DE2658208A1

DE2658208A1 - Removing sulphur and nitrogen oxides from flue gases - by redn. to hydrogen sulphide and innocuous nitrogen cpds.

Info

Publication number: DE2658208A1
Application number: DE19762658208
Authority: DE
Inventors: Jack Brocoff; Ralph Costantini
Original assignee: Parsons Ralph M Co
Current assignee: Parsons Ralph M Co
Priority date: 1976-12-22
Filing date: 1976-12-22
Publication date: 1978-07-06

Abstract

SOx and NOx are eliminated from flue gases generated in the boiler of a power generating appts. using an S-bearing fossil fuel by (a) combusting the fuel in the combustion zone in the presence of excess air to form a high temp. flue gas contg. oxides of C, N, S and water and uncombined O2, (b) combining atomised hydrocarbon fuel with the hot flue gas to generate enough H-contg. reducing as to consume all uncombined O2, (c) cooling to extract heat values from the gas, (d) passing the cooled flue gas and reducing gas at 300-800 degrees F through a catalytic conversion zone contg. a catalyst suitable for converting SOx to H2S and NOx to N2 and/or NH3, (e) extracting H2S and (f) venting flue gases to the atmos. The vented flue gas contains 10 ppm H2S, is free of NOx, SOx and particulateS. Using pref. methods, boilers can be constructed or ordinary materials without fear of corrosion.

Description

Vorrichtung eld Verfahren zur Energieerzeugung Device and method for generating energy

Die Erfindung betrifft Verbesserungen bei der Energieerzeugung.The invention relates to improvements in power generation.

Einige Jahre lang wurden im Interesse der Ökologie Fossil-Treibstoffe mit niedrigem Schwefelgehalt zur Erzeugung von Energie durch Verbrennung von Kohle mit niedrigem Schwefelgehalt und ähnlichen kohlenstoffhaltigen Materialien mit nied rigem Schwefelgehalt verwendet.For several years, fossil fuels have been used in the interests of ecology with low sulfur content for generating energy by burning coal with low sulfur content and similar carbonaceous materials with low sulfur content is used.

Die ständig abnehmenden Treibstoff- bzw. Brennstoffvorräte machen es jedoch erforderlich, auch Fossil-Treibstoffe (Brennstoffe) mit einem hohen Schwefelgehalt zu verbrennen.Make the ever decreasing fuel or fuel supplies However, it also required fossil fuels (fuels) with a high sulfur content to burn.

Diesbezüglich hat sich ein beträciltliches Interesse entwikkelt an der Möglichkeit, Treibstoffe (Brennstoffe) mit hohen Schwefelgehalt zu verbrennen unter gleichzeitiger Emission eines Abgases in die Atmosphäre, das einen ausreichend niedrigen Gehalt an Schwefeloxiden Ethält, so daß vom ökologischen Standpunkt aus betrachtet keine Probleme auftreten.In this regard, considerable interest has developed in the possibility of burning fuels (fuels) with a high sulfur content while at the same time emitting an exhaust gas into the atmosphere that is sufficient low content of sulfur oxides Ethält, so that from ecological position from considered no problems arise.

Es sind bereits viele Verfahren zur Abtrennung der Schwefeloxide von den Schornsteingasen, die aus den Boilerabschnitten von Energieerzeugungssystemen austreten, vorgeschlagen worden. Die meisten sind kompliziert und erfordern zusätzliche Arbeitsgänge und zu.sätzl.iche Wartl gskos-ten neben den hohen Anfangskapftalkosten für neue Installationen. Sie können auch nur umständlich und unter hohen Kosten an bereits vorhandene Installationen angepalit werden. Einige erfordern die Durchführung von Injektionswaschvorgängen, die zusätzliche Ausgangemat erial ien und zusätzliche Mat erialhandhabungsko sten erfordern, zu der Treibstoffauenutzung nicht beitragen, sie eher vermindern, und zum Auftreten von Aufschlämmungsbeseitigungsproblemen führen.There are already many processes for separating the sulfur oxides from the chimney gases coming from the boiler sections of power generation systems exit has been proposed. Most are complicated and require additional ones Operations and additional maintenance costs in addition to the high initial capital costs for new installations. They can also be cumbersome and at high cost be adapted to existing installations. Some require implementation of injection washing processes, the additional starting materials and additional Require material handling costs that do not contribute to fuel consumption rather reduce them and lead to the occurrence of slurry removal problems.

Bei einem enderen Verfahren wird Schwefeldioxid aus dem Gas herausgewaschen und als Schwefeldioxid regeneriert. Die Be triebskosten sind hoch und die Stickstoffoxide bringen Komplikationen für die Schwefeldioxid entfernung mit sich. Außerdem ist Schwefeldioxid kein erwünschtes Nebenprodukt und muß unter beträchtlichen zusätzlichen Kosten in Schwefelsäure oder in Schwefel umgewandelt werden.Another method involves scrubbing sulfur dioxide out of the gas and regenerated as sulfur dioxide. The operating costs are high and the nitrogen oxides bring complications for sulfur dioxide removal. Also is Sulfur dioxide is not a desirable by-product and must be accompanied by considerable additional Costs can be converted into sulfuric acid or sulfur.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit der Treibstoffverbrennung, von Energieerzeugungsvorrichtungen (Energiegeneratoren), wie Kraftwerksboilern und dergleichen, bei gleichzeitiger Ninimalisierung von schädlichen Emissionen der Schwefel- und Stickstoffoxide in die Atmosphäre.The present invention is a device and a Process for improving the economics of fuel combustion, from Energy generating devices (energy generators), such as power plant boilers and the like, while minimizing harmful emissions of sulfur and Nitrogen oxides into the atmosphere.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird der Boiler eines Energiegenerators so modifiziert, daß er die Einführung eines Kohlenwasserstofftreibstoffes, wie Methan, das ein reduzierendes Gas bilden kann, in die Verbrennungskammer eines Boilers erlaubt, welcher den Schwefel enthaltenden Treibstoff oberhalb der primären Flammenzone verbrennt, in der praktisch der gesamte Kohlenstoff, der in dem Schwefel enthaltenden Treibstoff enthalten ist, verbrannt wird.According to one aspect of the invention, the boiler is an energy generator modified so that he introduced a Hydrocarbon fuel, like methane, which can form a reducing gas, into the combustion chamber of a Boilers allowed the sulfur-containing fuel above the primary Flame zone burns in practically all of the carbon that is in the sulfur containing fuel is burned.

Die Menge des eingeführten Kohlenwasserstoffes reicht aus für die Bildung eines reduzierenden Gases in einer Menge, die mindestens ausreicht, um den normalerweise während der Verbrennung des Treibstoffes vorhandenen überschüssigen Sauerstoff daraus zu entfernen, um die dabei erhaltene Gasmischung schwach oxydieren zu machen, bis zu einer solchen Menge, dic erforderlich ist, um eine reduzierende Atmosphäre zu erzeugen, die genügend Wasserstoff enthält für die Umwandlung der darin enthaltenen Schwefeloxide in Schwefelwasserstoff und der darin enthaltenen Stickstoffoxide in inerten Sti.cksto..f oder Ammoniak. Wenn es sich bei dem Treibstoff um Erdgas handelt oder wenn er im wesentlichen frei von Schwefel ist, werden die reduzierenden Gase zur Umwandlung der Stickstoffoxide in Stickstoff wld/oder Ammoniak verwendet. Bei Verwendung von gasförmigen Kohlenwassestoff-Treibstoffen, wie Erdgas, kann ein Teil als Primär-Treibstoff verwendet werden und der Rest kann das reduzierende Gas bilden.The amount of hydrocarbon introduced is sufficient for the Formation of a reducing gas in an amount at least sufficient to absorb the excess normally present during the combustion of the fuel To remove oxygen therefrom in order to weakly oxidize the gas mixture obtained to make, up to such an amount dic is necessary to make a reducing To create an atmosphere that contains enough hydrogen for the conversion of the Sulfur oxides contained therein in hydrogen sulfide and the contained therein Nitrogen oxides in inert plastics or ammonia. If it's the fuel is natural gas or if it is essentially free of sulfur, the reducing gases to convert the nitrogen oxides into nitrogen wld / or ammonia used. When using gaseous hydrocarbon fuels such as natural gas, some can be used as primary fuel and the rest can be the reducing Form gas.

Den Gasstrom läßt man dann durch die übrigen Abschnitte des Boilers strömen bis zu der zusätzlichen katalytischen U-wandlungszone, die einen Katalysator enthält, der die Schwefeloxide durch Umsetzung mit dem in dem reduzierenden Gas vorhandenen Wasserstoff in Schwefelwasserstoff und die Stickstoffoxide durch Umsetzung mit den vorhandenen Reaktanten unter Bildung von inertem Stickstoff und/oder Ammoniak bei einer Temperatur von etwa 149 bis etwa 4,J7°C (300 bis 8000F) umwandeln kann.The gas flow is then passed through the remaining sections of the boiler flow up to the additional catalytic U-conversion zone, which is a catalyst which contains the sulfur oxides by reaction with that in the reducing gas existing hydrogen in hydrogen sulfide and the nitrogen oxides by conversion with the reactants present to form inert nitrogen and / or ammonia at a temperature of about 149 to about 4, J7 ° C (300 to 8000F) convert can.

Vorzugsweise wird ein leichter Kohlenwasserstoff dem Boiler selbst in unzureichender Menge zugeZeben.un.d es werden Vorkehrungen getroffen, um ein außen erzeugtes ergänzendes reduzierendes Gas zwischen dem elektrostatischen Präzipitato:e und dem zusätzlichen Kat alys at orab schnitt einzuführen. Dadurch ist es möglich, konventionelle Baumaterialien in dem Boilerabschnitt selbst zu verwenden, ohne daß die Gefahr besteht, daß korrosive Bedingungen geschaffen werden. Das ergrAnzende reduzierende Gas kann in einem Hilfsboiler unter Verwendung eines Teils des Boilerabgases als Teil der Beschickung des Hilfsboilers gebildet werden. Es wird auch eine Sir.richtung zugegeben, um den gebildeten Schwefelwasserstoff von dem Abgas (Rauchgas) abzutrennen, wobei Absorptionsverfahren bevor zugt sind.Preferably a light hydrocarbon is added to the boiler itself Inadequate quantities are added and precautions are taken to prevent a externally generated additional reducing gas between the electrostatic precipitator: e and to introduce the additional cat alys at orab section. This makes it possible to use conventional building materials in the boiler section itself without there is a risk of creating corrosive conditions. The great one reducing gas can be added to an auxiliary boiler using part of the boiler exhaust gas be formed as part of the feed of the auxiliary boiler. It will also have a sir direction added to separate the hydrogen sulfide formed from the exhaust gas (flue gas), absorption processes are given before.

Bei Verwendung des modifizierten Energiegenerators werden gemäß einem Aspekt der Erfindung schädliche Gase dadurch eliminiert, daß man in erster Linie die erforderliche Menge von überschüssiger Luft, in der Regel in einem Luftüberschuß von mindestens 1 bis 25, vor7ugsweise von 10 bis 20 %, verwendet, um eine praktisch vollständige Oxidation des Schwefel enthaltenden Fossil-Treibstoffes zu erzielen. Die niedrigeren Werte von überschüssiger Luft werden für gasförmige und normalerweise flüssige kohlenstoffhaltige Treibstoffe angewendet, während die höheren Werte bei normalerweise festen Brennstoffen (Treibstoffen), wie Kohle, angewendet werden.When using the modified energy generator according to a Aspect of the invention eliminates harmful gases by primarily the required amount of excess air, usually in excess air from at least 1 to 25, preferably from 10 to 20%, used to make a practical to achieve complete oxidation of the sulfur-containing fossil fuel. The lower values of excess air are for gaseous and normally liquid carbonaceous fuels applied, while the higher values at normally solid fuels such as coal can be used.

Dann wird ein Kohlenwasserstoff, der ein Wasserstoff enthaltendes reduzierendes Gas bilden kann, oberhalb der Verbrennungskammer nach der vollständigen Oxidation des Treibstoffes in einer Menge eingeführt, die von derjenigen, die für die Entfernung des vorhandenen Sauerstoffüberschusses erforderlich ist zur Erzeugung eines resultierenden Gasstromes, der noch schwach oxidierend ist, bis zu einer solchen reicht, die erforderlich ist, um letztlich die Schwefeloxi.de in Schwefelwasserstoff umzuwandeln, die jedoch nicht ausreicht, um die Bildung von überschüssigen Mengen von Kohlenmonoxid oaer freiem Kohlenstoff zu bewirken.Then a hydrocarbon that contains a hydrogen reducing gas can form above the combustion chamber after complete Oxidation of the fuel introduced in an amount that differs from that used for the Removal of the existing excess of oxygen required is to generate a resulting gas stream that is still weakly oxidizing, up to such a level that is necessary to ultimately the Schwefeloxi.de to convert into hydrogen sulfide, which is not enough to cause the formation of to effect excessive amounts of carbon monoxide or free carbon.

Nach dem Mischen des reduzierenden Gases mit den Boiler-Abgasen wird der Gasstrom in dem Boiler golcühlt zur Herstellt0ng von wertvollem Wasserdampf oder anderen Heizwerten, dann W wird er durch einen katalytischen Konverter geleitet, in dem restliche Schwefel- und Stickstoffoxide auf wirksame Weise in Schwefelwasserstoff und inerten Stickstoff oder Ammoniak U21-gewandelt werden. Die katalytische Umwældlung erfolgt bei einer Temperatur von etwa 149 bis etwa 42700 (300 bis 8000j?) in Gegenwart eines Katalysators für die Reaktionen. Bei den bevorzugten Katalysator handelt es sich um einen solchen, der COS zu H2S hydrolysieren kann. Durch den Katalysator werden die Oxide von Stickstoff zu inertem Stickstoff und/oder Ammoniak reduziert.After mixing the reducing gas with the boiler exhaust gas is the gas flow in the boiler cools to produce valuable water vapor or other calorific values, then W it is passed through a catalytic converter, in which the remaining oxides of sulfur and nitrogen are effectively converted into hydrogen sulfide and inert nitrogen or ammonia U21-converted. The catalytic conversion occurs at a temperature of about 149 to about 42700 (300 to 8000J?) in the presence a catalyst for the reactions. The preferred catalysts are one that can hydrolyze COS to H2S. Through the catalyst the oxides of nitrogen are reduced to inert nitrogen and / or ammonia.

Der gebildete Schwefelwasserstoff wird auf konventionelle Weise, beispielsweise nach dem Stretford-Verfahren, aus dem Gasstrom extrahiert, bevor der Rest-Abgasstrom in die Atmosphäre abgelassen wird.The hydrogen sulfide formed is conventionally, for example after the Stretford process, extracted from the gas stream before the residual exhaust gas stream is released into the atmosphere.

Wenn die Menge des in den Boiler eingeführten reduzierenden Gases nur der Menge entspricht, die für die Entfernung (das Herauswaschen) des überschüssigen Sa.uerstoffs erforderlich ist, so daß der Gasstrom, der den Boiler verläßt, schwach oxidierend bleibt, ist eine HilSseinrichtung vorgesehen, um ein ergänzendes, Wasserstoff enthaltendes reduzierendes Gas zuzusetzen, um das Abgas in einen reduzierenden Zustand zu überführen, bevor es durch die Katalysatorstufe geleitet wird, in der die Schwefeloxide in Schwefelwasserstoff und die Stickstoffoxide in inerten Stickstoff und Ammoniak umgewandelt werden.When the amount of reducing gas introduced into the boiler only corresponds to the amount required for the removal (washing out) of the excess Oxygen is required so that the gas flow leaving the boiler is weak remains oxidizing, an auxiliary device is provided for a supplementary hydrogen containing reducing gas add to the exhaust gas in one to convert the reducing state before it is passed through the catalyst stage in which the sulfur oxides in hydrogen sulfide and the nitrogen oxides in inert nitrogen and ammonia are converted.

Wenn das HilSs- oder ergänzende Reduktionsgas jenseits dii Boilerstufe eingeführt wird, kann es aus einem äußeren Reduktionsgasgenerator eingeführt werden oder es kann ein Teil des Abgasstromes abgespalten und mit Luft und einem Kohlenwasserstoff, wie Methan, in einem Hilfsboiler kombiniert werden, um das für die Eliminierung der Schwefel- und Stickstoffoxide erforderliche reduzierende Gas zu erzeugen.If the auxiliary or additional reducing gas is beyond the boiler stage is introduced, it can be introduced from an external reducing gas generator or part of the exhaust gas flow can be split off and mixed with air and a hydrocarbon, like methane, can be combined in an auxiliary boiler to do that for elimination the sulfur and nitrogen oxides required to generate reducing gas.

Die beiden zuletzt genannten Alteriiativen sind besoJlders bevorzug, da sie die Verwendung von üblichen Baumaterialien bei der Boilerherstellung erlauben, ohne daß die Gefahr besteht, daß korrosive Bedingungen geschaffen werden, die auf treten können, wenn die gesamten erforderlichen reduziere'd'en Gase in dem Hochtemperatur-Abschnitt des Boilers gebildet werden.The last two alternatives mentioned are particularly preferred, as they allow the use of common building materials in the manufacture of the boiler, without the risk that corrosive conditions are created that lead to can occur when all the required reduce gases in the high temperature section of the boiler.

Gemäß einem alternativen Aspekt der Erfindung wird das Verhältuis von Treibstoff zu Luft so eingestellt, daß die Produkte der Verbrennungszone des Boilers, während sie Schwefel-und Stickstoffoxide enthalten, noch genügend Wasserstoff und Kohlenmonoxid enthalten, um die Schwefeloxide zu Schwefelwasserstoff und Carbonylsulfid und die Stickstoffoxide zu inertem Stickstoff und/oder Ammoniak zu reduzieren. Wie bei dem anderen Aspekt erfolgt ein Teil der Reduktion während der Yffärmeübertragung in den Boiler und der Rest erfolgt katalytisch, wie oben angegeben. Nach der Reduktion der Schwefeloxide zu Schwefelwasserstoff und der Stickstoffoxide zu inertem Stickstoff und Ammoniak wird der Abgasstrom durch die Extraktionszone geleitet, in der der gebildete Schwefelwasserstoff extrahiert wird, bevor das Abgas in die Atmosphäre abgelassen wird.According to an alternative aspect of the invention, the ratio adjusted from fuel to air so that the products of the combustion zone of the Boilers, while they contain sulfur and nitrogen oxides, still have enough hydrogen and carbon monoxide to convert the sulfur oxides to hydrogen sulfide and carbonyl sulfide and reduce the nitrogen oxides to inert nitrogen and / or ammonia. As in the other aspect, some of the reduction occurs during heat transfer into the boiler and the rest is done catalytically, as indicated above. After the reduction the sulfur oxides to hydrogen sulfide and the nitrogen oxides to inert Nitrogen and ammonia, the exhaust gas stream is passed through the extraction zone, in which the hydrogen sulfide formed is extracted before the exhaust gas enters the Atmosphere is vented.

Bei der Durchführung des Verfahrens gemäß diesem Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, daß die während der Verbrelm w:g des kohlenstoffhaltigen Treibstoffes gebildete Menge an Wasserstoff und Kohlenstoffmonoxid vorzugsweise etwa 30 bis etwa 60 % im iiberschuß gegenüber der stöchiometrischen Menge vorliegt, die für die Reduktion des vorhandenen Schlfefels in Form von Schwefeldioxid zu Schwefelwasserstoff und CarbonylS sulfid erforderlich ist, Dadurch wird ein vollständiger Verbrauch des Sauerstoffs, der in der der Verbrennungszone zugeführten Luft enthalten ist, gewährleistet und dadurch wird die Antriebskraft erzeugt sowohl für die nicht-katalytische als auch für die katalytische Reduktion der Schwefeloxide und Stickstoffoxide zu Schwefelwasserstoff und inertem Stickstoff und Ammoniak.In performing the method according to this aspect of the invention it is preferred that during the combustion w: g of the carbonaceous fuel The amount of hydrogen and carbon monoxide formed is preferably about 30 to about 60% is present in excess of the stoichiometric amount required for the reduction the existing Schlfefels in the form of sulfur dioxide to hydrogen sulfide and CarbonylS sulfide is required, this will result in a complete consumption of the Oxygen contained in the air supplied to the combustion zone is ensured and thereby the driving force is generated for both the non-catalytic and the also for the catalytic reduction of sulfur oxides and nitrogen oxides to hydrogen sulfide and inert nitrogen and ammonia.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält der Abgas strom, der schließlich an die Atmosphäre abgegeben wird, minimale Mengen an Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden unterhalb eines Wertes von 10 ppm, der somit die strengsten Vorschriften bezüglich der Emissionen von Schwefeloxiden in die Atmosphäre erfüllt oder diese übertrifft.When carrying out the method according to the invention, the contains Exhaust gas flow that is ultimately released into the atmosphere, minimal amounts of Nitrogen oxides and sulfur oxides below a value of 10 ppm, which is thus the strictest regulations regarding emissions of sulfur oxides into the atmosphere meets or exceeds this.

Außer der Tatsache, daß es damit möglich ist, konventionelle Treibstoffe mit hohem Schwefelgehalt für die Energleerzeugung zu verwenden, besteht ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, Energie aus gasförmigen Kohlenrasserstoff-Treibstoffen mit niedrigem Heizwert (BTU); z. B.Except for the fact that it is possible to use conventional fuels Using a high sulfur content for energy production is a special one Advantage of the method according to the invention in that energy from gaseous carbon fuels low calorific value (BTU); z. B.

solchen, wie sie bei der Kohlevergasung erhalten werden, zu erzeugen.such as are obtained from coal gasification produce.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung zum Modifizieren eines Energiegeneretore gemäß derer vorliegenden Erf2ndun und des Verfahrens zum Eliminieren von Luftverschmutzungsstoffen als Polge dieser Nodifizierung; Fig. 2 eine weitere Darstellung eines anderen Schemas zum Modifizieren eines Energiegenerators gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der das reduzierende Gas in einem Hilfsgenerator erzeugt wird für die Einführung stromabwärts von dem Boiler-Abschnitt vor dem Hindurchleiten des kombinierten Gasstromes durch die kakatalytische Umwandlungszone; Fig. 3 eine andere alternative Ausführungsform der schematischen Arbeitsweise, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist; und Fig. 4 die Gleichgewichtskonzentration einiger Abgas-Bestandteile in dem Boiler als Funktion der Temperatur.The invention is described below with reference to the accompanying Drawings explained in more detail. They show: FIG. 1 a schematic representation for modifying an energy generator according to the present invention and the Process for eliminating air pollutants as a result of this modification; 2 shows a further illustration of another scheme for modifying an energy generator according to the present invention, in which the reducing gas in an auxiliary generator is generated for introduction downstream of the boiler section prior to passage the combined gas stream through the catalytic conversion zone; Fig. 3 a Another alternative embodiment of the schematic operation as shown in Fig. 2 is shown; and FIG. 4 shows the equilibrium concentration of some exhaust gas components in the boiler as a function of temperature.

In der Fig. 1 wird in einem Energiegenerator 10 der Boiler 12 mit einem Primär-Treibstoff, normalerweise einem Schwefel enthaltenden kohlenstoffhaltigen Treibstoff, z. B. pulverisierter, Schwefel enthaltender Kohle oder einem Schwefel enthaltenden flüssigen Kohlenwasserstoff, durch die Leitung 14, die zusammen mit der vorerwärmten Luft aus dem Rohr 16 durch die Leitung 18 in den Verbrennungsabschnitt 20 eintritt, beschickt. Der Kohlenstoffgehalt kann durch die Zugabe von überschüssiger Luft, in der Regel im Überschuß von mindestens 1 bis 25, vorzugsweise von 10 bis 20 % gegenüber der für die Umwandlung des kohlenstoffhaltigen Treibstoffes in Kohlendioxid und Wärme erforderlichen Menge, vollständig verbraucht werden. Die Menge des eingeführten Luftüberschusses hängt von der Art des kohlenstoffhaltigen Treibstoffes ab.In Fig. 1, the boiler 12 is in an energy generator 10 a primary fuel, usually a carbonaceous one containing sulfur Fuel, e.g. B. pulverized, sulfur-containing coal or a sulfur containing liquid hydrocarbon, through line 14, which together with the preheated air from pipe 16 through line 18 into the combustion section 20 enters, charged. The carbon content can be reduced by adding excess Air, usually in excess of at least 1 to 25, preferably from 10 to 20% compared to the conversion of the carbonaceous fuel into Carbon dioxide and heat required amount, can be completely consumed. The amount of imported Excess air depends on the type of fuel containing carbon.

Für gasförmige bis flüssige Treibstoffe kann ein Luftüberschuß von nur 1 % verwendet werden, während für normale feste Treibstoffe ein Luftüberschuß von mindestens 10 % verwendet wird. Alternativ l,<,lm Ciie Verbrennung unten einem Sauerstoffdefizit erfolgen zur Erzeugung eines Gemisches aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff in einem stöchiometrischen Überschuß gegenüber der Menge, die für die Reduktion von SO erforderlich ist. Der stöchiometrische Überschuß an Kohlenmonoxid und Wasserstoff beträgt vorzugsweise 30 bis 60 %.For gaseous to liquid fuels, an excess of air of only 1% is used, while for normal solid fuels an excess of air of at least 10% is used. Alternatively l, <, lm cie combustion below an oxygen deficit to produce a mixture of carbon monoxide and hydrogen in a stoichiometric excess over the amount required for the reduction of SO is required. The stoichiometric excess of carbon monoxide and hydrogen is preferably 30 to 60%.

Neben der Verbreimungezone 20 enthält der Boiler 12 normalerweise einen Strahlungs-Boilerabschnitt, einen Konvektiois-Boilerabschmitt und einen Hochtemperatur-Vorwärmer, wortn.In addition to the combustion zone 20, the boiler 12 normally contains a radiation boiler section, a Konvektiois boiler section and a high-temperature preheater, words.

sich ein elektrostatischer Präzipitator 22 zur Entfernung der Flugasche anschließen kann. Es kann auch eine andere Einrichtung zur Entfernung der Asche verwendet werden. So können beispielsweise ein Zyklon, Sackfilter und dergleichen, verwendet werden, wenn der Abstrom aus diesen Systemen normalerweise genügend fein ist, um den verwendeten Katalysatorabschnitt zu passieren, und er kann in den erfindungsgemäßen verwendeten flüssigen H2S-Absorptionssystemen weggelassen werden. Die für die Verbrennung erforderliche Luft wird in den Luftvorwärmer 26 eingeleitet und gelangt durch das Rohr 16 in den Hochtemperatur-Vorwärmer 24, aus dem sie durch die Zeitung 16 in die Verbrennungszone eintritt, normalerweise bei Temperaturen von 260 bis 3160C (500 bis 6000F).an electrostatic precipitator 22 is used to remove the fly ash can connect. There may also be some other means of ash removal be used. For example, a cyclone, bag filter and the like, used when the effluent from these systems is normally fine enough is to pass the catalyst section used, and it can be in the invention liquid H2S absorption systems used can be omitted. The one for burning required air is introduced into the air preheater 26 and passes through the Tube 16 into the high temperature preheater 24 from which it is fed through the newspaper 16 in the combustion zone occurs, normally at temperatures of 260 to 3160C (500 to 6000F).

Die Verbrennungsprodukte werden bei der Übertragung ihrer Wärme durch Konvektion und Strahlung an das Boiler-Speisewasser von ihrer adiabatischen Verbrennungstemperatur auf etwa 1093 bis etwa 164900 (2000 bis 3000°F) im oberen Abschnitt der Verbrennungszone des Boilers 12 abgekühlt. Wann die Verbrennung in einem stöchiometrischen Luftüberschuß erfolgt, wird zu diesem Zeitpunkt ein gasförmiger Kohlenwasserstoff (11. c.), wie Methan, durch eine Vielzahl von Hochgeschwindigkeits-'.trahlen durch die Leitung 28 eingeführt, um ein schnelles und gleichförmiges Mischen mit einem Boiler-Ver brennungsgas zu gewährleisten.The products of combustion are in the process of transferring their heat through Convection and radiation to the boiler feed water from its adiabatic combustion temperature on about 1093 to about 164900 (2000 to 3000 ° F) in the upper section the combustion zone of the boiler 12 is cooled. When the combustion in a stoichiometric Excess air occurs, becomes a gaseous hydrocarbon at this point (11. c.), Like methane, by a variety of high-speed '. Radiate through line 28 is inserted to allow rapid and uniform mixing with a Ensure boiler combustion gas.

Bei einem Treibstoff, wie Erdgas, kann ein Teil des ilreibstoffes in die Hochtemperatur-Zone eingeleitet werden, in der reduzierende Gase erzeugt werden, wie nachfolgend näher erläutert. Wenn kein Schwefel vorhanden ist, werden die Stickstoffoxide in Stickstoff und/oder Ammoniak umgewaxMelt. Ain der Hochtemperaturzone reagiert das Methan mit des überschüssigen Sauerstoff unter Bildung von Kohlenmonoxid unct Wasserstoff entsprechend der folgenden Gleichung: Außerdem reagiert das Methan mit dem vorhandenen Waserdampf unter Bildung von weiterem Wasserstoff und Kohlenmonoxid nach der Reaktionsgleichung: Das Kohlenmonoxid reagiert mit dem Wasserdampf unter Bildung von Kohlendioxid und Wasserstoff nach einer Wassergas-Verschiebungsreaktion: Die Reaktion wird, wie in Fig. 4 dargestellt, mit sinkenden Temperaturen begünstigt, wann das Abgas durch den Boiler 12 strömt. Wie oben angegeben, können auch andere Kohlenwasserstoffe, die in dem Boiler 12 zerstäubt (verdüst) werden, verwendet werden.In the case of a fuel such as natural gas, part of the fuel can be introduced into the high-temperature zone, in which reducing gases are generated, as explained in more detail below. If there is no sulfur, the nitrogen oxides are converted into nitrogen and / or ammonia. In the high temperature zone, the methane reacts with the excess oxygen to form carbon monoxide and hydrogen according to the following equation: In addition, the methane reacts with the existing water vapor to form more hydrogen and carbon monoxide according to the reaction equation: The carbon monoxide reacts with the water vapor to form carbon dioxide and hydrogen after a water gas shift reaction: As shown in FIG. 4, the reaction is favored with falling temperatures when the exhaust gas flows through the boiler 12. As indicated above, other hydrocarbons that are atomized (atomized) in boiler 12 can also be used.

Die Verbrennung des Hilfs-Treibstoffes mit dem Sauerstoffüberschuß erfolgt sehr schnell. In dem Maße, wie reduzierendes Gas gebildet wird, steigt die Temperatur durch die exotherme Reaktionswärme, die als nutzbare Wärme gewonnen wird Die verwendete Menge an reduzierendem Gas wird vorsichtig gresteuert, um praktisch den gesamten Sauerstoffüberschuß zu verbrauchen, der ursprünglich zusammen mit dem Luftflberschnß in den Ofen eingeführt worden ist, und einen Teil des S02 und des 503 in H2S und die Stickstoffoxide in Stickstoff un zuv)andeln. Die Realçtionsmi.schung sollte vorzugsweise genügend Wasserstoffmoleküle, Wasserstoffatome, Hydroxylionen, Kohlenmonoxid und Wasserdampf enthalten, um eine innige Mischung mit den Ofenverbrennungsprodukten zu erzielen, um eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit mit einer effektiven Entfernung des Sauerstoffüberschusses aus den 0fenv'erbrennungsprodten zu fördern. Der Wirkungsgrad des Ofens kann erhöht werden durch Eliminierung des Luftüberschusses, des SO, und SO3, wodurch das Abgas bei der Wärmegewinnung auf eine niedrigere i'emperatur kommen gelassen werden kann, bevor es den Boiler verläßt, ohne daß die Gefahr besteht, daß eine Korrosion auftritt.The combustion of the auxiliary fuel with the excess oxygen happens very quickly. As reducing gas is formed, the rate increases Temperature due to the exothermic heat of reaction, which is obtained as usable heat The amount of reducing gas used is carefully controlled to be practical to consume all of the excess oxygen that was originally combined with the Air excess has been introduced into the furnace, and part of the S02 and the 503 in H2S and the nitrogen oxides in nitrogen and convert. The Realization Mix should preferably have enough hydrogen molecules, hydrogen atoms, hydroxyl ions, Contains carbon monoxide and water vapor to mix intimately with the furnace combustion products to achieve a high response speed with an effective removal to promote the excess oxygen from the furnace combustion products. The efficiency of the furnace can be increased by eliminating the excess air, SO, and SO3, as a result of which the exhaust gas comes to a lower temperature when generating heat can be left before it leaves the boiler without the risk of that corrosion occurs.

Wenn der Treibstoff in einem Sauerstoffdefizit verbrannt wird und schon reduzierend ist, kann die Einführung eines Kohlenwasserstoffs weggelassen werden.When the fuel is burned in an oxygen deficit and is already reducing, the introduction of a hydrocarbon can be omitted will.

In der Fig. 4 begünstigt das Gleichgewicht während der Reihe lung der Gase, wenn sie den Boiler durchströmen, die Reduktion von S02, S03, CS2, CO, COS, NO und HON in der chemisch reduzierenden Atmosphäre. Die Reaktionsgeschwindigkeiten nehmen jedoch ebenfalls ab. Daher enthält das den Boiler-Abschnitt verlassende Abgas noch restliche Schwefel- und Stickstoffoxide. Um diese wirksam zu eliminieren, wird der Gasstrom nun bei einer Temperatur von etwa 149 bis etwa 42700 (300 bis 8000F), vorzugsweise von 260 bis 42700 (500 bis 800°F) durch die usätzliche Katalysatorzone 30 geleitet. Die Katalysatorzone 30 enthält ein oder mehrere Metalle oder ilire Sulfide, die in der Regel auf einen Träger aus Aluminiumoxid, Siliciumdioxid oder Aluminiumoxid-Siliciumdioxid aufgebracht sind, die in der Lage sind, unter reduzierenden Bedingungen die Schwefeloxide in Schwefelwasserstoff und die Stickstoff~ oxide in inerten Stickstoff und/oder Ammoniak nach den jeweiliten Reaktionen mit Wasserstoff und Wasser umzuwandeln. TyT)isehe Beispiele für die Metalle, die verwendet werden können, sind Metalle der Gruppe VIII des Periodischen Systems der Elemente, wie Kobalt, Nickel, Rhodium, Palladium, iridium und Platin, sowie die niederen Sulfide und Oxide von Molybdän und Chrom, aktivierte Aluminiumoxide und dergleichen.In Fig. 4 favors the equilibrium development during the series of the gases, when they flow through the boiler, the reduction of S02, S03, CS2, CO, COS, NO and HON in the chemical reducing atmosphere. The reaction rates however, also decrease. Therefore, the exhaust gas exiting the boiler section contains still remaining sulfur and nitrogen oxides. To effectively eliminate these, will the gas flow now at a temperature of about 149 to about 42700 (300 to 8000F), preferably from 260 to 42700 (500 to 800 ° F) through the additional catalyst zone 30 headed. The catalyst zone 30 contains one or more metals or metals Sulphides, usually on a support made of alumina, silica or Alumina-silica are applied, which are able to under reducing Conditions the sulfur oxides in hydrogen sulfide and the nitrogen oxides in inert nitrogen and / or ammonia after the respective reactions with hydrogen and convert water. TyT) see examples of the metals that are used are metals of Group VIII of the Periodic Table of the Elements, such as Cobalt, nickel, rhodium, palladium, iridium and platinum, as well as the lower sulfides and oxides of molybdenum and chromium, activated aluminas, and the like.

Nach der Umwandlung der Schwefeloxide in Schwefelwasserstoff und der Stickstoffoxide in inerten Stickstoff und/oder Ammoniak wird der Abgasstrom durch einen Niedertemperatur-Luftvorwärmer 26 in eine Schwefelwasserstoff-Extraktionseinheit 32 geleitet.After the conversion of the sulfur oxides into hydrogen sulfide and the Nitrogen oxides in inert nitrogen and / or ammonia will flow through the exhaust gas a low temperature air preheater 26 into a hydrogen sulfide extraction unit 32 headed.

Da das S03, S02 und NOx tatsächlich aus dem Abgas eliminiert werden, kann die Gastemperatur in dem Luftvorwärmer 26 auf etwa 49 bis etwa 6600 (120 bis 1500F) vermindert werden, ohne daß korrosive verdünnte Säuren, wie Schwefelsäure, Polythiol säure, Schweflige Säure und Salpetersäure in dem Rohrleitungssystem kondensiert werden oder die in der Schwefelwasserstoff-Extraktionseinheit 32 verwendeten Chemikalien verunreinigt werden.Since the S03, S02 and NOx are actually eliminated from the exhaust gas, the gas temperature in the air preheater 26 can be set to about 49 to about 6600 (120 to 1500F) without corrosive dilute acids such as sulfuric acid, Polythiol acid, sulphurous acid and nitric acid condensed in the piping system or the chemicals used in the hydrogen sulfide extraction unit 32 contaminated will.

Es ist eine Reihe von Verfahren für die Schwefelwasserstoff-Entfernung anwendbar, wobei die Absorptionsverfahren bevorzugt sind. So kann beispielsweise das gekühlte Restgas (tail gas) durch alkalische Absorptionslösungen geleitet werden, die kontnuierlich regeneriert werden durch Qidation unter Bildung von elementarem Schwefel unter Verwendung von Katalysatoren, wie Natriumvanadft, Natriumanthrachinondisulfonat, Natriumarsenat, Natriumferrocyanid, Eisenoxid, Jod und ähnlichen Katalysatoren. Eine zweckmäßige Alternative be steht darin, Absorptionslösungen zu verwenden, die Amine, Sulfonate, Ealiumcarbonate und ähnliche ßbsorptionsrnittel fw Schwefelwasserstoff enthalten, die durch Wasserdampfstri#pen kontinuierlich regeneriert werden unter Bildung von Schwefelwasserstoff.It is a series of processes for hydrogen sulfide removal applicable, the absorption methods being preferred. For example the cooled tail gas is passed through alkaline absorption solutions, which are continuously regenerated by Qidation with the formation of elemental Sulfur using catalysts such as sodium vanadft, sodium anthraquinone disulfonate, Sodium arsenate, sodium ferrocyanide, iron oxide, iodine and similar catalysts. A convenient alternative be is to use absorption solutions that Amines, sulfonates, aluminum carbonates and similar agents for absorbing hydrogen sulfide which are continuously regenerated by water vapor stripes Formation of hydrogen sulfide.

Bei dem bevorzugten Schwefelwasserstoff-Extraktionssystem handelt es sich um ein solches, welches die alkalische Absorption von Schwefelwasserstoff und die Oxidation unter Bildung von Schwefel umfaßt. Das bevorzugte System ist bekannt unter der Bezeichnung "Stretford-Verfanren", bei dem eine Lösung, die Natriumcarbonat, Natriumvanadat und Natriumanthrachinondisulfonsäure enthält, als Absorptionsmittel im Absorber verwendet wird. Der absorbierte Schwefelwasserstoff wird durch Natriumvanadat oxidiert unter Bildung von Schwefel in dem Absorber und in dem Vorratsbehälter (Ruckhaltebe.hilter) (nicht dargestellt) und die Absorptionslösung wird dann regeneriert durch Oxidation mit Luft in einer Oxidationseinrichtung (nicht dargestellt). Der Schwefel wird auf konventionelle Weise, beispielsweise durch Flotation, Filtrieyen, durch Zentrifugieren, durch Schmelzen, durch Dekantieren unter Druck und dergleichen, von der Lösung abgetrennt (gewonnen).The preferred hydrogen sulfide extraction system is it is one which the alkaline absorption of hydrogen sulfide and oxidation to form sulfur. The preferred system is known under the name "Stretford-Verfanren", in which a solution, the sodium carbonate, Contains sodium vanadate and sodium anthraquinone disulfonic acid as absorbents is used in the absorber. The absorbed hydrogen sulfide is replaced by sodium vanadate oxidizes with the formation of sulfur in the absorber and in the storage container (Ruckhaltebe.hilter) (not shown) and the absorption solution is then regenerated by oxidation with air in an oxidizer (not shown). The sulfur is on conventional way, for example by flotation, filtration, centrifugation, separated from the solution by melting, by decanting under pressure and the like (won).

Das Stretford-Verfahren zum Abstrippen von Schwefelwasserstoff aus dem Restgas ist besonders bevorzugt, weil das Abgas Kohlendioxid enthält und diese Komponente nicht extrahiert wird. Daher sind die Anforderungen an die Chemikalien und/ oder den Wirkungsgrad (die Nützlichkei) wesentlich geringer.The Stretford process for stripping hydrogen sulfide from the residual gas is particularly preferred because the exhaust gas contains carbon dioxide and this Component is not extracted. Hence the requirements for the chemicals and / or the efficiency (usefulness) is much lower.

Nachdem der Schwefelwasserstoff extrahiert ist, wird das Rest gas durch den Schornstein 34 in die Atmosphire abgelassen. In einigen Fällen führt die Einführung des gesamten Hilfstreibstoffgases, das für die Erzeugung von reduzierenden Bedingungen erforderlich ist, in den Boiler 12 zu einer Sulfidbildung. Bei den in dem Boiler herrschenden hohen Temperaturen kann dies die Verwendung einer Legierung oder in spezieller Weise behandelter Stähle für die Herstellung des Boilers erjiorderlich machen, um eine Korrosion zu verhindern.After the hydrogen sulfide is extracted, the residual becomes gas discharged through the chimney 34 into the atmosphere. In some cases, the Introduction of all auxiliary fuel gas necessary for the production of reducing Conditions required in the boiler 12 lead to sulfide formation. The in The high temperatures prevailing in the boiler may require the use of an alloy or specially treated steels are required for the manufacture of the boiler to prevent corrosion.

:bEr bereits vorhandene Energiegen eratoren sind deshalb d e on den Fig. 2 und 3 dargestellten schematischen Aufbauten bevor zugt.: bEr existing energy generators are therefore d e ons Fig. 2 and 3 shown schematic structures before given.

In den Fig. 2 und 3 ist die Menge des in den Boiler eingeführten Treibgases nur so groß, wie sie für die Entfernung praktisch des gesamten vorhandenen Sauerstoffüberschusses erforderlich ist, so daß das den Boiler verlassende Abgas schwach oxidierender bis neutraler Natur ist. Dadurch können übliche Baumaterialien in dem Boiler verwendet werden.In Figures 2 and 3 is the amount of propellant gas introduced into the boiler only as large as needed to remove practically all of the excess oxygen present is required so that the exhaust gas leaving the boiler is weakly oxidizing to neutral in nature. This allows common building materials to be used in the boiler will.

In der Fig. 2 ist ein Hilfsreduktionsgasgenerator 36 vorgesehen, in den durch die Leitungen 38 und 40 Luft bzw. ein A,ohlenwasserstoff, wie Methan, eingeführt werden. In dem Hilfsboiler 36 wird das Verhältnis von Luft zu Kohlenwasserstoff in geeigneter Weise eingestellt, um ein reduzierendes Gas zu erzeugen, das eine hohe Konzentration an Wasserstoff und Kohlenmonoxid und eine verhältnismäßig niedrige Konzentration an Kohlendioxid aufweist. Das reduzierende Gas (Reduktionsgas) kann in wirksamer Weise gebildet werden durch die oben angegebenen Reaktionen 1 bis 3 und es wird durch die Leitung 42 in das Rohr 44 zwischen dem elektrostatischen Präzipitator 22 und der katalytischen Umwandlungszone 30 eingeführt. Es wird eine innige Mischung des Rediilftionsgases mit dem Abgas aus dem Boiler 12 erzielt, um eine vollständige Umwandlung der Schwefeloxide in Schwefelwasserstoff und eine vollständige Umwandlung der Stickstoffoxide in inerten Stickstoff und oder Ammoniak in der katalytischen Kammer 30 zu erzielen. Ab hier wird der Abgasstrom gekühlt und durch die Schwefeiwasserstoff-Extraktionszone 32 geleitet, in der der Schwefelwas serstoff extrahiert wird, bevor das Gas mit oder ohne erneute Erwärmung in die Atmosphäre abgelassen wird.In FIG. 2, an auxiliary reducing gas generator 36 is provided, in through the lines 38 and 40 air or an A, hydrogen, such as methane, to be introduced. In the auxiliary boiler 36, the ratio of air to hydrocarbon appropriately adjusted to produce a reducing gas, the one high concentration of hydrogen and Carbon monoxide and one proportionately has a low concentration of carbon dioxide. The reducing gas (reducing gas) can be effectively formed by the reactions 1 given above to 3 and it is through the line 42 in the tube 44 between the electrostatic Precipitator 22 and catalytic conversion zone 30 are introduced. It will be a intimate mixing of the redilution gas with the exhaust gas from the boiler 12 achieved in order to a complete conversion of the sulfur oxides into hydrogen sulfide and a complete one Conversion of nitrogen oxides into inert nitrogen and / or ammonia in the catalytic Chamber 30 to achieve. From here the exhaust gas flow is cooled and through the hydrogen hydrogen extraction zone 32 passed, in which the hydrogen sulfide is extracted before the gas with or vented to the atmosphere without reheating.

Fig. 3 zeigt eine Modifikation des in Fig. 2 angegebenen hu2-baut. Darin wird ein Hilfsboiler 46 verwendet, wobei ein Teil des Abgases in der Leitung 48 bei der Abgastemperatur, nämilich von etwa 149 bis etwa 42700 (300 bis 8000F), und ein Teil der vorgewärmten Luft in der Leitung 50 in den Ifilfsboiler 46 eingeführt werden. Da das Abgas nicht genügend Reagentien zur Bildung des erforderlichen Reduktionsgases für die Rekombination mit dem Abgas enthält, wird zusätzlicher Kohlenwasserstoff, wie z. B. Methan, durch die Bettung 40 in den Boiler 46 eingeführt. In dem Boiler 46 können die oben angegebenen Re-aktionen 1 bis 3 auftreten unter Bildung eines reduzierenden Gases (Reduktionsgases). Ein Teil der erzeugten Wärme wird als Nutzcnerge (nutzbare Energie) abgeführt und das dabei erhaltene, auf eine Temperatur von etwa 149 bis etwa 42700 (300 bis 8000F) abgekühlte Reduktionsgas wird durch die Leitung 42 in das Rohr 44 eingeführt zum innigen Mischen mit dem Abgas vor dem Kontakt mit dem Katalysator in der Katalysatorkammer 30.FIG. 3 shows a modification of the hu2-build shown in FIG. An auxiliary boiler 46 is used therein, with some of the exhaust gas in the line 48 at the exhaust temperature, namely from about 149 to about 42700 (300 to 8000F), and some of the preheated air in line 50 is introduced into auxiliary boiler 46 will. Because the exhaust gas does not have enough reagents to form the required reducing gas for recombination with the exhaust gas, additional hydrocarbon, such as B. methane, introduced through the bed 40 into the boiler 46. In the boiler 46 the above-mentioned reactions 1 to 3 can occur with the formation of a reducing gas (reducing gas). A part of the generated heat is used as beneficial energy (Usable energy) dissipated and the resulting, to a temperature of about 149 to about 42700 (300 to 8000F) cooled reducing gas is passed through the line 42 inserted into tube 44 for intimate mixing with the exhaust gas prior to contact with the catalyst in the Catalyst chamber 30.

Nach der Umwandlung der Schwefeloxide in Schwefelwasserstoff und der Stickstoffoxide in inerten Stickstoff und/oder Ammoniak wird der Schwefelwasserstoff wiederum in der Extraktionszone 32 aus dem Gasstrom extrahiert, bevor das restliche Abgas durch den Schornstein 34 in die Atmosphäre abgelassen wird.After the conversion of the sulfur oxides into hydrogen sulfide and the Nitrogen oxides in inert nitrogen and / or ammonia becomes the hydrogen sulfide again extracted in the extraction zone 32 from the gas stream before the remainder Exhaust gas is discharged through chimney 34 to the atmosphere.

Bei einer typischen Arbeitsweise tritt die vorgewärmte Luft durch die Leitung 50 mit einer Temperatur von etwa 28800 (550°F) in den Boiler 46 ein, während das Abgas als Bypass durch die Leitung LIB mit einer Temperatur von etwa 427°C (800°F) entrtt und ein daraus resultierendes Reduktionsgas verläßt den Hilfsboiler mit einer Temperatur von etwa 316°C (G00°F) zum innigen Mischen r.lii dem Rest des Abgases, das in die Katalysatorzone 30 eingeführt wird.In a typical way of working, the preheated air passes through line 50 into boiler 46 at a temperature of about 28800 (550 ° F), while the exhaust gas as a bypass through the line LIB with a temperature of about 427 ° C (800 ° F) and a resulting reducing gas leaves the auxiliary boiler with a temperature of about 316 ° C (G00 ° F) for intimate mixing r.lii the rest of the Exhaust gas that is introduced into the catalyst zone 30.

Wie für den Fachmann auf diesen Gebiet ohne weiteres ersichtlich, kann die Menge des in den Hauptboiler 12 einzuführenden Kohlenwasserstoff-Treibstoffes, wenn dieser allein verwe?jdet wird, oder die Menge des Restes des i.n einen Hilfsreduktionsgssgenerators 36 oder in den ITilfsboiler 46 eingeführten Kohlenwasserstoffs leicht bestimmt werden durch die gewünschten Betriebsbedingungen und durch eine Analyse der Gasströme in den verschiedenen Arbeitsstufen.As will be readily apparent to those skilled in the art, the amount of hydrocarbon fuel to be introduced into the main boiler 12, if this is used alone, or the amount of the rest of the in an auxiliary reduction generator 36 or hydrocarbon introduced into the auxiliary boiler 46 can be easily determined through the desired operating conditions and through an analysis of the gas flows in the different stages of work.

Bei der praktischen Durchführung der Erfindung enthält das Abgas, des in die Atmosphäre abgelassen wird, etwa 10 ppni H2S oder weniger und es ist praktisch frei von Schwefel, Schesefeloxiden, Stickstoffoxiden und teilchenförmigem Material.When practicing the invention, the exhaust gas contains des is released into the atmosphere, about 10 ppni H2S or less and it is practically free from sulfur, eloxides, nitrogen oxides and particulate matter Material.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.The invention is further illustrated by the following examples explained but without being limited to it.

Beispiel 1 In einer konventionellen 500 MW-Boileranlage werden pro Stunde 129.600 kg (284.921 lbs) Kohle der ir der folgouden Tebelle I angegebenen Analyse mit 15 % Luftüberschuß verbrannt, um eine vollständige Kohlenverbrennung zu gewährleisten. Dabei erhält man ein Abgas in einer Menge von 144.481 Mol pro Stande mit der in der nachfolgenden Tabelle II angegebenen ungefähren Zusammensetzung.Example 1 In a conventional 500 MW boiler system, pro Hour 129,600 kg (284,921 lbs) coal of the ir of the following table I. Analysis with 15% excess air burned for complete coal combustion to ensure. This gives an exhaust gas in an amount of 144,481 mol per Stand with the approximate composition given in Table II below.

Tabelle I Bestandteil Gew.% Kohlenstoff 70,0 Wasserstoff 5,3 Schwefel 3,6 Sauerstoff 10,7 Stickstoff 1,4 Asche C),0 insgesamt; 100,0 Tabelle II Bestandteil 1. Vo 1 CO2 14,45 H2O 8,58 O2 2,70 N2 74,00 0,27 nsgesamt Das Abgas enthält auch 700 - 1500 Vol.ppm (Volumenteile pro @illion Volumenteile) Stickstoffoxide. Die hohe Konzentration au SO2 (plus SO3) und Stckstoffoxiden liegt oberhalb der norralerweise von den staatlichen und lokalen Vorschriften zugelassenen Grenzen. Table I Ingredient Weight% Carbon 70.0 Hydrogen 5.3 Sulfur 3.6 oxygen 10.7 nitrogen 1.4 ash C), 0 total; 100.0 Tabel II component 1. Vo 1 CO2 14.45 H2O 8.58 O2 2.70 N2 74.00 0.27 ntotal The exhaust gas also contains 700-1500 vol.ppm (parts by volume per @illion parts by volume) nitrogen oxides. The high concentration of SO2 (plus SO3) and nitrogen oxides is above the Limits normally allowed by state and local regulations.

Zur Umwandlung des schwierig zu entfernenden SOx in das leichter entfernbare H2S und des NOx in unschädlichen Stickstoff und Ammoniak w4erden die Verbrennungsprodukte nach der Abgabe ihrer Wärme durch Konvektion und Strahlung an das Boiler-Speisewasser (-Beschickungswasser) von ihrer adiabatischen Verbrennungstemperatur in dem oberen Abschnitt der Verbrennungszone auf etwa 1371°C (2.500°F) abtgekühlt. In diese Zone werden pro Stunde 1.939 Mol Methan eingeführt. Das Methan wird durch eine Vielzahl von Hochgeschwindigkeits- Strahlen zugegeben, um ein schnelles und gleichmäßiges Mischen mit den Boiler-Verbrennungsgasen zu gewährleisten. In der Hochtemperaturzone des Boilers reagert das Methan mit dem Sauerstoffüberschuß unter Bildung vei CO und Wasserstoff erlt;srechend der folgenden Gleichung Außerdem reagiert ein Teil des Methans mit dem Hochtemper3-tur-Wasserdampf entsprechend der folgenden Gleichung: Das CO reagiert ferner bei den verminderten Abgastemperaturen mit Wasserdampf nach der folgenden Gleichung: wenn sich der Gasstrom abkühlt.In order to convert the SOx, which is difficult to remove, into the more easily removable H2S and the NOx into harmless nitrogen and ammonia, the combustion products are removed from their adiabatic combustion temperature in the upper section of the boiler after their heat has been given off by convection and radiation to the boiler feed water (feed water) Combustion zone cooled to approximately 2500 ° F (1371 ° C). 1,939 moles of methane are introduced into this zone per hour. The methane is added by a variety of high-speed jets to ensure rapid and even mixing with the boiler combustion gases. In the high-temperature zone of the boiler, the methane reacts with the excess oxygen to form CO and hydrogen, according to the following equation In addition, some of the methane reacts with the high-temperature water vapor according to the following equation: At the reduced exhaust gas temperatures, the CO also reacts with water vapor according to the following equation: when the gas stream cools.

Der Wasserstoff, der sich in Gegenwart des auf einen Fräßer aufgebrachten Kobaltmolybdatkatalysators in einer in das Rohr nach dem elektrostatischen Präzipitator eingeführten Katalysatorzone gebildet hat, reagiert mit dem S02 und SO3 unter Bildung von 1125 und Wasser und mit den Stickstoffoxiden unter Bildung von Stickstoff, Wasser und etwas Ammoniak, wobei ein Abgas mit der in der nachfolgenden Tabelle III angegebenen ungefähren Zusammensetzung entsteht: Tabelle III Bestandteil Vol.% CO 0,05 C02 15,68 H2 0,63 1120 10,65 X2S 0,27 N2 72,72 insgesamt 100,00 Die Temperatur des Abgases beträgt etwa 1490C (300°F).The hydrogen, which in the presence of the applied to a milling cutter Cobalt molybdate catalyst in one in the tube after the electrostatic precipitator introduced catalyst zone reacts with the S02 and SO3 to form of 1125 and water and with the nitrogen oxides to form nitrogen, water and some ammonia, with an exhaust gas having that given in Table III below approximate composition results: Table III Ingredient Vol.% CO 0.05 C02 15.68 H2 0.63 1120 10.65 X2S 0.27 N2 72.72 in total 100.00 The temperature the exhaust gas is approximately 1490C (300 ° F).

Da die Schwefel und Stickstoffoxide aus dem Abgas eliminiert sind, wird nun die Abgastemperatur in einen Tieftemperatur-Luftvorwärmer auf 540C (1300F) herabgesetzt, ohne daß verdünnte korrosive Schweflige Säure, Schwefelsäure oder Salpetersäure kondensiert wird. Dadurch wird auch der Wirkungsgraö des Boilers um etwa 5 % erhöht, was bei einem 500 HW-Boiler und bei Brennstoffkosten von 0,30 Dollar pro M?fBtu eine Einsparung von etwa 500.000 Dollar pro Jahr für Treibstoffkosten bedeutet.Since the sulfur and nitrogen oxides are eliminated from the exhaust gas, the exhaust gas temperature in a low-temperature air preheater is now set to 540C (1300F) reduced without using dilute corrosive sulphurous acid, sulfuric acid or Nitric acid is condensed. This also increases the efficiency of the boiler increased about 5%, which is for a 500 HW boiler and a fuel cost of $ 0.30 savings of about $ 500,000 per year on fuel bills per M? fBtu means.

Das Volumen des den Boiler verlassenden Abgases beträgt 117.829 Mol pro Stunde von 540C (1300F) und der Schwefeiwasserstoff kann durch Kontaktieren in einer Stretford-Einheit, in welcher das 1125 von einer alkalischen Lösung absorbiert und das absorbierte H25 zu Schwefel oxidiert wird, der abgetrennt (gewonnen) wird, leicht entfernt werden.The volume of the exhaust gas leaving the boiler is 117,829 moles per hour of 540C (1300F) and the hydrogen sulfide can by contacting in a Stretford unit in which the 1125 absorbs from an alkaline solution and the absorbed H25 is oxidized to sulfur, which is separated (recovered), easily removed.

Beispiel 2 Das Verfahren des Beispiels 1 wird wiederholt, wobei diesmal nur ein Teil des gesamten Reduktionsgases in den Boiler-Ofen eingeführt wird, um den in den Verbrennungsgasen vorhandenen Sauerstoffüberschuß zu entfernen und praktisch das gesamte SO3 und den größten Teil des NOx daraus zu eliminieren, ohne jedoch die Menge an S02 merklich zu vermindern. Das Abgas bleibt noch schwach oxidierend, so daß keine Änderung der üblichen Materialien für die Herstellung des Boilers erforderlich ist. Die Stickstoffoxide werden bis zu einer akzeptablen Konzentration reduziert und das hochkorrosive 503 aus dem Abgas eliminiert. Zur Erreichung dieses Zieles werden den Verbrennungsgasen von 13710C (2.500°F) in der Verbrennungszone des Ofens pro Stunde nur 1.463 Mol Methan von 1600 (600F) zugesetzt. Bei den hohen Ofentemperaturen tritt eine Umsetzung zwischen dem Methan und dem Sauerstoff auf, wodurch die Temperatur auf etwa 156600 (2.8500F) erhöht wird. In der nachfolgenden Tabelle IV ist die Zusammensetzung des Abgases mit und ohne Methaneinspritzung angegeben. Es wird keine Katalysatorkammer verwendet.Example 2 The procedure of Example 1 is repeated, this time being only part of the total reducing gas is introduced into the boiler furnace to remove the excess oxygen present in the combustion gases and practical to eliminate all SO3 and most of the NOx from it, but without to noticeably reduce the amount of SO2. The exhaust gas remains weakly oxidizing, so that no change in the usual materials for the manufacture of the boiler is required is. The nitrogen oxides are reduced to an acceptable concentration and the highly corrosive 503 eliminated from the exhaust gas. To achieve this goal are the combustion gases of 13710C (2,500 ° F) in the combustion zone of Only 1,463 moles of methane at 1600 (600F) were added to the furnace per hour. At the high oven temperatures a reaction occurs between the methane and the oxygen, increasing the temperature is increased to about 156600 (2.8500F). In Table IV below is the composition of the exhaust gas with and without methane injection. There will be no catalyst chamber used.

Tabelle IV Abgas Vol.% Bestandteil Ohne Methan- Mit Methaneinspritzung einspritzung C02 14,45 15,51 H20 8,58 10,87 02 2,70 100 ppm N2 74,00 73,35 S02 0,26 0,27 SO3 0,01 5 ppm 100,00 109,00 NOx 850 ppm 350 ppm Der Rest des für die Erzielung von reduzierenden Bedingungen erforderlichen Methans, nämlich die Differenz zwischen der Menge des in die Verbrennungszone wie in Beispiel 1 eingeführten Methans und der Menge, die in diesem Beispiel in die Verbrennungszone eingeführt wird, wird in einem Hilfsreduktionsgasgenerator mit Luft gemischt, wobei die Mengenanteile von Luft und Methan so sind, daß ein Reduktionsgas gebildet wird, das etwa 10 bis etwa 15 % freien Wasserstoff enthält. Table IV Exhaust Gas Vol.% Ingredient Without Methane With Methane Injection Injection C02 14.45 15.51 H20 8.58 10.87 02 2.70 100 ppm N2 74.00 73.35 S02 0.26 0.27 SO3 0.01 5 ppm 100.00 109.00 NOx 850 ppm 350 ppm The rest of the for the achievement methane required by reducing conditions, namely the difference between the amount of methane introduced into the combustion zone as in Example 1 and the amount introduced into the combustion zone in this example mixed with air in an auxiliary reducing gas generator, the proportions of air and methane are such that a reducing gas is formed which is about 10 to contains about 15% free hydrogen.

Das Reduktionsgas wird mit dem Abgas aus dem Boiler vereinigt, nachdem die Abgase einen elektiostatischen Präzipitator für die Entfernung der Flugasche passiert haben. Das Abgas wird dann nach dem Vermischen mit dem Reduktionsgas durch eine katalytische Umwandlungszone geleitet, in der die Schwefeloxide bis auf eine Konzentration von weniger als 10 ppm reduziert und das Schwefeltrioxid und die Stickstoffoxide praktisch eliminiert werden. Nach dem Durchgang durch eine Stretford-Einheit für die Entfernung des Schwefelwasserstoffs wird der Gasstrom in die Atmosphäre abgelassen.The reducing gas is combined with the exhaust gas from the boiler after an electiostatic precipitator for the exhaust gases the distance the fly ash happened. The exhaust gas is then mixed with the reducing gas passed through a catalytic conversion zone in which the sulfur oxides up to a concentration of less than 10 ppm and reduced the sulfur trioxide and the nitrogen oxides are practically eliminated. After going through a Stretford unit the gas flow into the atmosphere is used to remove the hydrogen sulfide drained.

Beispiel 3 In der Energieanlage (dem Kraftwerk) werden pro Stunde 124.000 kg (312.500 lbs) Kohle mit 1.585.000 kg (3.465.500 lbs) auf 2880C (5500F) vorgewärmter l:uft verbrannt. In den oberen Abschnitt der Verbrennungskammerwerden, nachdem die Gase einen Teil ihrer Verbrennungswärme an die Ofenrohre abgegeben und auf etwa 13710C (2.5000F) abgekühlt worden sind, pro Stunde 11.750 kg (25.750 lbs) Methan eingeführt. Das Methan reagiert mit dem Sauerstoff und mit dem NOx bei der resultierenden hohen Temperatur von 1.5380C (2.8000F) unter Bildung von CO, C02, H20, H2 und das vorhandene NOx und das vorhandene SO, werden wesentlich vermindert (reduziert). Das Gas wird auf 3710C (7000F) abgekühlt, während es seine Wärme an den Boiler-Überhitzer zur Erzeugung von Wasserdampf und an die Vorwärmerabschnitte abgibt. Der Abgasstrom strömt dann durch einen elektrostatischen Hochleistungs-Präzipitator, in dem praktisch die gesamte Flugasche entfernt wird. Den gekühlten sauberen Abgasen werden aus einem Hilfs-Boiler pro Stunde 56.000 kg (123.850 lbs) einer Reduktionsgasmischung der in der folgenden Tabelle V angegebenen Zusammensetzung zugesetzt.Example 3 In the energy plant (the power plant) are per hour 124,000 kg (312,500 lbs) coal at 1,585,000 kg (3,465,500 lbs) on 2880C (5500F) preheated air is burned. In the upper section of the combustion chamber, after the gases give off part of their heat of combustion to the furnace tubes and cooled to about 13710C (2.5000F), 11,750 kg (25,750 lbs) per hour Methane introduced. The methane reacts with the oxygen and with the NOx in the resulting high temperature of 1.5380C (2.8000F) with formation of CO, C02, H20, H2 and the NOx present and the SO present are substantially reduced (reduced). The gas is cooled to 3710C (7000F) while it retains its heat the boiler superheater to generate steam and to the preheater sections gives away. The exhaust gas stream then flows through a high-performance electrostatic precipitator, in which practically all of the fly ash is removed. The cooled, clean exhaust gases an auxiliary boiler turns 56,000 kg (123,850 lbs) per hour of a reducing gas mixture the composition given in Table V below was added.

Tabelle V Bestandteil Vol.% CO 7,6 2 5,4 H2 13,2 N2 59,0 H20 14,8 100,00 Der kombinierte Gasstrom wird über einen Hydrerungskatalysator geleitet, an dem die in dem Gas enthaltenen Schwefelverbindungen zu H2S reduziert und das restliche NOx zu Stickstoff und Ammoniak reduziert werden. Der Reduktionsgasstrom wird gebildet durch Verbrennen von 4.910 kg (10.850 lbs) Methan pro Stunde mit 51.200 kg (113.000 lbs) Luft pro Stunde in einem Hilfs-Boiler. Der den Tieftemperatur-Luftvorwärmer verlassende resultierende Gasstrom von 540C (1300F) hat die in der folgenden Tabelle VI angegebene Zusammensetzung. Table V Component% by volume CO 7.6 2 5.4 H2 13.2 N2 59.0 H20 14.8 100.00 The combined gas stream is passed over a hydrogenation catalyst, on which the sulfur compounds contained in the gas are reduced to H2S and that remaining NOx can be reduced to nitrogen and ammonia. The reducing gas flow is formed by burning 4,910 kg (10,850 lbs) of methane per hour at 51,200 kg (113,000 lbs) of air per hour in an auxiliary boiler. The low temperature air preheater The resulting gas stream exiting from 540C (1300F) has that in the table below VI specified composition.

Tabelle VI Bestandteil Vol.% C02 15,45 H2 0,25 N2 72,76 H2 0,26 H20 11,28 100,00 Das Gas wird in einen Absorber eingeführt, in dem das HzS bis zu einer Konzentration von weniger als 10 ppm entfernt wird, und das Abgas, das praktisch frei von Schwefel, NOX und teilchenförmigem Material ist, wird wieder erwärmt und in die Atmosphäre abgelassen. Table VI Component% by volume C02 15.45 H2 0.25 N2 72.76 H2 0.26 H20 11.28 100.00 The gas is introduced into an absorber in which the HzS is removed to a concentration of less than 10 ppm, and that Exhaust gas that is virtually free of sulfur, NOX and particulate matter becomes reheated and released into the atmosphere.

Beispiel 4 Pulverisierte Kohle, die 3,6 % Schwefel enthält, wird mit einer Geschwindigkeit von 136 t (150 tons) pro Stunde verbrannt. Die llenge der für die Verbrennung verwendeten Luft entspricht 96,5 % der theoretischen Luftmenge, die für die vollständige Verbrennung erforderlich ist, was einem Sauerstoffdefizit von 3,5 % entspricht. Die Verbrennungsafärme wird durch den Boiler abgeführt und für die Wasserdar,-l)ferzevE g verwendet. Der Gasstrom verläßt den Boiler mit einer Ternperatur von 316 bis 371 0C (600 bis 7000F), wobei ein Teil der Wärme an die in den Boiler eintretende Luft abgegeben wird.Example 4 Powdered coal containing 3.6% sulfur is used with burned at a rate of 136 t (150 tons) per hour. The length of the air used for combustion corresponds to 96.5% of the theoretical amount of air, which is required for complete combustion, resulting in an oxygen deficit of 3.5%. The heat from the combustion is discharged through the boiler and used for the Wasserdar, -l) ferzevE g. The gas flow leaves the boiler with a Temperature from 316 to 371 0C (600 to 7000F), with some of the heat transferred to the air entering the boiler is released.

Der Gasstrom wird dann durch einen elektrostatischen Hochleistungs-Präzipitator geführt, um seinen Gehalt an festem teilchenförmigem Material auf 0,000045 g/l (0,02 grains/ft3) zu vermindern, dann wird er durch ein Fixbett eines Kobaltmolybdänkatalysators geführt, in dem das restliche Schwefeldioxid in Schlirefelwasserstoff und die Stickstoffoxide in ein Gemisch aus inertem Stickstoff und Ammoniak umgewandelt werden. Die Menge an Wasserstoff und Kohlenmonoxid in dem Abgas, welches die Katalysatorzone verläßt, beträgt 0,5 Vol.%, wobei der Temperaturanstieg über dem Katalysatorbett 5 bis 100C (10 bis 200F) beträgt.The gas stream is then passed through a high performance electrostatic precipitator led to its solid particulate content to 0.000045 g / l (0.02 grains / ft3), then it is reduced by a fixed bed of cobalt molybdenum catalyst led, in which the remaining sulfur dioxide in Schlirefelwasserstoff and the nitrogen oxides converted into a mixture of inert nitrogen and ammonia. The amount of hydrogen and carbon monoxide in the exhaust gas leaving the catalyst zone, is 0.5% by volume, the temperature rise over the catalyst bed from 5 to 100 ° C (10 to 200F).

Der Gasstrom wird, nachdem er seine Wärme an die in den Vorwärmer einströmende Luft abgegeben hat, in eine Stretford-Einheit eillgeleitet, in der der darin enthaltene Schwefelwasserstoff entfernt wird, bevor der Gasstrom in die Atmosphäre abgelassen wird. Die Schwefeldioxidkonzentration in dem Gasstrom beträgt weniger als 100 ppm.The gas flow is after it has transferred its heat to the preheater discharged incoming air, rushed into a Stretford unit in the the hydrogen sulfide it contains is removed before the gas stream is vented to the atmosphere. The sulfur dioxide concentration in the gas stream is less than 100 ppm.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Energy generating device, marked by (a) a boiler (12) which has a combustion zone (20) fi the combustion of a Sulfur-containing fossil fuel in the presence of sanitary material as well as a Device for dissipating the heat of combustion from the combustion of the fossil fuel has formed exhaust gas, (b) one above the combustion zone (20) angeordnate Device for mixing a sprayable hydrocarbon with the exhaust gas Formation of a hydrogen-containing reducing gas by reaction with the constituents of the exhaust gas, (c) means (34) for venting the exhaust gas into the atmosphere and (d) a catalytic conversion zone (30) for converting at least the formed during the combustion of the sulfur-containing fossil fuel and Sulfur oxides contained in the exhaust gas in sulphurous pulp in the presence of a Hydrogen-containing reducing gas and a device (32) for separation of the hydrogen sulfide formed from the exhaust gas, which is in series between the boiler (12) and the drainage device (34) is arranged.

2. Energy generating device according to claim 1, characterized in that that they have an external device (36) for generating a reducing, iktionsgases for the Conversion of the sulfur oxides formed into hydrogen sulfide, which has between the boiler (12) and the catalytic conversion zone (30) with the energy generating device coupled can be.

3. Energy generating device according to claim 2, d a d u r c h g ek It is noted that the external device (36) for generating of a reducing gas is a case.

4. Procedure for the elimination of at least the sulfur oxides and the Nitrogen oxides from exhaust gases in the combustion zone of the boiler of a power generation device in which sulfur-containing fossil fuels are burned, are formed, it is noted that measure (a) contains the sulfur Fossil fuel (fuel) in the combustion zone in the presence of excess Air burns to form a high-temperature exhaust gas that contains carbon oxides, Contains heavy oxides, nitrogen oxides, water and unbound oxygen, (b) an atomized hydrocarbon fuel mixes with the high temperature exhaust gas to generate a hydrogen-containing reducing gas in an amount 5 the at least is sufficient, practically all of the unbound oxygen in the high temperature exhaust gas is contained to consume, (c) cools the high-temperature exhaust gas in the boiler, in order to gain (dissipate) its thermal energy, (d) at least the contained therein Sulfur oxides are catalytically converted into hydrogen sulfide and the contained therein Nitrogen oxides catalytically into a nitrogen of fverb indurj L 'from the group nitrogen, Ammonia and mixtures thereof are converted by the cooled exhaust gas and a hydrogen includedacs Reducing gas at temperatures from about 149 to about 427 ° C (300 to 800 ° F) passes through a catalytic conversion zone that has a Catalyst contains, which converts the sulfur oxides into hydrogen sulfide and the nitrogen oxides can convert into nitrogen and Ammoriak, (e) the hydrogen sulfide formed extracted from the Abgesstre and the exhaust gas stream into the atmosphere c, -lets.

5. Process for eliminating at least the sulfur oxides and the Nitrogen oxides from exhaust gases in the combustion zone of the boiler of a power generation device in which fossil fuels are burned, are formed, characterized by that one (a) the sulfur-containing carbonaceous fuels (fuels) an energy generator with a deficit in the combustion zone of the boiler Air burns to form a reducing high-temperature exhaust gas stream, the Carbon dioxide, carbon monoxide, hydrogen, sulfur dioxide, the oxides of nitrogen and contains water, the content of the resulting reducing high-temperature exhaust gas stream of hydrogen and carbon monoxide is higher than the stoichiometric amount required for the reduction of the sulfur dioxide formed to hydrogen sulfide is necessary is, (b) the reducing holes emperatur exhaust gas flow in the boiler to a temperature cools from about 149 to about 42700 (300 to 8000F) to recover its thermal energy (to be discharged) and a part of the nitrogen exides thermally to form a nitrogen compound from the group nitrogen, ammonia and mixtures of it to reduce and the sulfur oxides to a mixture of hydrogen sulfide and carbonyl sulfide (Phosgene) to reduce, (c) the remaining sulfur dioxide by catalytic reduction into hydrogen sulfide and the nitrogen oxides into a nitrogen compound of the group converts nitrogen, ammonia and mixtures thereof by converting the cooled reducing exhaust gas stream leads through a catalytic conversion zone in the presence a catalyst which converts the sulfur dioxide into hydrogen sulfide and the nitrogen oxides can convert into nitrogen and ammonia, (d) the hydrogen sulfide formed extracted from the exhaust gas stream and discharges the exhaust gas stream into the atmosphere.

6. The method according to claim 5, characterized in that the content of the reducing high-temperature exhaust gas stream of hydrogen and carbon monoxide at least about 30 to about 60% in excess compared to that for the reduction of the contained therein Sulfur dioxide is stoichiometrically required amount.

7. The method according to at least one of claims 4 to 6, characterized characterized in that the hydrocarbon fuel mixed with the high-temperature exhaust gas on.

an exhaust gas temperature of about 1.093 to about 1.6490c (2,000 to 3.0000F) is located.

8. The method according to at least one of claims 4 to 7, characterized characterized in that the hydrocarbon fuel is added to the exhaust gas in an amount that is enough to provide the hydrogen needed for the Consumption of the excess oxygen and for the hydrogenation of the sulfur oxides to hydrogen sulfide is required, with some of the sulfur oxides contained therein hydrogenated to hydrogen sulfide and the nitrogen oxides in the container in a Nitrogen compound are converted

9. The method according to at least one of the claims 4¼-is 8, characterized in that the hydrogen-forming reducing gas, which is introduced into the catalytic conversion zone together with the cooled exhaust gas is made -j outside the power generating device and the cooled Exhaust gas is added at a temperature of about 14-3 to 42700 (300 to 8000F).

10. The method according to at least one of claims 4 to 9, characterized characterized in that the hydrogen-containing reducing gas, which together with the cooled exhaust gas is introduced into the catalytic conversion zone, except half the power generation system and the cooled exhaust gas at a temperature from about 260 to about 31600 (500 to 8000F) is added.

11, method according to at least one of claims 4 to 10, characterized characterized in that the catalyst used is a metal from the group consisting of cobalt, Nickel, rhodium, palladium, iridium, platinum, molybdenum chromium and mixtures there.

of which on a carrier selected from the group of aluminum oxide, silicon dioxide, Alumina-silica and mixtures thereof is applied.

12. The method according to at least one of claims 4 to 11, through this. characterized in that the hydrogen sulfide formed by contacting the exhaust gas extracted from the exhaust gas with a hydrogen sulfide absorption solution.

13. The method according to at least one of claims 4 to 12, d a d It is not stated that the absorbed hydrogen sulfide is under Use of a catalyst from the group sodium vanadate, sodium anthraquinone disulfonate, Sodium arsenate, sodium ferrocyanide, iron oxide and iodine are oxidized to elemental sulfur will.

14. The method according to claim 12, characterized in that the exhaust gas flow before contacting with the absorption solution to a temperature of about 49 is cooled to about 66 0c (120 to 150 ° F).

15. The method according to claim 4, characterized in that the in air introduced into the combustion zone in an excess of about 1 to about 25 % compared to the amount present for the combustion of the sulfur-containing Fossil fuel is required.

16. Process for the elimination of nitrogen oxides from exhaust gases which formed in the combustion zone of the boiler of a power generating device are characterized in that (a) a primary fuel in the primary flame zone the combustion zone in the presence of excess air burns to form of a high temperature exhaust gas containing carbon oxides, nitrogen oxides, water and Contains unbound oxygen, (b) the vaporized hydrocarbon fuel with the Mixes high temperature exhaust gas above the primary flame zone for generating a hydrogen-containing reducing gas in an amount that sufficient to contain practically all of the unbound oxygen in the high-temperature exhaust gas is contained, to consume and to convert the nitrogen oxides into a nitrogen compound from the group nitrogen and amoxii to convert (c) the high-temperature exhaust gas into the boiler in order to gain (dissipate) its heat content and at least to convert part of the nitrogen oxides into the nitrogen compound.

17. Method of eliminating nitrogen oxides from exhaust gases that in the prirrflame zone of the propagation zone of the boiler of an energy generating device are formed, characterized in that (a) in the combustion zone in The presence of excess air burns a primary fuel to form of a high temperature exhaust gas containing carbon oxides, nitrogen oxides, water and Contains non-gobundenel oxygen, (b) a vaporized hydrocarbon fuel above the primary flame zone with the high-temperature exhaust gas mixes for generation a hydrogen-containing reducing gas in an amount which is at least sufficient to practically all unbound oxygen, the ir, the high-temperature exhaust gas contained is to consume and convert the nitrogen oxides into a nitrogen compound from the group consisting of nitrogen, ammonia and mixtures thereof, (c) the high-temperature exhaust gas cools in the boiler to to gain (dissipate) its heat content and at the same time to convert the nitrogen oxides into the nitrogen compound, (d) the additional nitrogen oxides contained therein are catalytically converted into the nitrogen compound converts the cooled exhaust gas and the hydrogen entlialtenre reducing gas Temperatures from about 149 to about 427 ° G (300 to 800 ° F) through a catalytic Umwaiidlungszone conducts, which contains a catalyst, which the nitrogen oxides can convert into the compound mamoniak.

18, the method according to claim 16 and / or 17, characterized in that that the vaporized carbon dioxide fuel is part of the primary fuel is.