DE313648T1 - Verfahren zur stickstoffoxydminderung und zur minimierung der herstellung sonstiger schadstoffe. - Google Patents
Verfahren zur stickstoffoxydminderung und zur minimierung der herstellung sonstiger schadstoffe.Info
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Claims (32)
1. Verfahren zur Verringerung der Konzentration an Stickoxiden in einem Abgas aus der Verbrennung eines kohlenstoffhaltigen
Brennstoffs, während die Bildung anderer Schadstoffe auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird, umfassend:
a. die Schaffung und Durchführung eines Behandlungskonzepts, bei dem ein Behandlungsmittel in das Abgas
eingebracht wird, um das Abgas unter solchen Einspritzbedingungen zu behandeln, bei denen die Verringerung
der Stickoxidkonzentration im Abgas unter den erwähnten vorbestimmten Abgasbedingungen erfolgt,
während die Bildung anderer Schadstoffe auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird;
b. die Überwachung des Abgaszustands, bis dessen deutliche
Änderung beobachtet wird;
c. das Einstellen des erwähnten Behandlungskonzepts durch Verändern von mindestens einem der folgenden
Parameter
5 i) Verdünnung und Zugaberate des erwähnten Behandlungsmittels ;
ii) Bestandteile des erwähnten Behandlungsmittels;
ii) Bestandteile des erwähnten Behandlungsmittels;
und
iii) Verhältnis der Bestandteile des Behandlungsmittels,
um ein eingestelltes Behandlungskonzept zu schaffen, wobei das erwähnte eingestellte Behandlungskonzept unter
Bedingungen arbeitet, bei denen die Verringerung der Stickoxidkonzentration im Abgas bei dem erwähnten geänderten
Abgaszustand bewirkt wird, während die Bildung anderer Schadstoffe auf ein Mindestmaß herabgesetzt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der überwachte Abgaszustand aus der folgenden Gruppe gewählt wird: Beschikkung
der in Betrieb befindlichen Feuerungsanlage, Abgastemperatur an der Stelle, an der das erwähnte Behandlungsmittel
eingespeist wird, Stickoxidgehalt, Ammoniakgehalt, Kohlenmonoxidgehalt, Gehalt des überschüssigen
Sauerstoffs und deren Gemische.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der überwachte Abgaszustand die Abgastemperatur an der Stelle ist, an der
das erwähnte Behandlungsmittel eingespeist wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zusätzlich die Zugaberate des erwähnten Behandlungsmittels erhöht wird, um
das normalisierte stöchiometrische Verhältnis zu vergrößern,
bis ein vorbestimmtes Höchstmaß an anderen Schadstoffen im wesentlichen erreicht, aber nicht überschritten
wird.
5'. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zusätzlich die Zugaberate
des erwähnten Behandlungsmittels erhöht wird, um das normalisierte stöchiometrische Verhältnis zu vergrößern,
bis ein vorbestimmter Sollwert an Stickoxidreduktion im wesentlichen erreicht wird, mit der Maßgabe,
daß ein vorbestimmtes Höchstmaß an anderen Schadstoffen nicht überschritten wird.
6. Verfahren zur Verringerung der Konzentration an Stickoxiden in einem Abgas aus der Verbrennung eines kohlenstoffhaltigen
Brennstoffs, während die Bildung anderer Schadstoffe auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird, umfassend:
a. die Bestimmung der Kurve, die sich ergibt, wenn die Stickoxidreduktion gegen die Abgastemperatur aufgetragen
wird, für jedes einer Vielzahl von Behandlungskonzepten ;
b. das Ermitteln desjenigen Behandlungskonzepts, das,
wenn es dafür geschaffen wurde, ein Abgas bei derjenigen
Abgastemperatur zu behandeln, die an der Einspritzstelle
vorherrscht, innerhalb seines Kurvenplateaus an dem am weitesten rechts befindlichen Punkt
arbeitet; und
c. die Durchführung des erwähnten ermittelten Behandlungskonzepts zum Behandeln des Abgases unter Bedingungen,
bei denen die Verringerung der Konzentration an Stickoxiden des Abgases bewirkt wird, während die
Bildung anderer Schadstoffe im wesentlichen verhindert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem zusätzlich die Zugaberate des erwähnten Behandlungsmittels erhöht wird, um
das normalisierte stöchiometrische Verhältnis zu vergrößern, bis ein vorbestimmtes Höchstmaß an anderen
Schadstoffen im wesentlichen erreicht, aber nicht überschritten wird.
Schadstoffen im wesentlichen erreicht, aber nicht überschritten wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem zusätzlich die Zugaberate des erwähnten Behandlungsmittels erhöht wird, um
das normalisierte stöchiometrische Verhältnis zu vergrößern, bis ein vorbestimmter Sollwert an Stickoxidreduktion
im wesentlichen erreicht wird, mit der Maßgabe, daß ein vorbestimmtes Höchstmaß an anderen Schadstoffen
nicht überschritten wird.
9. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das erwähnte Behandlungsmittel
eine Zusammensetzung aus folgender Gruppe
umfaßt: Harnstoff, Ammoniak, Kohlenwasserstoffe und deren
Gemische.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der erwähnte Kohlenwasserstoff
aus folgender Gruppe gewählt wird: stickstoffhaltige Kohlenwasserstoffe, sauerstoffhaltige Koh-
lenwasserstoffe, Hydroxyamino-Kohlenwasserstoffe, heterocyclische
Kohlenwasserstoffe und deren Gemische.
11. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das erwähnte Behandlungsmittel
eine wäßrige Lösung von Harnstoff oder Ammoniak umfaßt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das erwähnte Behandlungsmittel
zusätzlich eine wirkungsverstarkende Verbindung umfaßt, die aus der Gruppe Furfural, Zucker, Milch,
Glycin, Äthylenglykol und Hexamethylentetramin, und deren Gemischen gewählt wird.
13. Verfahren zur Verringerung der Konzentration an Stickoxiden
in einem Abgas aus der Verbrennung eines kohlenstoffhaltigen Brennstoffs, während die Bildung anderer
Schadstoffe auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Behandlungsmittel in
das Abgas einbringt, das eine bekannte Stickoxidreduktion vs. Abgastemperatur-Kurve aufweist, wobei diese ein
erkennbares Plateau hat, und das Einbringen unter solchen Bedingungen erfolgt, bei denen die Verringerung der
Konzentration an Stickoxiden im Abgas während einer Reaktion oder einer Serie von Reaktionen, die durch das
erwähnte Behandlungsmittel erleichtert werden, bewirkt wird, und man die Einspritzstelle so einstellt, daß das
erwähnte Einspritzen bei einer anderen Abgastemperatur erfolgt und die erwähnte Reaktion oder Serie von Reaktionen
auf der erwähnten Stickoxxdreduktion vs. Abgastemperatur-Kurve auf die rechte Seite des Plateaus
gebracht wird.
14. Verfahren zur Verringerung der Konzentration an Stickoxiden
in einem Abgas aus der Verbrennung eines kohlenstoffhaltigen
Brennstoffs, während die Bildung anderer Schadstoffe auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird, umfassend:
a. die Bestimmung des an einer Einspritzstelle bestehenden
Abgaszustandes;
b. das Einspeisen in das Abgas eines Behandlungsmittels mit einer bekannten Kurve, die ein erkennbares PIa-
teau hat und die sich ergibt, wenn die Stickoxidreduktion gegen die Abgastemperatur aufgetragen wird,
wobei das Behandlungsmittel die Verringerung der
Stickoxidkonzentration des Abgases bei den vorbestimmten Abgasbedingungen durch eine Reaktion oder
eine Serie von Reaktionen bewirkt, die durch das erwähnte Behandlungsmittel erleichtert werden;
wobei das Behandlungsmittel die Verringerung der
Stickoxidkonzentration des Abgases bei den vorbestimmten Abgasbedingungen durch eine Reaktion oder
eine Serie von Reaktionen bewirkt, die durch das erwähnte Behandlungsmittel erleichtert werden;
c. die Anpassung der Bestandteile, der Verdünnung/Zugaberate
oder des Verhältnisses der Bestandteile des erwähnten Behandlungsmittels in der
Weise, da/3 dadurch die erwähnte Kurve verschoben
wird, und wodurch erzielt wird, da/3 das erwähnte Behandlungsmittel
so eingespeist wird, da/3 man auf der rechten Seite des Plateaus der erwähnten verschobenen
Stickoxidreduktion vs. Abgastemperatur-Kurve arbei-
tet.
15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem zusätzlich die Zugaberate des erwähnten Behandlungsmittels erhöht wird, um
das normalisierte stöchiometrische Verhältnis zu ver-
grö/3ern, bis ein vorbestimmtes Höchstma/3 an anderen
Schadstoffen im wesentlichen erreicht, aber nicht überschritten wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem zusätzlich die Zugaberate des erwähnten Behandlungsmittel erhöht wird, um
das normalisierte stöchiometrische Verhältnis zu vergrößern, bis ein vorbestimmter Sollwert an Stickoxidreduktion
im wesentlichen erreicht wird, mit der Maßgabe, ' da/3 ein vorbestimmtes Höchstma/3 an anderen Schadstoffen
nicht überschritten wird.
17. Verfahren zur Verringerung der Konzentration an Stickoxiden in einem Abgas aus der Verbrennung eines kohlenstoffhaltigen
Brennstoffs, während die Bildung anderer Schadstoffe auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird, umfassend:
a. das Einspeisen eines Behandlungsmittels in das Abgas
unter Bedingungen, bei denen die Stickoxidkonzentration im Abgas durch eine Reaktion oder eine Serie von
Reaktionen bewirkt wird, die durch das erwähnte Behandlungsmittel erleichtert werden; und
b. das Verändern von mindestens einem der folgenden Parameter:
i) Verdünnung und Zugaberate des erwähnten Behandlungsmittels ;
ii) Bestandteile des erwähnten Behandlungsmittels;
iii) Verhältnis der Bestandteile des Behandlungsmittels; und
iv) Einspritzstelle,
iv) Einspritzstelle,
wobei die erwähnte Reaktion oder die Serie von Reaktionen
in Richtung auf eine Verringerung der Bildung anderer
Schadstoffe gebracht wird, während das Ausmaß der Stickoxidreduktion im wesentlichen aufrechterhalten
bleibt.
18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem zusätzlich die Zugaberate des erwähnten Behandlungsmittels erhöht wird, um
das normalisierte stöchiometrische Verhältnis zu vergrößern,
bis ein vorbestimmtes Höchstmaß an anderen Schadstoffen im wesentlichen erreicht, aber nicht überschritten
wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem zusätzlich die Zugaberate des erwähnten Behandlungsmittels erhöht wird, um
das normalisierte stöchiometrische Verhältnis zu vergrößern, bis ein vorbestimmter Sollwert an Stickoxidreduktion
im wesentlichen erreicht wird, mit der Maßgabe,
da/3 ein vorbestimmtes Höchstmaß an anderen Schadstoffen
nicht überschritten wird.
20. Verfahren zur Verringerung der Konzentration an Stickoxiden in einem Abgas aus der Verbrennung eines kohlenstoffhaltigen
Brennstoffs, während die Bildung anderer Schadstoffe auf ein Mindestma/3 herabgesetzt wird, umfassend:
a. die Schaffung und Durchführung eines ersten Behandlungskonzepts,
bei dem ein Behandlungsmittel in das Abgas eingebracht wird, um das Abgas unter solchen
Bedingungen zu behandeln, bei denen die Verringerung der Stickoxidkonzentration im Abgas durch eine Reaktion
oder eine Serie von Reaktionen bewirkt wird, die durch das erwähnte erste Behandlungskonzept erleichtert
werden;
b. die Bestimmung für das erwähnte Behandlungsmittel
derjenigen Stelle auf der Stickoxidreduktion vs. Abgastemperatur-Kurve, bei der das erwähnte erste Be-
handlungskonzept durchgeführt wird;
c. das Einstellen des erwähnten ersten Behandlungskonzepts
durch Verändern von mindestens einem der folgenden Parameter
i) Verdünnung und Zugaberate des erwähnten Behandlungsmittels;
ii) Bestandteile des erwähnten Behandlungsmittels;
und
iii) Verhältnis der Bestandteile des Behandlungsmittels,
um ein zweites Behandlungskonzept zu schaffen; und
um ein zweites Behandlungskonzept zu schaffen; und
d. die Bestimmung der Stelle auf der Stickoxidreduktion vs. Abgastemperatur-Kurve, bei der das erwähnte
zweite Behandlungskonzept durchgeführt wird,
wobei sich die Stelle, bei der das erwähnte zweite Behandlungskonzept
durchgeführt wird, auf ihrer Stickoxidreduktion vs. Abgastemperatur-Kurve weiter rechts
befindet, als die Stelle auf ihrer Stickoxidreduktion
vs. Abgastemperatur-Kurve, bei der das erwähnte erste
Behandlungskonzept durchgeführt wird.
Behandlungskonzept durchgeführt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, bei dem zusätzlich die
Schritte c und d wiederholt werden, bis ein vorbestimmtes Höchstmaß der Anwesenheit anderer Schadstoffe im wesentlichen
erreicht, aber nicht überschritten wird.
22. Verfahren nach Anspruch 20, bei dem zusätzlich die Zugaberate des erwähnten Behandlungsmittels erhöht wird, um
das normalisierte stöchiometrische Verhältnis zu vergrößern,
bis ein vorbestimmtes Höchstmaß an anderen
Schadstoffen im wesentlichen erreicht, aber nicht überschritten wird.
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Schadstoffen im wesentlichen erreicht, aber nicht überschritten wird.
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23. Verfahren nach Anspruch 20, bei dem zusätzlich die Zuga-. . . . berate des erwähnten Behandlungsmittels erhöht wird, um
das normalisierte stöchiometrische Verhältnis zu vergrößern, bis ein vorbestimmter Sollwert an Stickoxidreduktion
im wesentlichen erreicht wird, mit der Maßgabe, daß ein vorbestimmtes Höchstmaß an anderen Schadstoffen
nicht überschritten wird.
24. Verfahren zur Verringerung der Konzentration an Stickoxiden
in einem Abgas aus der Verbrennung eines kohlenstoffhaltigen
Brennstoffs, während die Bildung anderer
Schadstoffe auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird, umfassend:
Schadstoffe auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird, umfassend:
a. das Einspeisen eines Behandlungsmittels in das Abgas unter Bedingungen, bei denen die Stickoxidkonzentration
im Abgas durch eine Reaktion oder eine Serie von Reaktionen bewirkt wird, die durch das erwähnte
Behandlungsmittel erleichtert werden; und
Behandlungsmittel erleichtert werden; und
b. das Verändern von mindestens einem der folgenden Parameter;
i) Verdünnung und Zugaberate des erwähnten Behandlungsmittels ;
ii) Bestandteile des erwähnten Behandlungsmittels;
iii) Verhältnis der Bestandteile des Behandlungsmittels ; und
iv) Einspeisstelle des erwähnten Behandlungsmittels, wobei die erwähnte Reaktion oder Serie von Reaktionen in
Richtung auf eine Verringerung der Bildung anderer Schadstoffe gebracht wird, während das Ausma/3 der
Stickoxidreduktion im wesentlichen aufrechterhalten bleibt.
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25. Verfahren zur Verringerung der Konzentration an Stickoxiden in einem Abgas aus der Verbrennung eines kohlenstoffhaltigen
Brennstoffs, während die Bildung anderer Schadstoffe auf ein Mindestma/3 herabgesetzt wird, umfassend:
a. die Schaffung und Durchführung eines Behandlungskonzepts, bei dem ein Behandlungsmittel in das Abgas
unter solchen Bedingungen eingebracht wird, bei denen die Verringerung der Stickoxidkonzentration im Abgas
bewirkt wird, während gleichzeitig die Bildung anderer Schadstoffe bei der Beschickung eines sich in Betrieb
befindenden Kessels auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird;
b. die Überwachung der Kesselbeschickung, bis eine deutliehe
Änderung dieser Beschickung beobachtet wird;
c. das Einstellen des erwähnten Behandlungskonzepts durch Verändern von mindestens einem der folgenden
Parameter:
i) Verdünnung und Zugaberate des erwähnten Behandlungsmittels;
ii) Bestandteile des erwähnten Behandlungsmittels; iii) Verhältnis der Bestandteile des Behandlungsmittels; und
iv) normalisiertes stöchiometrisches Verhältnis, um ein eingestelltes Behandlungskonzept zu schaffen,
wobei das erwähnte eingestellte Behandlungskonzept unter Bedingungen arbeitet, bei denen die Verringerung der
Konzentration an Stickoxiden im Abgas bewirkt wird, während die Bildung anderer Schadstoffe auf ein Mindestmaß
herabgesetzt wird.
26. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem das erwähnte Behandlungskonzept
mittels eines von der Beschickung abhängigen, den Kessel charakterisierenden Faktors eingestellt
wird.
27. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem zusätzlich die Zugaberate
des erwähnten Behandlungsmittels erhöht wird, um das normalisierte stöchiometrische Verhältnis zu vergrößern,
bis ein vorbestimmtes Höchstmaß an anderen Schadstoffen im wesentlichen erreicht, aber nicht überschritten
wird.
28. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem zusätzlich die Zugaberate des erwähnten Behandlungsmittels erhöht wird, um
das normalisierte stöchiometrische Verhältnis zu vergrößern, bis ein vorbestimmter Sollwert an Stickoxidreduktion
im wesentlichen erreicht wird, mit der Maßgabe, daß ein vorbestimmtes Höchstmaß an anderen Schadstoffen
nicht überschritten wird.
29. Verfahren zur Verringerung der Konzentration an Stickoxiden in einem Abgas aus der Verbrennung eines kohlenstoffhaltigen
Brennstoffs, während die Bildung anderer Schadstoffe auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird, umfassend:
a· das Einspeisen in ein Abgas aus der Verbrennung eines
kohlenstoffhaltigen Brennstoffs eines Behandlungsmittels, mit einer bekannten Stickoxidreduktion vs. Abgastemperatur-Kurve,
die ein erkennbares Plateau hat, wobei das Behandlungsmittel die Verringerung der
Stickoxidkonzentration des Abgases bei den vorbestimmten Abgasbedingungen durch eine Reaktion oder
eine Serie von Reaktionen bewirkt, die durch das er-
wähnte Behandlungsmittel erleichtert werden, und wobei
das erwähnte Behandlungsmittel unter solchen Bedingungen eingespeist wird, da/3 die Einspritzung auf
der Stickoxidreduktion vs. Abgastemperatur-Kurve an einer rechts auf dem Kurvenplateau befindlichen
Stelle der Kurve erfolgt;
b. die Anpassung der geeigneten Bestandteile, der Verdünnung/Zugaberate
oder des Verhältnisses der Bestandteile des erwähnten Behandlungsmittels in der Weise, da/3 dadurch die erwähnte Kurve verschoben
wird, und wodurch erzielt wird, da/3 das erwähnte Behandlungsmittel
so eingespeist wird, da/3 man auf dem Plateau der erwähnten verschobenen Stickoxidreduktion
vs. Abgastemperatur-Kurve, arbeitet.
30. Verfahren nach Anspruch 29, bei dem der Schritt b. wiederholt wird, bis die Einspritzung auf dem Plateau der
verschobenen Stickoxidreduktion vs. Abgastemperatur-Kurve erfolgt.
31. Verfahren zum Ermitteln des Zustandes eines Abgases aus der Verbrennung eines kohlenstoffhaltigen Brennstoffs,
umfassend die Schaffung und Durchführung eines Behandlungskonzepts mit einer bekannten Stickoxidreduktion vs.
Abgastemperatur-Kurve, bei dem ein Behandlungsmittel in das Abgas unter solchen Bedingungen eingebracht wird,
bei denen die Verringerung der Stickoxidkonzentration im Abgas bewirkt wird; die Bestimmung der Konzentration an
Stickoxiden, Ammoniak und Kohlenmonoxid im Abgas bei und stromabwärts von der Einspeisung des erwähnten Behandlungsmittels;
und das Ermitteln des Zustandes des Abgases durch Herstellen einer Beziehung für das durchgeführte
Behandlungskonzept zwischen der Konzentration an Stickoxiden, Ammoniak und Kohlenmonoxid und der Stickoxidreduktion
vs. Abgastemperatur-Kurve.
32. Verfahren nach Anspruch 31, bei dem man die Bestimmung
der Beschickung des sich in Betrieb befindlichen Kessels aus dem Zustand des Abgases durch zusätzliche Bezugnahme
zu einem von der Beschickung abhängigen, den Kessel charakterisierenden Faktor ermittelt.
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