EA007943B1 - Способ извлечения энергии из дымовых газов - Google Patents

Способ извлечения энергии из дымовых газов Download PDF

Info

Publication number
EA007943B1
EA007943B1 EA200501141A EA200501141A EA007943B1 EA 007943 B1 EA007943 B1 EA 007943B1 EA 200501141 A EA200501141 A EA 200501141A EA 200501141 A EA200501141 A EA 200501141A EA 007943 B1 EA007943 B1 EA 007943B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
heat
flue gases
heat exchange
stage
exchange
Prior art date
Application number
EA200501141A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200501141A1 (ru
Inventor
Денисе Мариан Баккер
Бернард Герт Мария Куйвутс
Франсискус Йосефус Монен
Original Assignee
ДСМ Ай Пи ЭССЕТС Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ДСМ Ай Пи ЭССЕТС Б.В. filed Critical ДСМ Ай Пи ЭССЕТС Б.В.
Publication of EA200501141A1 publication Critical patent/EA200501141A1/ru
Publication of EA007943B1 publication Critical patent/EA007943B1/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L15/00—Heating of air supplied for combustion
    • F23L15/04—Arrangements of recuperators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D251/00—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings
    • C07D251/02—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings
    • C07D251/12—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D251/26—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hetero atoms directly attached to ring carbon atoms
    • C07D251/40—Nitrogen atoms
    • C07D251/54—Three nitrogen atoms
    • C07D251/56—Preparation of melamine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
    • F28D21/0003—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases
    • F28D21/001—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases for thermal power plants or industrial processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Air Supply (AREA)
  • Chimneys And Flues (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу извлечения тепла из дымовых газов печи, которая работает на топливе и которая используется в процессе для получения меламина. Способ содержит первую ступень теплообмена, в которой дымовые газы обмениваются теплом с первым потоком процесса и в котором дымовые газы обмениваются теплом со вторым потоком процесса на второй ступени теплообмена. Изобретение также относится к устройству для подачи тепла в процесс для получения меламина и в процесс для оптимизации существующего устройства.

Description

Изобретение относится к способу извлечения энергии из дымовых газов печи, работающей на топливе и использующейся в процессе для получения меламина, включающий первую ступень теплообмена, в которой дымовые газы обмениваются теплом с первым потоком в процессе.
Такой способ известен и применяется во многих процессах для получения меламина. В известном способе печью является соляная печь. Наружный воздух и природный газ в качестве топлива подводятся к горелкам. При сжигании природного газа с наружным воздухом образуются дымовые газы. В первой ступени теплообмена дымовые газы обмениваются теплом с первым потоком в процессе, т. е. с расплавленной солью. Для достижения более высокого энергетического выхода энергию дополнительно извлекают известным способом из дымовых газов посредством теплообмена с наружным воздухом, нагретый воздух затем подводится к горелкам печи. Благодаря указанному теплообмену с наружным воздухом общий энергетический выход повышается приблизительно до 90%. Энергетическая эффективность определяется как процент энергии, освобождаемой при сжигании топлива, который поглощается определенным потоком, или потоками, или всеми потоками.
Известный способ имеет тот недостаток, что нагретый воздух, подаваемый в печь, приводит к увеличению выделения ΝΟΧ по сравнению с печью, в которой наружный воздух предварительно не нагревается. Увеличение выделения ΝΟΧ в результате нагревания наружного воздуха наблюдается во всех типах горелок. Нежелательное увеличение выделения ΝΟΧ может быть в допустимой степени ограничено отделением части дымовых газов, смешением этой части с наружным воздухом и, тем самым, нагреванием смеси свежего воздуха и рециркулированных дымовых газов и подачей ее к горелкам печи. Тем не менее выделение ΝΟΧ остается нежелательно высоким; выделение ΝΟΧ в дымовые газы известного способа составляет обычно 110 мг/Нм3 или выше. Как известно, единица Нм3 обозначает объем газа при стандартных условиях давления и температуры. Этими условиями являются 273 К и 0,1013 МПа.
Целью настоящего изобретения является уменьшение указанного недостатка с одновременным достижением более высокого энергетического выхода, чем энергетический выход указанного теплообмена с расплавленной солью.
Указанная цель достигается теплообменом дымовых газов на второй ступени теплообмена со вторым потоком в процессе.
Преимущество способа в соответствии с изобретением состоит в том, что выделение ΝΟΧ уменьшается по сравнению с известным способом, а объединение первой ступени теплообмена со второй ступенью теплообмена позволяет эффективно извлекать энергию из дымовых газов.
Под печью здесь следует понимать печь, которая нагревается с помощью сжигания топлива; топливом на практике обычно является природный газ или нефть, хотя способ по изобретению не ограничивается только упомянутыми.
Печь, используемая в способе, предназначена для получения меламина. Используется означает, что энергия, освобождаемая в печи, используется в качестве тепла для процесса. Примером использования тепла для процесса является нагревание реактора, в котором получают меламин из мочевины по эндотермической реакции.
Процесс для получения меламина здесь относится к любому возможному процессу. Примеры известных процессов получения меламина описаны, например, в энциклопедии промышленной химии Ульмана, 6 издание, 2001, глава “Меламин и гуанамины”, раздел 4.
Дымовые газы здесь относятся к газам, получаемым при сжигании топлива, например, такого как природный газ или нефть. Дымовые газы имеют высокую температуру, обычно от 600 до 800, 1000 или даже до 1200°С или выше.
Вариант реализации теплообмена, осуществляемый в первой или второй ступени теплообмена в соответствии с изобретением, известен, например, такой как в теплообменнике. Теплообмен может быть прямым; это означает, что дымовые газы обмениваются теплом с потоком в процессе, который нужно нагреть, в большинстве случаев посредством фиксированной перегородки. Теплообмен может быть также косвенным, это означает, что дымовые газы обмениваются теплом с теплопередающей средой, после чего теплопередающая среда обменивается теплом с потоком процесса, который требуется нагреть в отдельной ступени теплообмена. Примерами теплопередающей среды являются расплавленная соль, Эо\\1йегш® и пар.
Поток процесса здесь означает поток, который используется или расходуется в процессе получения меламина. Примерами потока процесса являются поток сырья, такого как мочевина, вспомогательные потоки, такие как аммиак, воздух в пневматической транспортной системе, расплавленная соль, Эо\\1йегш®, пар, питающая вода для котлов, вытекающий поток из реактора и все исходящие потоки, например, газообразные отходы, меламиновый шлам, жидкие меламиновые кристаллы, побочные потоки, такие как маточный раствор. Наружный воздух для сжигания топлива в печи не подпадает под определение потока процесса. Первый и второй потоки процесса, как упомянуто в способе по изобретению, вообще являются двумя различными потоками процесса, однако, они могут быть одним и тем же потоком.
Для достижения высокого энергетического выхода с первой и второй ступеней теплообмена обычно требуется охлаждать дымовые газы до сравнительно низкой температуры, например до 350-300°С или ниже, скажем, до 250 или даже до 200°С и ниже. Это можно осуществлять посредством уже известных
- 1 007943 способов. Примером является комбинация последовательных ступеней теплообмена, когда с каждой последующей ступенью теплообмена подача энергии в поток в процессе происходит при более низком уровне температуры. Например, такой комбинацией ступеней теплообмена является нагревание в первой ступени теплообмена расплавленной соли от приблизительно 420 до приблизительно 450°С, после чего на второй ступени теплообмена происходит нагревание аммиака от приблизительно 150 до приблизительно 400°С. Другим примером такого сочетания первой и второй ступеней теплообмена является нагревание расплавленной соли от приблизительно 420 до приблизительно 450°С, затем следует нагревание Оо\\111сгт'к' от 200 до 350°С. Еще одним примером такого сочетания первой и второй ступеней теплообмена является нагревание аммиака от приблизительно 250 до приблизительно 450°С, после чего проводят нагревание мочевины от приблизительно 135 до приблизительно 250°С. Выбором правильного сочетания ступеней теплообмена вместе с выбором правильных вариантов осуществления ступеней теплообмена, например, посредством противоточного теплообмена вместо прямоточного теплообмена, температура дымовых газов может быть снижена до такой степени, что энергетический выход в способе по изобретению станет выше 85%, предпочтительно выше 88%, более предпочтительно выше 90%, еще более предпочтительно выше 92%, наиболее предпочтительно выше 94%. Возможен энергетический выход до 99,5%, хотя это требует значительных усилий, на практике поэтому часто является приемлемым выход до 99, или 97, или 96%.
Выделение ΝΟΧ в способе по изобретению уменьшается по сравнению с выделением ΝΟΧ в известном способе; это выделение можно уменьшить до менее 100 мг/Нм3, предпочтительно до менее 95 мг/Нм3, более предпочтительно до менее 90 мг/Нм3, наиболее предпочтительно до менее 85 мг/Нм3, измеренные в соответствии с п.4 ВеДш! стшме-ешеи 51оокш51а11Шс5 тШсиЬейесг А (Огбсг 81айид стщыои гсс.|шгстсп15 Гог сотЬийюи тйаНайоик сиу1гоитси1а1 таиадстси! А), также известным как ВЕЕ8 (усгаюи уайб Ггот 23-11-2000, Όιιΐοΐι Ви11сйи оГ Ас18 аиб Эссгсех 2000, 443). Для достижения таких величин выделений может быть необходимо помимо реализации способа в соответствии с изобретением, оптимизировать относительно ΝΟΧ вообще всю конструкцию и горелок в частности так, как известно специалистам в данной области.
Упомянутые количества выделений ΝΟΧ не означают, что предварительный нагрев наружного воздуха посредством теплообмена с дымовыми газами, как практикуется в известном способе, полностью невозможен в способе по изобретению. Потому что это выгодно, если помимо извлечения энергии в первой и второй ступенях теплообмена в соответствии с изобретением имеется еще и другая возможность дополнительного извлечения энергии. Поэтому способ в соответствии с изобретением предпочтительно также содержит и третью ступень теплообмена дымовых газов с наружным воздухом; здесь выделение ΝΟΧ в дымовые газы предпочтительно меньше 100 мг/Нм3. Согласие с установленными величинами выделения ΝΟΧ не значит, что предварительный подогрев наружного воздуха с помощью дымовых газов должен быть ограничен для того, чтобы не превышались указанные величины выделений. Это может быть осуществлено ограничением повышения температуры наружного воздуха. Это может привести к ситуации, когда нужно будет ограничивать энергетический выход, получаемый в результате предварительного нагревания наружного воздуха, до менее 15 или 10%, предпочтительно до менее 8 или 6%, или до менее 5 или 4%. В этом случае, но также в случае, если предварительный подогрев наружного воздуха не применяется, может быть также выгодно, как в известном способе, отделить часть дымовых газов, чтобы смешать ее с наружным воздухом и таким образом подавать к горелкам смесь наружного воздуха и рециркулированных дымовых газов.
Предварительное нагревание наружного воздуха дымовыми газами посредством третьей ступени теплообмена может быть осуществлено перед первой или второй ступенью теплообмена с первым или вторым потоками процесса, во время этого теплообмена или после него. Если наружный воздух предварительно нагревается перед первой или второй ступенью теплообмена, то важно тщательно проверить, чтобы энергетический выход и выделение ΝΟΧ оставались в пределах, указанных выше. Поэтому наружный воздух предпочтительно предварительно нагревают во время или после первой или второй ступеней теплообмена, наиболее предпочтительно после второй ступени теплообмена.
Печью предпочтительно является соляная печь. Соляная печь означает здесь печь, в которой расплавляется соль посредством первой ступени теплообмена, если это уже не было выполнено, и нагревается, после чего расплавленная соль служит для ввода тепла в процесс для получения меламина, как здесь было упомянуто, путем косвенного теплообмена. Такие соляные печи известны. В соляных печах, используемых в процессе получения меламина, расплавленная соль из процесса обычно поступает в печь при температуре между 400 и 440°С для ее нагревания до 450°С или выше. В результате после теплообмена с расплавленной солью дымовые газы обычно имеют температуру приблизительно 400°С или выше; эта температура затем является входной температурой для второй ступени теплообмена.
В предпочтительном варианте реализации способ в соответствии с изобретением включает первую ступень теплообмена с расплавленной солью, за которой следует вторая ступень прямого теплообмена с потоком процесса, состоящим, по существу, из аммиака. Как известно, аммиак используется и/или потребляется в различных местах в процессах получения меламина. В некоторых из этих мест аммиак должен иметь высокую температуру, превышающую 300°С, часто приблизительно от 350 до 400°С или вы
- 2 007943 ше, приблизительно до 450°С. Примерами являются использование аммиака при ожижении газа в реакторе газофазного процесса для получения меламина, или использование аммиака в реакторе жидкофазного процесса высокого давления. На практике теплообмен с паром не подходит для нагревания аммиака до указанных температур, так как аммиак в результате теплообмена с промышленно доступным паром вообще может быть нагрет до температуры не выше 200-250°С. Это значит, что аммиак должен нагреваться дальше другим способом; примерами известных других способов являются электрический нагрев трубопроводов, переносящих аммиак для его нагрева, или использование ступени теплообмена с расплавленной солью. Указанные известные способы нагревания аммиака до указанных температур являются технически сложными и косвенными и поэтому имеют сравнительно низкую эффективность. Преимуществом способа в соответствии с изобретением является то, что теплообмен между дымовыми газами и аммиаком во второй ступени теплообмена делает возможным прямое и эффективное, энергосберегающее, технически простое и экономически выгодное повышение температуры аммиака до 300-400°С или выше. Аммиак для нагревания может быть газообразным, жидким или находится в сверхкритическом состоянии. Предпочтительно аммиак для нагревания является жидкостью или находится в сверхкритическом состоянии, потому что теплообмен с жидкостью или с суперкритической средой технически проще для осуществления, чем теплообмен с газообразной средой.
В другом предпочтительном варианте реализации способ в соответствии с изобретением включает первую ступень теплообмена с расплавленной солью, за которой следует вторая ступень теплообмена с потоком процесса, который состоит, по существу, из мочевины. Известно из практики процессов получения меламина при высоком давлении, что мочевина может быть нагрета путем приведения ее в прямой контакт с газами, образующимися при реакции мочевины с образованием меламина, и указанные газы обычно в конце концов возвращаются в процесс для приготовления мочевины. Однако помимо этого все же может быть потребность в дополнительном способе нагревания мочевины, например, в неустановившемся состоянии установки, как при ее запуске; известный способ также обычно не применяется в процессах низкого давления для получения меламина. Поэтому выгодно использовать мочевину в качестве потока процесса в способе по изобретению.
Промышленное применение способа в соответствии с изобретением помимо всего прочего может быть найдено в соляных печах, обычно используемых на практике. Изобретение поэтому также относится к устройству для подачи тепла в процесс получения меламина, содержащему соляную печь с теплообменной установкой, в которой нагревается соль. В этом устройстве осуществляется первая ступень теплообмена. Устройство в соответствии с изобретением содержит по меньшей мере одну дополнительную теплообменную установку, которая прямо или косвенно нагревает поток процесса. В этом устройстве осуществляется вторая ступень теплообмена. Наличие по меньшей мере одной дополнительной теплообменной установки, которая нагревает поток процесса, способствует достижению энергетического выхода 85% или больше без необходимости предварительного нагрева наружного воздуха. Предпочтительно дополнительная теплообменная установка является теплообменной установкой для прямого нагревания аммиака или мочевины. Кроме того это предпочтительно с точки зрения требований к выделению ΝΟΧ, как было указано выше, обеспечить устройство также теплообменной установкой для нагревания наружного воздуха. Это осуществляется на третьей ступени теплообмена.
Промышленное применение способа в соответствии с изобретением также может быть найдено в оптимизации существующего устройства для подачи тепла в процесс получения меламина. Применение способа в соответствии с изобретением может быть осуществлено в существующем устройстве путем использования по меньшей мере одной дополнительной теплообменной установки для прямого или косвенного нагревания потока в процессе. Использование по меньшей мере еще одной дополнительной теплообменной установки, которая нагревает поток в процессе, способствует достижению энергетического выхода 85% или больше без необходимости прибегать для этого к предварительному нагреванию наружного воздуха. Предпочтительно дополнительная теплообменная установка затем используется для прямого нагревания потока в процессе, который состоит, по существу, из аммиака или мочевины. Если существующее устройство включает теплообменную установку для предварительного нагревания наружного воздуха, то дополнительную теплообменную установку предпочтительно размещают таким образом, чтобы дымовые газы сначала проходили через дополнительную теплообменную установку, перед тем как дымовые газы предварительно нагреют наружный воздух. В связи с тем, что наружный воздух извлекает меньше энергии и таким образом предварительно нагревается в меньшей степени, выделение ΝΟΧ будет уменьшаться, при этом достигнутая в конечном счете величина выделения ΝΟΧ будет зависеть от конкретных условий в существующем устройстве.
На практике часто желательно, чтобы поток процесса, такой как теплопередающая среда, или вспомогательный поток, такой как аммиак, был в одно и то же время доступен при различных уровнях температуры. Так как ступени теплообмена с потоком процесса должны быть соразмерны для обеспечения процесса получения меламина самым высоким требуемым уровнем температур, то имеется таким образом потребность, чтобы обеспечивалась возможность ввода потока в процесс получения меламина также при более низких уровнях температур. В предпочтительном варианте реализации способа в соответствии с изобретением поэтому используется четвертая ступень теплообмена, в которой поток в процессе обме
- 3 007943 нивается теплом с дымовыми газами, при этом поток в процессе, подаваемый на четвертую ступень теплообмена, имеет более высокую температуру, чем у дымовых газов, вводимых в четвертую ступень теплообмена. Примером такой четвертой ступени теплообмена является первоначальное отделение части потока расплавленной соли, который подается на первую ступень теплообмена или выводится из нее, после чего отделенный поток расплавленной соли подается на четвертую ступень теплообмена с дымовыми газами из-за того, что температура во второй и возможно в третьей ступени теплообмена снизилась, и поэтому дымовые газы в четвертой ступени теплообмена нагреваются, а расплавленная соль охлаждается.
Преимуществом этой четвертой ступени теплообмена, которая приводит к некоторому нагреванию дымовых газов, является то, что может быть предотвращена их конденсация при конечном выводе дымовых газов. Другим преимуществом является то, что конструкция установки, в которой проводится эта отдельная четвертая ступень теплообмена, является более простой, чем тогда, когда теплопередающая среда должна выводится во время первой или второй ступени теплообмена с дымовыми газами.
В способе в соответствии с изобретением вполне возможно введение помимо вышеупомянутых ступеней теплообмена, пятой или других ступеней теплообмена с потоком в процессе. Это будет зависеть от конкретных обстоятельств случая, таких как, например, наличие потоков и требования по нагреванию потоков в процессе. Также возможен вариант реализации способа, который не включает третью ступень теплообмена.
Изобретение объясняется со ссылками на чертежи, описанные ниже.
Фиг. 1 изображает вариант реализации известного способа, в котором топливо и наружный воздух подаются в горелку, дымовые газы последовательно обмениваются теплом с расплавленной солью и с наружным воздухом;
фиг. 2 показывает вариант реализации способа в соответствии с изобретением, в котором дымовые газы проходят через две ступени теплообмена с потоками в процессе перед тем, как происходит теплообмен с наружным воздухом;
фиг. 3 показывает вариант реализации способа в соответствии с изобретением, в котором дымовые газы после теплообмена с расплавленной солью, с потоком в процессе и с наружным воздухом повторно нагреваются благодаря теплообмену с частью расплавленной соли.
Первая цифра в числах на фигурах является такой же, как и номер фигуры. Там, где последние две цифры на различных фигурах одинаковы, они относятся к одинаковым компонентам.
На фиг. 1 природный газ подается по линии 102 в горелку 104, где он сжигается с помощью воздуха, вводимого по линии 106. В результате этого процесса образуются дымовые газы. Дымовые газы переносятся по трубопроводу 108 в теплообменник 110, где они обмениваются теплом с расплавленной солью, подаваемой по линии 112 и после нагревания выводимой через линию 114. Дымовые газы затем подаются по трубопроводу 116 в теплообменник 118, где они обмениваются теплом с наружным воздухом. Наружный воздух подается по линии 120 и после нагревания выводится по линии 106 на горелку 104 для сжигания природного газа. Дымовые газы выводятся через трубопровод 122. Для снижения ΝΟΧ в дымовых газах часть дымовых газов рециркулируют по линии 124 в виде смеси с наружным воздухом, подаваемым по линии 120.
На фиг. 2 по сравнению с фиг. 1 дымовые газы после теплообмена с потоком в процессе (таким как расплавленная соль) пропускаются через средство 210 не прямо на ступень теплообмена вместе с наружным воздухом, а сначала по трубопроводу 226 вводятся в теплообменник 228. В теплообменнике 228 дымовые газы снова обмениваются теплом с потоком в процессе (например, с аммиаком в сверхкритичном состоянии), подаваемым по линии 230 и после нагревания выводимым по линии 232. Затем дымовые газы подаются по трубопроводу 234 в теплообменник 218.
На фиг. 3 по сравнению с фиг. 2 дымовые газы после теплообмена с наружным воздухом в средстве 318, подаются по трубопроводу 322 в теплообменник 336, где дымовые газы обмениваются теплом с частью потока в процессе, которая выводился по линии 314. Этот частичный поток подается по линии 338. В результате теплообмена в теплообменнике 336 дымовые газы немного нагреваются, а поток в процессе немного охлаждаются. Охлажденный поток в процессе отводится по линии 340, дымовые газы отводятся по трубопроводу 342.
Изобретение также объясняется со ссылкой на пример и на сравнительный эксперимент.
Пример 1.
Устройство, показанное на фиг. 2, в котором применяется способ в соответствии с изобретением, содержит соляную печь. Первая ступень теплообмена дымовых газов проводится с расплавленной солью в теплообменнике 210, вторая ступень теплообмена с газообразным аммиаком проводится в теплообменнике 228, третья ступень теплообмена дымовых газов с наружным воздухом проводится в теплообменнике 218. Часть дымовых газов отделяется и смешивается с наружным воздухом в линии 224.
Соляная печь нагревается посредством сжигания в горелке 204 1625 Нм3/ч природного газа в смеси приблизительно с 90% объемных наружного воздуха и приблизительно с 10% объемных рециркулированных дымовых газов при их общем объемном расходе 20850 Нм3/ч. Расплавленная соль, приблизительно 500 м3/ч, нагревается от 414°С в линии 212 до 450°С в линии 214. Газообразный аммиак, прибли
- 4 007943 зительно 22500 кг/ч, нагревается от 210°С в линии 230 до 250°С в линии 232. Смесь наружного воздуха и рециркулированных дымовых газов нагревается в теплообменнике 218 от 32 до 158°С. Дымовые газы в конце, отводимые через линию 222, имеют температуру 220°С.
Общий энергетический выход составляет 91%, выделение ΝΟΧ составляет 80 мг/Нм3.
Сравнительный эксперимент.
Известное устройство, показанное на фиг. 1, содержит соляную печь. Дымовые газы обмениваются теплом с расплавленной солью в теплообменнике 110. Не имеется никакого дополнительного прямого или косвенного обмена теплом с потоком в процессе. Но дымовые газы в конечном счете обмениваются теплом с наружным воздухом в теплообменнике 118. Часть дымовых газов отделяется и смешивается с наружным воздухом в линии 124.
Соляная печь нагревается посредством сжигания в горелке 104 1625 Нм3/ч природного газа в смеси приблизительно с 90% объемных наружного воздуха и приблизительно с 10% объемных рециркулированных дымовых газов при их общем объемном расходе 20850 Нм3/ч. Расплавленная соль, приблизительно 500 м3/ч, нагревается от 414°С в линии 112 до 450°С в линии 114. Смесь наружного воздуха и рециркулированных дымовых газов нагревается от 47°С в 120 до 398°С в 106. Дымовые газы, которые в конечном счете выводятся через линию 122, имеют температуру 125°С.
Общий энергетический выход составляет 93%. Следует допустить тот факт, что в известном устройстве в примере 1 никакой поток аммиака не нагревается, для этого требуется отдельная ступень теплообмена в процессе получения меламина, например, посредством пара или электронагревания линии подачи аммиака для его нагревания, что отрицательно сказывается на приведенном здесь энергетическом выходе. Также в этом варианте реализации дымовые газы охлаждаются до более низкой температуры, что также приводит к более высокому выходу. Выделение ΝΟΧ составляет 100 мг/Нм3.
Как видно из примера 1 и сравнительного эксперимента, в способе по изобретению высокий энергетический выход может сочетаться с низким выделением ΝΟΧ.

Claims (11)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ извлечения энергии из дымовых газов печи, работающей на топливе и используемой в процессе получения меламина, включающий первую ступень теплообмена, на которой дымовые газы обмениваются теплом с первым потоком процесса, отличающийся тем, что включает вторую ступень теплообмена, на которой дымовые газы обмениваются теплом со вторым потоком процесса.
  2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает третью ступень теплообмена, на которой дымовые газы обмениваются теплом с наружным воздухом.
  3. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве печи используют соляную печь.
  4. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что на первой ступени теплообмена дымовые газы обмениваются теплом с расплавленной солью, и на второй ступени теплообмена дымовые газы обмениваются теплом с потоком процесса, состоящим, по существу, из аммиака.
  5. 5. Способ по п.3, отличающийся тем, что на первой ступени теплообмена дымовые газы обмениваются теплом с расплавленной солью, и на второй ступени теплообмена дымовые газы обмениваются теплом с потоком процесса, состоящим, по существу, из мочевины.
  6. 6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что дополнительно включает четвертую ступень теплообмена, на которой поток процесса обменивается теплом с дымовыми газами, при этом поток процесса, который подается на четвертую ступень теплообмена, имеет более высокую температуру, чем дымовые газы, которые подаются на четвертую ступень теплообмена.
  7. 7. Устройство для подачи тепла в процесс для получения меламина, содержащее соляную печь, имеющую теплообменную установку для нагрева соли, отличающееся тем, что включает по меньшей мере одну дополнительную теплообменную установку для прямого или косвенного нагревания потока процесса.
  8. 8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что дополнительной теплообменной установкой является теплообменная установка для прямого нагревания потока процесса, состоящего, по существу, из аммиака или мочевины.
  9. 9. Устройство по п.6 или 7, отличающееся тем, что дополнительно содержит теплообменную установку для нагревания наружного воздуха.
  10. 10. Способ оптимизации существующего устройства для подачи тепла дымовых газов в процесс для получения меламина, отличающийся тем, что по меньшей мере одна дополнительная теплообменная установка используется для прямого или косвенного нагревания потока процесса.
  11. 11. Способ по п.9, отличающийся тем, что дополнительная теплообменная установка используется для прямого нагревания потока процесса, состоящего, по существу, из аммиака или мочевины.
EA200501141A 2003-01-17 2003-12-17 Способ извлечения энергии из дымовых газов EA007943B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1022414A NL1022414C2 (nl) 2003-01-17 2003-01-17 Werkwijze voor het onttrekken van energie uit rookgassen.
PCT/NL2003/000897 WO2004065878A1 (en) 2003-01-17 2003-12-17 Process for the extraction of energy from flue gases

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200501141A1 EA200501141A1 (ru) 2006-04-28
EA007943B1 true EA007943B1 (ru) 2007-02-27

Family

ID=32768711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200501141A EA007943B1 (ru) 2003-01-17 2003-12-17 Способ извлечения энергии из дымовых газов

Country Status (14)

Country Link
US (1) US20060048514A1 (ru)
EP (1) EP1583931A1 (ru)
JP (1) JP2006513838A (ru)
KR (1) KR20050095851A (ru)
CN (1) CN100363702C (ru)
AU (1) AU2003290449B2 (ru)
CA (1) CA2511188A1 (ru)
EA (1) EA007943B1 (ru)
MX (1) MXPA05007608A (ru)
MY (1) MY141523A (ru)
NL (1) NL1022414C2 (ru)
NO (1) NO20053854L (ru)
PL (1) PL377737A1 (ru)
WO (1) WO2004065878A1 (ru)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1688411A1 (en) * 2005-02-04 2006-08-09 DSM IP Assets B.V. Process for the preparation of melamine
US8925543B2 (en) * 2009-01-13 2015-01-06 Aerojet Rocketdyne Of De, Inc. Catalyzed hot gas heating system for pipes
CN112268465B (zh) * 2020-10-23 2022-10-04 鞍山绿冶热能工程技术有限公司 一种焦炉烟气脱硫脱硝余热回收系统及工艺
CN115010674B (zh) * 2022-07-05 2023-11-07 山东省舜天化工集团有限公司 一种三聚氰胺生产资源回收利用系统及回收利用方法
CN116164301B (zh) * 2023-04-04 2024-08-02 华北电力大学 锅炉烟气储热系统及运行模式切换方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE889749C (de) * 1940-03-30 1953-09-14 American Cyanamid Co Verfahren zur Herstellung von Melamin und seinen Desaminierungsprodukten
GB2182395A (en) * 1985-11-01 1987-05-13 Foster Wheeler Energy Ltd Utilising gas turbine exhaust in a chemical process plant
US5384404A (en) * 1993-11-05 1995-01-24 Lee; Jing M. Process for manufacturing melamine from urea
US5474280A (en) * 1993-08-20 1995-12-12 Martin; Charles A. Apparatus for preheating a reactor feed
US6252074B1 (en) * 1997-06-27 2001-06-26 Eurotecnica Development & Licensing S.R.L. Process and apparatus for melamine manufacture

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2943088A (en) * 1959-06-22 1960-06-28 Westfall Richard Howard Production of cyanuric acid from urea
US3426733A (en) * 1967-09-19 1969-02-11 Peter Von Wiesenthal Furnace and related process involving combustion air preheating
RO74590A (ro) * 1977-01-19 1981-08-30 Stamicarbon Bv,Nl Procedeu de preparare a melaminei din uree
NL8201479A (nl) * 1982-04-07 1983-11-01 Stamicarbon Werkwijze voor het bereiden van melamine.
DE3324388A1 (de) * 1983-07-06 1985-01-17 Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim Verfahren und anlage zur wiederaufwaermung von rauchgasen hinter einer nassen rauchgasentschwefelungsanlage
GB8526978D0 (en) * 1985-11-01 1985-12-04 Foster Wheeler Energy Ltd Chemical process fired heaters &c
US5247907A (en) * 1992-05-05 1993-09-28 The M. W. Kellogg Company Process furnace with a split flue convection section
NL1003709C2 (nl) * 1996-07-30 1998-02-05 Dsm Nv Werkwijze voor het bereiden van melamine.
US6599119B1 (en) * 2001-02-13 2003-07-29 Entropy Technology And Environmental Consultants, Lp Apparatus and method to control emissions of nitrogen oxide

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE889749C (de) * 1940-03-30 1953-09-14 American Cyanamid Co Verfahren zur Herstellung von Melamin und seinen Desaminierungsprodukten
GB2182395A (en) * 1985-11-01 1987-05-13 Foster Wheeler Energy Ltd Utilising gas turbine exhaust in a chemical process plant
US5474280A (en) * 1993-08-20 1995-12-12 Martin; Charles A. Apparatus for preheating a reactor feed
US5384404A (en) * 1993-11-05 1995-01-24 Lee; Jing M. Process for manufacturing melamine from urea
US6252074B1 (en) * 1997-06-27 2001-06-26 Eurotecnica Development & Licensing S.R.L. Process and apparatus for melamine manufacture

Also Published As

Publication number Publication date
EA200501141A1 (ru) 2006-04-28
WO2004065878A1 (en) 2004-08-05
JP2006513838A (ja) 2006-04-27
PL377737A1 (pl) 2006-02-20
NL1022414C2 (nl) 2004-07-20
AU2003290449B2 (en) 2009-07-16
CN100363702C (zh) 2008-01-23
EP1583931A1 (en) 2005-10-12
CN1738998A (zh) 2006-02-22
CA2511188A1 (en) 2004-08-05
US20060048514A1 (en) 2006-03-09
MY141523A (en) 2010-05-14
NO20053854D0 (no) 2005-08-17
MXPA05007608A (es) 2005-09-30
AU2003290449A1 (en) 2004-08-13
NO20053854L (no) 2005-08-17
KR20050095851A (ko) 2005-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9873635B2 (en) Method and device for producing cement clinker
RU2498182C2 (ru) Способ получения цементного клинкера и установка для производства цементного клинкера
FI122189B (fi) Menetelmä ja järjestely lämmön talteenottamiseksi palamisprosessin pohjatuhkasta
JP6449300B2 (ja) 最適化されたエネルギー回収を伴う燃焼方法および設備
KR940011336B1 (ko) 연소공기 예열 방법
CN100507366C (zh) 丙烯腈生产废液处理设备及工艺
JP4284171B2 (ja) パルプ・ミルで電気エネルギーを生産する方法および装置
US20140174324A1 (en) Method and Apparatus for Baking Clinker
US6464492B1 (en) Methods of utilizing boiler blowdown for reducing NOx
EA007943B1 (ru) Способ извлечения энергии из дымовых газов
JPS59250B2 (ja) 連続反応法
KR101424093B1 (ko) 어닐링 및 산세 라인으로부터의 탈가스의 질소 산화물 제거방법 및 특히 스테인레스 스틸의 열간 또는 냉간 스트립용어닐링 및 산세 라인
JPH06229207A (ja) 発電設備の運転方法とそれに基づいて作動する発電設備
CN105486096B (zh) 一种间接加热式烧结系统的余热利用方法及装置
JP2007526976A (ja) 蒸気の発生を目的とする連続燃焼炉を備える発生器
JP2007526976A5 (ru)
CN100349643C (zh) 在工业过程中降低氮氧化物排放的方法
CN112624636B (zh) 全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产co2的方法及装置
JP4440519B2 (ja) 固形供給物の熱変換から得られるガスから可燃性ガスを製造する方法およびプラント
JP2023547861A (ja) 反応炉アセンブリ、硫黄含有廃棄物処理システム、硫黄含有廃棄物の燃焼方法、及び硫黄含有廃棄物再生による硫酸製造方法
KR20220125354A (ko) 수소를 이용하는 재료 처리 장치 및 공정
CN217556123U (zh) 脱苯工艺设备和干熄焦余热利用系统
CN221565850U (zh) 一种电厂余热蒸汽利用蒸发器
JP2024039390A (ja) セメント製造設備のｃｏ２回収システムおよびセメント製造設備のｃｏ２回収方法
RU2108964C1 (ru) Способ регулирования нагрузки установки по производству азотной кислоты

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ RU