DE2259763C3 - Verfahren zur Reinigung von Stickstoffoxide enthaltenden Gasen und Vorrichtung zu dessen Durchführung - Google Patents
Verfahren zur Reinigung von Stickstoffoxide enthaltenden Gasen und Vorrichtung zu dessen DurchführungInfo
- Publication number
- DE2259763C3 DE2259763C3 DE2259763A DE2259763A DE2259763C3 DE 2259763 C3 DE2259763 C3 DE 2259763C3 DE 2259763 A DE2259763 A DE 2259763A DE 2259763 A DE2259763 A DE 2259763A DE 2259763 C3 DE2259763 C3 DE 2259763C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- nitrogen oxides
- reaction
- reaction chamber
- chamber
- liquid absorbent
- 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 Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 140
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 59
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 32
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 32
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 29
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 19
- 238000010574 gas phase reaction Methods 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 9
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 7
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical class [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N Nitrous acid Chemical compound ON=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
- B01J8/0492—Feeding reactive fluids
-
- 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
- B01D53/54—Nitrogen compounds
- B01D53/56—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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S261/00—Gas and liquid contact apparatus
- Y10S261/09—Furnace gas scrubbers
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S55/00—Gas separation
- Y10S55/30—Exhaust treatment
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Stickstoffoxide enthaltenden Gasen, bei
dem die Stickstoffoxide über eine Gasphasenreaktion in einer Reaktionskammer in löslichen Substanzen umgewandelt und anschließend die löslichen Substanzen in
einem flüssigen Absorptionsmittel aufgelöst werden sowie eine Vorrichtung zu dessen Durchführung.
60
Behandlung von Metall oder beim Betrieb eines Brennstoff verbrennenden Ofens, wie z. B. eines
Dampfkessels, eine große Menge Stickstoffoxide, Schwefeloxide u. dgl. als Derivate erzeugt werden, und
daß durch die Abgabe dieser Oxide in die Luft Probleme der Luftverunreinigung auftreten. Insbesondere stellen
die Stickstoffoxide eine Gruppe dieser schädlichen Oxide dar. Hierzu gehören eine Vielzahl von Verbindungen des Stickstoffs (N) und des Sauerstoffs (O), wie z. B.
in Form von NO, NO2. N2O3, N2O4, N2O5 usw, die ganz
allgemein durch eine chemische Formel N1O, wiedergegeben werden können, in welcher χ und y willkürliche
ganze Zahlen sind. Sobald diese Stickstoffoxide einmal freigesetzt und mit Luft vermischt sind, ist es ziemlich
schwierig, solche Oxide aus der Mischung abzutrennen und zu entfernen. Insbesondere wurden noch keine
wirksamen Verfahren bezüglich der Entfernung von Stickstoffmonoxid (NO) vorgeschlagen oder in der
Praxis durchgeführt, wegen der Tatsache, daß es sich in Wasser oder in einer alkalischen Lösung nicht leicht
löst
Beispielsweise wird bei einem chemischen Behandlungsverfahren für Metall unter Verwendung einer
Salpetersäurelösung eine große Menge an Stickstoffoxiden (N1O^) durch die nachfolgende chemische Reaktion
erzeugt:
[M]n+HNO3- M(NO3).+ N1O,+ H2O
wobei M ein Metall und n eine ganze Zahl bedeuten. Um
derartige Stickstoffoxide zu entfernen, wurde die betreffende Gasmischung durch ein flüssiges Absorptionsmittel geleitet, das Wasser oder eine alkalische
Lösung, wie z. B. von Natriumhydroxid (NaOH) oder Ammoniak (N H4OH) enthielt Jedoch hat sich dieses
Verfahren insofern als unvollkommen erwiesen, als die effektive Abtrennung und Entfernung der Stickstoffoxide ziemlich niedrig ist und auch das Stickstoffmonoxid
(NO) im wesentlichen nicht von dem Absorptionsmittel absorbiert wurde, und weil, was noch nachteiliger ist die
Abtrennungsleistung in diesem Verfahren dazu neigt, um so mehr abzufallen, je kleiner der Gehalt an
Stickstoffoxiden ist
Ferner ist aus der DE-AS 1294 587 ein Verfahren
zum Entfernen von Stickoxid aus Spaltgasen mit einem Gehalt von ungesättigten Kohlenwasserstoffen durch
Oxidieren des Stickoxids mit Sauerstoff unter Druck und Auswaschen des oxidierten Stickoxids mit Wasser
oder alkalischen Flüssigkeiten bekannt Das bekannte Verfahren muß jedoch im Hinblick auf die Reaktionsbedingungen, Temperatur, Druck und insbesondere
Sauerstoffgehalt spezifisch gesteuert werden, um eine Explosion im Spaltgas zu vermeiden. Wegen der
spezifisch einzuhaltenden Reaktionsbedingungen hat das bekannte Verfahren nur beschränkte Einsatzmöglichkeiten.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Reinigung von Stickoxide enthaltenden
Gasen, bei dem die Stickstoffoxide in einfacher Weise besonders wirksam über eine Gasphasenreaktion in
einer Reaktionskammer in lösliche Substanzen umgewandelt werden, wobei dann anschließend die löslichen
Substanzen in einem flüssigen Absorptionsmittel aufgelöst und so entfernt werden können.
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe besteht darin, daß man die Umwandlung der Stickstoffoxide in
lösliche Substanzen über eine Gasphasenreaktion vornimmt, bei der die Reaktion durch Einsprühen von
Hochtemperatur-Heißdampf in die Stickoxide enthal-
tenden Gase in der Reaktionskammer bewirkt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren führt im Hinblick au* den Verfahrensschritt des Einsprühens von Hochtemperatur-Heißdampf
zu einer Abkehr von den bisher üblichen Verfahrensweisen. Mit Hilfe des erfindungsge- ο
mäßen Verfahrens können Stickstoffoxide enthaltende Gase wirksam gereinigt werden, ohne daß spezifische
Oxidationsbedingungen eingehalten werden müssen. Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt somit erheblich
größere Einsatzmöglichkeiten als das spezifische ι ο Verfahren nach der DE-AS 12 94 587, etwa bei der
Reinigung von Stickstoffoxiden enthaltende Luft So können Stickstoffoxide aus der Luft mit Hilfe von
Hochtemperatur-Heißdampf, der praktisch bei jeder großtechnischen Anlage leicht verfügbar ist, in einfaeher
und wirtschaftlicher Weise besonders wirksam entfernt werden.
Der eingesprühte Hochtemperatur-Dampf weist vorzugsweise eine Temperatur im Bereich von 130 bis
1500C auf. Das flüssige Absorptionsmittel ist entweder
Wasser oder eine wäßrige alkalische Lösung mit einer Temperatur, insbesondere im Bereich von 3O0C bis
6O0C.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit einer Vorrichtung durchgeführt, welche eine erste Reaktions- 2
> kammer zur Umwandlung der Stickstoffoxide in lösliche Substanzen und eine damit in Verbindung stehende
zweite Reaktionskammer zur Auflösung dieser löslichen Substanzen in einem flüssigen Absorptionsmittel aufweist,
wobei in der ersten Kammer (3) eine Einrichtung jo (5) für das Einsprühen von Heißdampf angeordnet ist.
Das Einsprühen erfolgt dabei mittels Düsenstrahlen von Hochtemperaturdampf in den zu verarbeitenden
Eingangsgasstrom, wie z. B. Luft, die Stickstoffoxide enthält, wobei außerdem Mittel zur Bewirkung einer j>
einheitlichen Homogenisierung des Gases und des Dampfs, die miteinander in der erwähnten Reaktionskammer vermischt werden, vorgesehen sein können,
wie ein Venturi-Teil.
Bei der praktischen Durchführung wurde gefunden, daß man mit der vorliegenden Vorrichtung die
Abtrennung oder die Entfernung von Stickstoffoxiden aus Luft, welche einen Gehalt von 100 ppm bis
10 000 ppm an diesen Stickstoffoxiden aufweist, mit einer Abtrennungswirksamkeit erreicht, die 95%
übersteigt, wobei noch andere lösliche, in den zu verarbeitenden Gasen enthaltene Substanzen, wie z. B.
Schwefeloxide, in vorteilhafter Weise gleichzeitig in dem flüssigen Absorptionsmittel aufgelöst werden.
Daher tritt das Gasvolumen, das z. B. Luft sein kann, aus v>
der Vorrichtung sauber und rein aus.
Nachstehend werden anhand der Zeichnungen zwei Ausführungsbeispiele erläutert. In diesen Zeichnungen
stellt
F i g. 1 einen schematischen Längsschnitt einer « Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
Fig. 2 einen ähnlichen schematischen Schnitt einer anderen Ausführungsform der Erfindung dar.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß F i g. 1 umfaßt einen Reaktionsbehälter 1 mit einer unteren «1
Eingangsöffm ng 2 für die Zuführung von zu behandelnde, Stickstoffoxide enthaltende Gase (die z. B. Luft sind)
in den Reaktionsbehälter I, eine erste Reaktionskammer 3 für das Mischen der Gase mit Hochtemperaturdampf,
und eine Austrittsöffnung oder Abgasöffnung 4, (v-,
die sich am oberen Teil des Behälters befindet. In die erste Reaktionskammer 3 ragt ferner ein Düsenrohr 5
zum Einsprühen von Hochtemperaturdampf, beispielsweise mit einer Temperatur von annähernd 145° C,
hinein, so daß die zu verarbeitenden Ga^e in diesem
Abschnitt der ersten Reaktionskammer 3 mit dem Hochtemperaturdampf gemischt werden. Innerhalb
dieser gebildeten Gasmischung werden die Stickstoffoxide gemäß den nachfolgenden Reaktionsgleichungen
in lösliche Gase überführt:
2NO2(OdCrN2O4J-I-H2O- HNO3-I-HNO2
NO-I-NO2-I-H2O- 2 HNO2
2 NO2+ V2O2+ H2O- 2HNO3
NO-I-NO2-I-H2O- 2 HNO2
2 NO2+ V2O2+ H2O- 2HNO3
Da innerhalb der ersten Reaktionskammer 3 infolge des eingedüsten Hochtemperaturdampfes eine vergleichsweise
höhere Temperatur erreicht wird, werden hier, was von Interesse ist, zusätzlich zu den oben
beschriebenen Reaktionen andere Reaktionen zwischen Stickstoffoxiden und Dampf erfolgen, die durch die
nachstehenden Gleichungen wiedergegeben werden:
2NO + O2-2NO2
2 NO2- N2O4
2 NO2- N2O4
In dieser Weise werden diese Stickstoffoxide gemäß den vorstehenden Reaktionsgleichungen in gasförmige
Salpetersäure (HNO3) oder gasförmige salpetrige Säure
(HNO2) überführt.
Darüber hinaus werden in dieser Gasmischung verschiedene Gasphasenreaktionen derart bewirkt, wie
sie für den Durchgang durch eine Schicht von porösem Füllstoffmaterial 7, die quer zum aufsteigenden Strömungsweg
der Gasmischung und in Verbindung mit der ersten Reaktionskammer 3 angeordnet ist, beschrieben
sind. Diese Schicht aus porösem Füllstoffmaterial 7 wird aus einem geeigneten porösen Teil, der aus gesinterten
Glaspulverteilchen von 100 μ bis 1000 μ Größe gebildet
wurde, hergestellt, und dieses Material liefert eine katalytische Wirkung für die vorerwähnten Gasphasenreaktionen.
Um das Ausmaß einer derartigen katalytischer» Wirkung zu erhöhen, kann die Schicht des
porösen Füllstoffmaterials 7 vorzugsweise mit zusätzlichen Komponenten, wie z. B. mit aktiviertem Kohlenstoff,
aktivierter Tonerde oder Kieselsäuregel, hergestellt werden.
Nun wird der Gasstrom nach Durchgang durch die vorstehend beschriebenen Reaktionsstufen in die zweite
Reaktionskammer 8 geleitet, in welcher die in den Gasen mitgeführten löslichen Substanzen in einem
flüssigen Absorptionsmittel gelöst werden. Die zweite Reaktionskammer 8 umfaßt Sprühvorrichtungen für
eine feine Verteilung des flüssigen Absorptionsmittels, die aus einem Düsenrohr 9 mit einer Vielzahl von
kleinen Löchern bestehen, eine poröse Schicht IO und eine gewellte Platte U, die eine Vielzahl von kleinen
durchgehenden Borhungen aufweist. In diesem Bereich der zweiten Reaktionskammer 8 werden die gasförmige
Salpetersäure (HNO3) und die gasförmige salpetrige Säure (HNO2) (nachstehend als Salpetersäure-Gruppe
bezeichnet), die vorausgehend in der ersten Reaktionskammer 3 gebildet wurden, in das flüssige Absorptionsmittel
absorbiert. Dieses flüssige Absorptionsmittel kann entweder Wasser oder eine alkalische Lösung sein.
Die Anordnung ist so getroffen, daß das flüssige Absorptionsmittel im Kreis kontinuierlich durch und
zwischen den Abzugskanälen 12 für das Absorptionsmittel und dem Düsenrohr 9 strömt, derart, daß ein
ausreichend enger Kontakt mit der gasförmigen Salpetersäure-Gruppe in der zweiten Reaktionskammer
8 erreicht wird. Die poröse Schicht 10 wird aus dem
gleichen Material wie die oben beschriebene Schicht aus porösem Füllstoffmaterial 7 hergestellt, und wird
normalerweise in einem, mit dem flüssigen Absorptionsmittel aus dem Düsenrohr 9 durch gleichmäßige
Verteilung über die gesamte Schicht, angefeuchteten Zustand gehalten. In diesem Bereich der porösen
Schicht findet auch die Absorption der gasförmigen Salpetersäure-Gruppe statt. Die gewellte Platte 11
besitzt eine Vielzahl von, um die Böden der wellenähnlichen Abschnitte geöffneten, durchgehenden Bohrungen,
die für einen gleichmäßigeren, ausgedehnten Kontakt zwischen dem aufsteigenden Gasstrom, der noch Reste
der gasförmigen Salpetersäure-Gruppe enthält, und dem herabtropfenden flüssigen Absorptionsmittel, sorgen.
Es ist ferner ohne weiteres ersichtlich, daß in der zweiten Reaktionskammer 8 eine Anzahl derartiger
Sprühmittel in Form einer Vielstufenanordnung vorgesehen werden können, von denen jedes aus dem
Düsenrohr 9, der porösen Schicht 10 und der gewellten Lochplatte 11 bestehen kann, wodurch die Absorptionswirksamkeit für die gasförmige Salpetersäure-Gruppe
vergrößert wird. Die F i g. 1 zeigt eine derartige Anordnung mit Sprühmitteln in zwei Stufen. In einer
derartigen Vielstufenanordnung werden die gewellten Platten vorzugsweise rechtwinklig zueinander angeordnet,
so daß selbst dann, wenn die Vertikalachse des Reaktionsbehälters nachteiligerweise bis zu einem
gewissen Ausmaß geneigt sein sollte, es möglich gemacht wird, die auftretenden Probleme eines
unregelmäßigen Kontaktes zwischen der gasförmigen Salpetersäure-Gruppe und dem flüssigen Absorptionsmittel
zu reduzieren, da das herabströmende flüssige Absorptionsmittel gleichmäßig durch die auf der Platte
gebildeten Vertiefungen aufgenommen wird.
In der Vorrichtung gemäß Fi g. 1 sind Reaktionsvorkammern
13 und 14 vorgesehen, die vor bzw. nach der Reaktionskammer 3 angeordnet sind. Während die
erstgenannte Reaktionskammer 13 zur Vorwärmung der zu behandelnden Gase dient, bewirkt die zuletzt
genannte Vorkammer 14 eine thermische Isolierung zwischen der ersten und der zweiten Reaktionskammer
3 bzw. 8, wodurch eine weitere Verbesserung .der Verarbeitungswirksamkeit und ebenso des thermischen
Wirkungsgrades der Vorrichtung erreicht wird. Eine jede der Reaktionsvorkammern 13 und 14 kann aus den
gleichen Teilen bestehen, wie den in der zweiten Reaktionskammer 8 angewandten Sprühmitteln oder
einem oder mehrerer Sätze von Düsenrohr 9 und poröser Schicht 10, bestehen. Das Versprühen aus
diesen Sprühmitteln wird durch die Wirkung einer Speisepumpe 17 für die Kreisführung des im Beschikkungsvorrat
20 gelagerten flüssigen Absorptionsmittels durch die Leitungen 18 und 19 bewirkt. Vorzugsweise
liegt dieses flüssige Absorptionsmittel in Form von 30° C
bis 600C warmem Wasser oder einer warmen, schwach
alkalischen, wäßrigen Lösung vor.
Die beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung wurde bezüglich ihrer Verarbeitungskapazität für
Bedingungen entworfen, daß die Durchsatzgeschwindigkeit des Gasflusses (Lineargeschwindigkeit) innerhalb
des Reaktionsbehälters 0,2 m bis 0,4 m pro Sekunde und die Geschwindigkeit des Gasflusses annähernd 2 m3
pro Minute beträgt. Als Ergebnis wurde erreicht, daß für
eine Zuführung von zu verarbeitender Luft mit einem Gehalt an Stickstoffoxiden der Prozentsatz der
Abtrennung der Stickstoffoxide unter Verwendung von Dampf mit einer Temperatur von 130° C bis 1500C und
einem Druck von 5 bis 10 Atmosphären und von 5 kg bis 10 kg Durchflußleistung pro Stunde einen Wert von
annähernd 95% erreicht.
F i g. 2 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der ·">
Erfindung. In dieser wird vorgesehen, daß die zu verarbeitenden, Stickstoffoxide enthaltenden Gase in
die Vorrichtung durch eine obere Eintrittsöffnung 2, vorgesehen am oberen Teil des Reaktionsbehälters 1,
eingeführt und mit Hochtemperaturdampf innerhalb
in einer ersten Reaktionskammer 3 gemischt werden,
derart, daß die Stickstoffoxide durch eine Gasphasenreaktion zu einer löslichen gasförmigen Salpetersäure-Gruppe
umgewandelt werden. Die Vorrichtung ist so eingerichtet, daß aus diesen Gasen lösliche Substanzen
r> von einem flüssigen Absorptionsmittel durch Lösen
absorbiert werden, während der Rest des Gases zu einer unteren Austrittsöffnung 4 geführt wird. In der ersten
Reaktionskammer 3 ist die Anordnung so getroffen, daß die zu verarbeitenden Gase zu einem Venturi-Teil 21
2(i geführt werden, wo ein Strom eines Hochtemperaturdampfes
(vorzugsweise mit einer Temperatur von 130° C bis 150° C) mit einem Druck von 3 bis 5
Atmosphären mittels eines Düsenrohres 5 so gerichtet ist, daß die Gase und der Dampf miteinander vermischt
_>> werden. Diese Gasmischung wird anschließend durch
eine Schicht eines porösen Füllstoffmaterials 7 in eine zweite Reaktionskammer 8 geführt.
Die obige Schicht des porösen Füllstoffmaterials 7 bewirkt eine katalytische Wirkung auf die Gasphasenreaktion
der Gasmischung während des Durchgangs durch die Schicht. Diese Schicht aus porösem Füllstoffmaterial
7 wird normalerweise mit dem flüssigen Absorptionsmittel, das von einem Wassersprührohr 22
zugeführt wird, in feuchtem Zustand gehalten, und es wird in dem Bereich dieser Schicht die durch die
Gasphasenreaktion gebildete gasförmige Salpetersäure-Gruppe absorbiert.
Zum Zwecke einer weiteren Verbesserung des Ausmaßes der Absorption ist vorteilhafterweise ein
weiteres Zuführungsrohr 23 für die Einleitung von zusätzlichem Absorptionsmittel in die negative Druckzone
des Venturi-Teils 21 in der Hauptreaktionskammer 3 vorgesehen, wodurch eine Zuführung von fein
verteiltem flüssigen Absorptionsmittel durch den Venturi-Teil 21 sichergestellt wird.
In der Vorrichtung gemäß F i g. 2 werden Reaktionsvorkammern 13 und 14 gezeigt, von denen jede
Sprühmittel 9, eine poröse Schicht !0 und ein Reservoir 12 für flüssiges Absorptionsmittel enthält, die vor bzw.
so nach der ersten Reaktionskammer 3 angeordnet sind, und es ist ebenso eine zweite Reaktionskammer 8
vorgesehen, in welcher das flüssige Absorptionsmittel gesammelt wird. In der gleichen Weise wie die oben
beschriebene Vorrichtung werden die löslichen Gase zur Auftrennung in den Reaktionsvorkammern 13 und
14 gleichfalls absorbiert, jedoch besteht die Hauptfunktion dieser Kammern in einer Anordnung zur
Wärmeisolierung.
Die zweite Reaktionskammer 8 ist für den Zweck der
Die zweite Reaktionskammer 8 ist für den Zweck der
wi Lösung des löslichen Gases in dem flüssigen Absorptionsmittel
vorgesehen, wobei das flüssige Absorptionsmittel wirksam gesammelt wird und sie ist hinsichtlich
ihrer Anordnung im wesentlichen zu der in Fig. 1 beschriebenen Anordnung identisch mit der Ausnahme,
us daß sie mit einer Vielzahl von kleinen Löchern
versehene gewellte Platte 11 in dieser Kammer weggelassen wurde, im Hinblick auf die Tatsache, daß
die zu verarbeitenden Gase von oben nach unten
geführt werden.
Diese Vorrichtung wurde für eine Verarbeitungskapazität bei Bedingungen entworfen, bei denen ein
Gasvolumen (Luft) mit einem NO-Gehalt von 100 bis 10 000 ppm verarbeitet wird, wobei sie während der
Behandlung für eine Durchflußgeschwindigkeit durch das System von annähernd 6000 m3 pro Minute
angepaßt ist. Die Wirksamkeit hinsichtlich der Entfernung von NO erreicht einen Wert von annähernd 90%
und einen Wert von höher als 98% für die Entfernung von NO2 oder N2O4. Dementsprechend ist es mit dieser
Vorrichtung möglich, im wesentlichen die gesamte Menge der Stickstoffoxide für sich abzutrennen.
Wie vorstehend im Detail beschrieben, wird die Vorrichtung gemäß Erfindung vorteilhafterweise in
chemischen Anlagen, in metallverarbeitenden Betrieben odir bei Brennstoff-Verbrennungsöfen, wie z. B.
Dampfkesseln, angewandt, wo Gase erzeugt werden, die eine große Menge an Stickstoffoxiden enthalten, um
aus solchen Gasen die gesamten Stickstoffoxide
■b getrennt zu entfernen. Ebenso ist mit der vorliegenden
Vorrichtung die Abtrennung beliebiger wasserlöslicher Gase, wie z. B. von Schwefeloxiden, gleichzeitig
durchführbar, im Hinblick auf die Tatsache, daß der Hochtemperaturdampf in der ersten Reaktionskammer
angewandt wird, während in der zweiten Reaktionskammer als auch in den Reaktionsvorkammern ein
flüssiges Absorptionsmittel, nämlich warmes Wasser oder eine schwach alkalische Lösung, verwendet wird.
Daher ist die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung für Luftreinigungszwecke sehr brauchbar.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Verfahren zur Reinigung von Stickstoffoxide enthaltenden Gasen, bei dem die Stickstoffoxide ϊ
über eine Gasphasenreaktion in einer Reaktionskammer in lösliche Substanzen umgewandelt und
anschließend die löslichen Substanzen in einem flüssigen Absorptionsmittel aufgelöst werden, dadurch gekennzeichnet, daß man die Um-
Wandlung der Stickstoffoxide in lösliche Substanzen über eine Gasphasenreaktion vornimmt, bei der die
Reaktion durch Einsprühen von Hochtemperatur-Heißdampf in die Stickstoffoxide enthaltenden Gase
in der Reaktionskammer bewirkt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eingesprühte Hochtemperaturdampf eine Temperatur im Bereich von 1300C öis
150° C aufweist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Absorptionsmittel entweder Wasser oder eine
wäßrige alkalische Lösung mit einer Temperatur im Bereich von 30° C bis 6O0C ist.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Reinigung von Stickstoffoxide enthaltenden
Gasen nach den Ansprüchen 1 bis 3, welche eine erste Reaktionskammer zur Umwandlung der
Stickstoffoxide in lösliche Substanzen und eine damit in Verbindung stehende zweite Reaktions- w
kammer zur Auflösung dieser löslichen Substanzen
in einem flüssigen Absorptionsmittel aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Kammer (3) eine Einrichtung (S) für das Einsprühen von
Heißdampf angeordnet ist. π
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühvorrichtung im Bereich eines
Venturi-Teils für die Einspeisung der zu reinigenden
Gase in die erste Reaktionskammer angeordnet ist
6. Vorrichtung zur Reinigung von Stickstoffoxide enthaltenden Gasen nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß neben der Einrichtung (5, 21) für das Einspritzen des Hochtemperatur-Heißdampfes in der ersten Kammer (3) außerdem
die zweite Reaktionskammer (8) eine Einrichtung (9, 23) zur dispersen Verteilung des Absorptionsmittels
aufweist und weiterhin zwischen beiden Reaktionskammern eine Schicht (7) aus einem porösen
Füllstoffmaterial als Katalysator für die Gasphasenreaktion vorgesehen ist.
7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht des porösen
Füllstoffmaterials in Form eines porösen Körpers aus gesinterten Glaspulverteilchen vorliegt, welcher
als zusätzliche Komponente aktivierten Kohlenstoff, aktiviertes Aluminiumoxid oder Kieselgel enthält
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP46099942A JPS5210093B2 (de) | 1971-12-09 | 1971-12-09 | |
JP8429272A JPS5312903B2 (de) | 1972-08-22 | 1972-08-22 | |
US31337272A | 1972-12-08 | 1972-12-08 | |
US05/488,118 US3960507A (en) | 1971-12-09 | 1974-07-12 | Apparatus for removing nitrogen oxides from a contaminated gas containing the same |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2259763A1 DE2259763A1 (de) | 1973-06-28 |
DE2259763B2 DE2259763B2 (de) | 1978-01-12 |
DE2259763C3 true DE2259763C3 (de) | 1978-09-07 |
Family
ID=27466951
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2259763A Expired DE2259763C3 (de) | 1971-12-09 | 1972-12-06 | Verfahren zur Reinigung von Stickstoffoxide enthaltenden Gasen und Vorrichtung zu dessen Durchführung |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3960507A (de) |
CA (1) | CA1003323A (de) |
DE (1) | DE2259763C3 (de) |
FR (1) | FR2162573B1 (de) |
GB (1) | GB1386990A (de) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS592768B2 (ja) * | 1976-02-10 | 1984-01-20 | 株式会社日立製作所 | ガスタ−ビンの排ガス処理方法及びその装置 |
US4188190A (en) * | 1976-03-23 | 1980-02-12 | Kurashiki Boseki Kabushiki Kaisha | Input control method and means for nitrogen oxide removal means |
JPS52134875A (en) * | 1976-05-08 | 1977-11-11 | Daikin Ind Ltd | Continuous adsorber by use of activated carbon |
FI54946C (fi) * | 1977-09-05 | 1979-04-10 | Tampella Oy Ab | Saett och anordning foer aotervinning av natriumkemikalier fraon groenlut samt roekgaser |
BR7907267A (pt) * | 1978-03-13 | 1981-06-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Processo para tratar emissoes por um lavador de emissoes e processo para tratar gases de exaustao |
FR2458306B1 (fr) * | 1979-06-13 | 1986-02-21 | Azote Cie | Procede et installation de recuperation d'oxydes d'azote des gaz nitreux |
US4432779A (en) * | 1981-01-23 | 1984-02-21 | Latoka Engineering, Inc. | System of gas dehydration using liquid desiccants |
FR2585969A1 (fr) * | 1985-08-06 | 1987-02-13 | Inst Nat Rech Chimique | Procede de decoloration et d'abattement des vapeurs nitreuses |
AT383506B (de) * | 1985-08-22 | 1987-07-10 | Schmid Peter J | Verfahren zur entfernung und verwertung von stickoxiden in rauchgasen |
FR2586586B1 (fr) * | 1985-09-04 | 1988-10-28 | Dyens Jacques | Elimination des oxydes d'azote d'un effluent gazeux par voie humide. |
DE4411078A1 (de) * | 1994-03-30 | 1995-10-05 | Gutehoffnungshuette Man | Filter zum Abscheiden von Schadstoffen aus Rauchgasen |
JPH08108039A (ja) * | 1994-10-11 | 1996-04-30 | Netsushii Kogyo Kk | 排ガス処理装置 |
DE19505231A1 (de) * | 1995-02-16 | 1996-08-22 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zum Reinigen von Gasen mit Wasser |
LU91900B1 (de) * | 2011-11-14 | 2013-05-15 | Carbon Process & Plant Engineering S A | Verfahren zur katalytischen Entfernung von Kohlendioxyd NOx aus Abgasen |
CN102580589A (zh) * | 2012-03-12 | 2012-07-18 | 无锡雪浪环境科技股份有限公司 | 控制烟气氮氧化物排放的药剂配制装置 |
DE102016015322A1 (de) * | 2016-12-22 | 2018-06-28 | Messer Group Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Eintragen von Gas in eine Mehrzahl von Prozessfluiden |
TWI699234B (zh) * | 2019-11-21 | 2020-07-21 | 財團法人工業技術研究院 | 微粒捕集裝置 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1464845A (en) * | 1920-06-04 | 1923-08-14 | Barrett Co | Apparatus for producing chemical reactions |
US2856259A (en) * | 1949-12-08 | 1958-10-14 | Colasit A G | Method for purifying air contaminated by acid or nitrous impurities |
US2767967A (en) * | 1953-09-04 | 1956-10-23 | Stone & Webster Eng Corp | Fractionating tray |
US3353799A (en) * | 1963-05-22 | 1967-11-21 | American Radiator & Standard | Fluid treating apparatus and packing construction therefor |
DE1594682C3 (de) * | 1965-01-02 | 1973-10-18 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Vorrichtung zur Entfernung von Schwefelverbindungen aus Abgasen |
US3754074A (en) * | 1967-11-20 | 1973-08-21 | North American Rockwell | Removal of nitrogen oxides and other impurities from gaseous mixtures |
US3495384A (en) * | 1968-06-24 | 1970-02-17 | Howard Alliger | Noxious residue eliminator for smelting plant |
US3696589A (en) * | 1970-10-22 | 1972-10-10 | Combustion Eng | Adjustable air pollution control scrubber bed |
US3706538A (en) * | 1970-12-23 | 1972-12-19 | Frank D Chew | Smoke abatement apparatus |
US3795730A (en) * | 1971-03-29 | 1974-03-05 | J Kalvinskas | Carbon adsorption-reduction process for nitric oxides |
US3708958A (en) * | 1971-07-19 | 1973-01-09 | C Duty | Device and method for removing pollutants from stack gases |
-
1972
- 1972-12-05 CA CA158,093A patent/CA1003323A/en not_active Expired
- 1972-12-06 DE DE2259763A patent/DE2259763C3/de not_active Expired
- 1972-12-07 GB GB5642972A patent/GB1386990A/en not_active Expired
- 1972-12-08 FR FR7243704A patent/FR2162573B1/fr not_active Expired
-
1974
- 1974-07-12 US US05/488,118 patent/US3960507A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2259763A1 (de) | 1973-06-28 |
GB1386990A (en) | 1975-03-12 |
CA1003323A (en) | 1977-01-11 |
US3960507A (en) | 1976-06-01 |
FR2162573B1 (de) | 1978-02-10 |
DE2259763B2 (de) | 1978-01-12 |
FR2162573A1 (de) | 1973-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2259763C3 (de) | Verfahren zur Reinigung von Stickstoffoxide enthaltenden Gasen und Vorrichtung zu dessen Durchführung | |
DE2754932C2 (de) | Verfahren zum Entfernen von Stickstoffoxiden aus einem Gas | |
DE4023030C2 (de) | Trockenverfahren zur Behandlung von Verbrennungsabgasen | |
DE2852769A1 (de) | Verfahren zur regelung der stickstoffoxide in abgasen und hierzu geeignete vorrichtung | |
DE3232543C2 (de) | Verfahren zum Entfernen von Schwefel- und Stickstoffoxiden aus einem Abgas | |
DE2550635C2 (de) | Verfahren zur Entfernung von Stickstoffoxiden aus einem Verbrennungsabgas und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE19731062A1 (de) | Verfahren zum Entfernen von Schwefeloxiden aus Rauchgasen | |
DE2341744C2 (de) | Verfahren zur katalytischen Reduktion von giftigen Stickstoffoxiden in einem Gasstrom | |
DE2549896A1 (de) | Verfahren zum entfernen von stickstoffoxiden aus abgasen | |
AT392909B (de) | Verfahren zur behandlung von rauchgas mit einer alkaliinjektion und einem elektronenstrahl | |
DE2059415A1 (de) | Verfahren zum Herstellen einer innigen Mischung einer Fluessigkeit und eines Gases,insbesondere zur wechselseitigen Entgiftung von Verbrennungsabgasen in Ablaugen | |
DE102011122970B3 (de) | Vorrichtung zur Reduktion von Stickoxiden | |
DE3609025A1 (de) | Verfahren zur verringerung der so(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)-emission von mit fossilen brennstoffen befeuerten kesseln | |
DE112014003842B4 (de) | Vorrichtung zum Reduzieren von Abgasen | |
DD284659A5 (de) | Verfahren zur reduktion von stickstoffoxid | |
DE102015009089B4 (de) | Verfahren, Vorrichtung und Verwendung der Vorrichtung zur Entstickung von Abgasen aus großtechnischen Anlagen | |
DE4405010C2 (de) | Verfahren zur Reinigung eines Verbrennungsabgases | |
DE69832649T2 (de) | Verfahren zur Abgasbehandlung | |
DE2844274A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur adsorption von verunreinigungen | |
DE2447221C3 (de) | Verfahren zur Vernichtung von Cyanwasserstoff gas | |
DE2818473C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von nitrosen Gasen aus Abluft und Abgasen | |
DE2756186C3 (de) | Verfahren zur Verringerung der Konzentration an Stickstoffoxiden in Abgasen durch Ultraviolettbestrahlung | |
DE2717528A1 (de) | Verfahren zum reinigen von verbrennungsabgasen | |
DE3009724A1 (de) | Verfahren zur behandlung eines stickoxide enthaltenden gasstroms | |
DE4041380A1 (de) | Verfahren zum rueckgewinnen bzw. zum entsorgen von ammoniak bzw. ammonium-verbindungen aus staubgemischen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |