3308406C2 (de) | ||
| DE69216246T2 (de) | Verfahren zum Reinigen von einem Stickstoffoxid- und Schwefeldioxid-enthaltenden Gas. | |
| DE69017648T2 (de) | Verfahren zur Vermeidung von Sulphiden im Schlackenaustrag. | |
| DE632935C (de) | Verfahren und Einrichtung zur Oberflaechenkohlung von Eisen und Stahl | |
| DE60129577T2 (de) | Verfahren zur Minderung des NOx-Gehalts im Verbrennungsgas aus Verbrennungsöfen | |
| DE2510365B2 (de) | Verfahren zum Entfernen von Stickstoffoxiden (Stickoxiden) aus Stickstoffoxide enthaltenden Gasen oder Abgasen | |
| DE873997C (de) | Verfahren zur Gewinnung von elementarem Schwefel aus Schwefel-wasserstoff neben Stickstoffverbindungen enthaltenden Gasen | |
| DE2535357C2 (de) | Verfahren zum Verringern des NO↓x↓-Gehaltes von Prozessgasen | |
| DE2257426C3 (de) | Verfahren zur Erzeugung von SO 62°-haltigen Gasen | |
| DE3808146A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines schutzgases fuer die waermebehandlung von eisen und nichteisenmetallen | |
| DE4101497A1 (de) | Verfahren zur thermischen aufarbeitung ammoniumsulfathaltiger rueckstaende insbesondere ammoniumsulfathaltiger abwaesser |