FI88587B - Foerfarande foer reducering av halten kvaeveoxider i avgas, som bildas vid foerbraenning av ett kolhaltigt braensle - Google Patents

Description

Menetelmä typpioksidien pitoisuuden pienentämiseksi hiili- pitoisen polttoaineen poltossa muodostuvassa poistokaasus sa 1 38587

Keksintö koskee menetelmää typpioksidien pitoisuu-5 den pienentämiseksi hiilipitoisen polttoaineen poltossa muodostuvassa poistokaasussa. Poistokaasu on edullisesti hiilipitoisen polttoaineen happirikasta savukaasua.

Hiilipitoset polttoaineet saadaan palamaan täydellisemmin ja vähäisemmällä hiilimonoksidin ja palamattomien 10 hiilivetyjen päästöillä, kun käytetyt happipitoisuudet ja ilma/polttoaine-suhteet sallivat korkeat liekkilämpötilat. Käytettäessä fossiilisia polttoaineita suurten laitoskeit-timien lämmittämiseen muodostuu lämpötiloja yli noin 1093 °C ja tyypillisesti noin 1204 - noin 1649 eC. Epäon-15 neksi tällaiset korkeat lämpötilat, kuten myös korkeampien lämpötilojen kuumat pisteet, pyrkivät aiheuttamaan termaa-lisen NOx:n muodostumista, lämpötilojen ollessa niin korkeita, että muodostuu hapen ja typen vapaita radikaaleja, jotka yhdistyvät typpioksideiksi. Jopa kierrätetyissä lei-20 jupetikeittimissä, jotka toimivat lämpötiloissa 704 - 871 °C, saattaa muodostua merkittäviä typpioksidimääriä. Edelleen tällaiset korkeat lämpötilat kuten myös korkeampien lämpötilojen kuumat pisteet pyrkivät myös aiheuttamaan sellaisten saasteiden kuin S03:n muodostumista, läm-25 pötilojen ollessa niin korkeita, että tapahtuu rikkidioksidin (S02) hapettumista, jolloin rikkidioksidi ja etominen happi (O) yhdistyvät rikkitrioksidia muodostaen. Tämä vaikutus voimistuu käytettäessä polttoaineita, jotka sisältävät paljon rikkiä. Lisäksi rikkitrioksidia saattaa 30 muodostua alemmissa lämpötiloissa rikkidioksidin katalyyttisellä reaktiolla molekyläärisen hapen kanssa, minkä saavat aikaan katalyyttiset metallit kuten vanadinlumoksidi ja rautaoksidit, joita saattaa olla keittimen sisäpuolella alemmissa lämpötiloissa. Siksi rikkitrioksidia saattaa 35 muodostua myös kierrätetyissä leijupetikeittimissä.

2 88587

Typpioksidit ovat ongelmallisia saastuttajia, joita esiintyy suurten laitosten ja kierrätettyjen leijupetikei-tinten polttosavukaasuvirroissa lämmitettäessä edellä kuvatulla tavalla, ja ne käsittävät sumusavun pääasiallisen 5 ärsyttävän aineen. Edelleen uskotaan että typpioksidit läpikäyvät usein tapahtumaketjun, joka tunnetaan fotokemiallisena savusumunmuodostumisena sarjan reaktiota kautta auringonvalon ja hiilivetyjen läsnäollessa. Typpioksidit ovat edelleen merkittävä osatekijä happosateessa.

10 Rikkioksideja, erityisesti S03:a, pidetään myös on gelmallisina saastuttajina. Rikkitrioksidi saattaa yhdistyä ammoniakin (NH3) kanssa savukaasussa (kuten ammoniakin, joka muodostuu ureaa tai sellaista käyttävän typpiok-sidienvähentämisprosessin sivutuotteena) muodostaen bisul-15 fiittia (NH4HS04), joka saattaa muodostaa ei-toivottuja kertymiä keittimen, erityisesti ilmankuumentimen, seinille j a lämmönvaihdinpinnoille.

Epäonneksi keittimien sisäiset korkeat lämpötilat tekevät useimmat tavalliset menetelmät N0x:n ja/tai S03:n 20 pitoisuuksien pienentämiseksi, kuten savukaasun pesun tai katalysaattoriverkot epätaloudellisiksi ja/tai epäkäytännöllisiksi.

On esitetty useita erilaisia menetelmiä ja koostumuksia savukaasun typpioksiditasojen pienentämiseksi ke-25 miallisesti. Näihin esityksiin liittyy kemikaalien lisääminen kuivana tai liuoksena suoraan savukaasuun, ja näillä saavutetaan merkittävä NOx:n väheneminen. Yhteenkään ei kuitenkaan liity joukon erilaisia kemikaaleja lisäämistä määritetyillä, erilaisilla lämpötila-alueilla NOx-pitoi-30 suuden vähentämiseksi yli 50, ja edullisesti yli 75 % kaupallisesti käytännöllisellä asettumisajalla. Edelleen jotkin tekniikat pystyvät vähentämään NOx:ää vain lisäämällä muiden saastuttavien aineiden, kuten ammoniakin ja/tai hiilimonoksidin pitoisuuksia. Lisäksi ei mikään nykyisistä 35 menetelmistä pysty saavuttamaan sekä typpioksidien vähene- 3 88587 mistä että merkittävän rikkitrioksidipitoisuuden vähenemistä yhdessä ainoassa yhdistetyssä prosessissa.

Patenttijulkaisussa US-3 900 554 Lyon esittää typ-pimonoksidin (NO) vähentämisen polttosavukaasussa ruis-5 kuttamalla ammoniakkia, määritettyjä ammoniakin esiasteita tai näiden vesiliuoksia savukaasuun typpimonoksidin sekoittamiseksi lämpötilassa alueella 871 - 1093 °C. Lyon ehdottaa myös vähennysaineiden, kuten vedyn ja erilaisten hiilivetyjen, käytön sallimaan ammoniakin tehokkaan käytön 10 niin matalissa lämpötiloissa kuin 704 °C. Vaikka patentti ehdottaa ammoniakkikoostumuksen porrastetun ruiskutuksen, ei kuitenkaan mainita tehokkuutta, joka saavutetaan ruiskuttamalla erilaisia koostumuksia erilaisilla lämpötila-alueilla Ν0Χ:n vähentämisen optimoimiseksi tuottamatta 15 olennaista määrää muita saastuttavia aineita.

Patenttijulkaisussa US-4 208 386 Arand et ai. esittää, että happirikkaiden savukaasujen lämpötilojen pitäisi olla olla alueella 704 - 1093 °C vähentämään typpioksidien konsentraatioita ureaa kuivana tai vesiliuoksessa käyt-20 täen. Alkanoisten liuottimien sanotaan olevan vähennysai-neita, jotka mahdollistavat samoin kuin vety, hiilimonoksidi jne. tehokkaan toimintalämpötilan alentamisen alle 871 °C:een. Jälleen esitetään, että ruiskuttaminen suoritetaan lisäyksinä, mutta nämä lisäysruiskutukset ovat 25 kaikki samaa ureakoostumusta ja niiden on kaikkien tapahduttava samoissa lämpötila- ja happikonsentraatio-olosuh-teissa. Sama koskee patenttijulkaisua US-4 325 924, Arand et ai..

Vaikka tekniikan tasolla tunnetaan koostumuksen 30 ruiskuttaminen typpioksidien vähentämiseksi joukossa määrävälein olevia asemia, esimerkiksi Bowers vireillä olevassa ja yhdessä siirretyssä patenttihakemuksessa US-906 671, jätetty 10. syyskuuta 1986, nyt patenttijulkaisu US-4 751 065, ja Bowers vireillä olevassa ja yhdessä 35 siirretyssä patenttihakemuksessa US-784 828, jätetty 4.

4 8 8 5 S 7 lokakuuta 1985, nyt patenttijulkaisu US-4 719 092, jotka molemmat liittyvät saman koostumuksen ruiskuttamiseen alueilla, joilla esiintyy samat olosuhteet, kuten lämpötila ja happlkonsentraatio.

5 Edelleen, vaikka typpioksidien konsentraatlon vä hentäminen savukaasusta niin paljon kuin mahdollista on hyvin toivottavaa, ovat järjestelmät tekniikan tasolla rajoittuneet ei ainoastaan niillä saavutettavan NOx:n vähenemisen suhteen, vaan myös niissä sivutuotteina muodostu-10 vien muiden saastuttavien aineiden, kuten ammoniakin ja hiilimonoksidin suhteen.

Tämän vuoksi halutaan menetelmä, joka vähentää olennaisesti typpioksidien konsentraatiota savukaasussa pitäen muiden saastuttavien aineiden tason olennaisen ma-15 talana.

Keksintö koskee menetelmää typpioksidien pitoisuuden pienentämiseksi hiilipitoisen polttoaineen poltossa muodostuvassa poistokaasussa. Menetelmälle on tunnusomaista, että 20 a) ensimmäistä käsittelyainetta ruiskutetaan pois tokaasuun ensimmäisessä lämpötilavyöhykkeessä; ja b) toista käsittelyainetta ruiskutetaan poistokaasuun toisessa lämpötilavyöhykkeessä, jolloin poistokaasun lämpötilan ollessa ensimmäisessä läm-25 pötilavyöhykkeessä noin 927 - 1149 eC ensimmäinen käsitte lyaine muodostuu kaasumaisesta ammoniakista tai urean tai ammoniakin vesipitoisesta liuoksesta tai niiden seoksesta; poistokaasun lämpötilan ollessa ensimmäisessä lämpötila-vyöhykkeessä noin 1010 - 1149 °C ensimmäinen käsittelyaine 30 muodostuu vesipitoisesta liuoksesta, jossa on noin 2 - 10 % ureaa tai ammoniakkia tai niiden seosta; ja poisto-kaasun lämpötilan ollessa ensimmäisessä lämpötilavyöhykkeessä noin 732 - 954 °C ensimmäinen käsittelyaine muodostuu ureasta, ammoniakista, heksametyleenitetramiinista, 35 parafiinihiilivedystä, olefiinihiilivedystä, aromaattises- 5 ^ 8 587 ta hiilivedystä, hapetetusta hiilivedystä, orgaanisen hapon ammoniumsuolasta, jossa hiili/typpi-suhde on yli 1:1, vähintään yhden syklisen happiatomin käsittävästä hetero-syklisestä hiilivedystä, vähintään yhden syklisen typpi-5 atomin käsittävästä 5- tai 6-jäsenisestä heterosyklisestä hiilivedystä, vetyperoksidista, guanidiinista, guanidiini-karbonaatista, biguanidiinista, guanyyliureasulfaatista, melamiinista, disyaanidiamidista, kalsiumsyaaniamidista, bi-uretista, 1,1-atsobisformamidista, metyloliureasta, 10 metyloliurea-ureakondensaatiotuotteesta, dimetyloliureas- ta, metyyliureasta, dimetyyliureasta tai niiden seoksesta; ja poistokaasun lämpötilan ollessa toisessa lämpötilavyö-hykkeessä noin 927 - 1010 eC toinen käsittelyaine muodostuu vesipitoisesta liuoksesta, jossa on noin 10 - 50 % 15 ureaa tai ammoniakkia.

Tämän kuvauksen tarkoituksiin käytetään seuraavia määritelmiä: "lämpötilavyöhyke" viittaa tapahtumapaikkaan, jonka sisällä savukaasun lämpötila on jatkuvuustilassa määrätyn 20 alueen sisällä; "käsittelyreagenssi" viittaa koostumukseen, joka sisältää vähennyskemikaalin, se on, saastuttavaa ainetta vähentävän kemikaalin, joka pystyy vähentämään N0X:n, rik-kioksidit (S0X) tai muut saastuttavat aineet, ja edulli-25 sesti liuottimen; "urea" ja "ammoniakki" viittaa yhdisteisiin urea ja ammoniakki itseensä, kuten myös yhdisteisiin, jotka ovat samanarvoisia vaikutukseltaan. Näiden yhdisteiden joukossa ovat ammoniumkarbonaatti, ammoniumformiaatti, ammoniumok-30 salaatti, ammoniumhydroksidi ja erilaiset pysyvät amiinit, ja näiden vesiliuokset; "saastutustunnusluku" viittaa tunnuslukuun, joka ilmaisee kaikkien saastuttavien aineiden esiintymisen savukaasussa; 35 "hapetettu hiilivety" viittaa substituoituun ja substituoimattomaan, suoraketjuiseen tai haaroittuneeseen 6 88587 alifaattiseen ja sykliseen, heterosykliseen ja aromaattiseen hiilivetyyn, jossa on ainakin yksi happi sitoutuneena joko suorasti primaariseen hiilivetyketjuun tai substitu-enttiryhmässä on happi tai substituenttiryhmään on sitou-5 tunut suorasti substituenttiryhmään, ja näiden seoksiin, typillisten substituenntiryhmien käsittäessä karboksyyli-happoryhmät (COOH), peroksidiryhmät (-0-0-), karbonyyli-ryhmät (C=0), hydroksiryhmät (OH), eetteriryhmät (-0-), esteriryhmät, jne.; 10 "hydroksiaminohiilivety" viittaa mihin hyvänsä syk liseen, heterosykliseen, aromaattiseen, suoraketjuiseen tai haaroittuneeseen, substituoituun tai substituoimatto-maan hiilivetyyn, jossa on ainakin yksi hydroksi- tai kar-boksiryhmän käsittävä substituentti ja ainakin yksi pri-15 määrinen, sekundaarinen tai tertiaaärinen aminoryhmä; "orgaanisen hapon anunoniumsuola, jonka hiili/typpi-suhde on suurempi kuin 1:1" viittaa suoloihin, jotka voivat muodostua ammoniumhydroksidin neutraloinnissa orgaanisella hapolla, edullisesti karboksyylihapolla (se on, hap-20 po, jossa on yksi tai useampia karboksyyli (COOH)-ryhmiä). Mikäli hapossa on useampia kuin yksi karboksylaattiryhmä, ne voivat olla osittain tai täysin ammoniumhydroksidilla neutraloituja. Suolan hiili/typpi-suhde on suurempi kuin 1:1, tarkoittaen, että yhdisteessä on jokaista typpeä koh-25 den enemmän hiiltä, edullisimmin yhdisteessä on ainakin kaksi hiiltä typpeä kohden; "viisi- tai kuusijäseninen heterosyklinen hiilivety, jossa on ainakin yksi syklinen typpi" viittaa sykliseen viisi- tai kuusijäseniseen hiilivetyyn, jossa yksi 30 tai useampia renkaan atomeista on typpi. Sykliset yhdisteet saattavat olla joko tyydyttyneitä tai tyydyttymättö-miä; "heterosyklinen hiilivety, jossa on ainakin yksi syklinen happi" viittaa rengasmaiseen hiilivety-yhdistee-35 seen, jossa on ainakin yksi rengashappi; 7 88587 "alkoholi" viittaa hiilivetyjohdannaiseen, jossa yksi tai useampia vetyatomeja on korvattu hydroksiryhmä1-lä; "sokeri" viittaa joukkoon käyttökelpoisia sakkari-5 dimateriaaleja, jotka pystyvät vähentämään savukaasun N0X-konsentraatiota tässä kuvatuissa olosuhteissa, käsittäen ei-pelkistävät ja pelkistävät vesiliukoiset monosakkaridit ja pelkistävät ja ei-pelkistävät polysakkaridit ja niiden pilkkomistuotteet, kuten pentoosit käsittäen aldopentoo-10 sit, metyylipentoosit, ketopentoosit kuten ksyloosi ja arabinoosi, deoksialdoosit kuten ramnoosi, heksoosit ja pelkistävät sakkaridit kuten aldoheksoosit kuten glukoosi, galaktoosi ja mannoosi, ketoheksoosit kuten fruktoosi ja sorbinoosi, disakkaridit kuten laktoosi ja maltoosi, ei-15 pelkistävät disakkaridit kuten sakkaroosi ja muut polysakkaridit kuten dekstriini ja raffinoosi, hydrolysoidut tärkkelykset, jotka sisältävät ainesosinaan oligosakkarideja, ja veteen dispergoituvat polysakkaridit; "furfuraali" viittaa furfuraaliin itseensä kuten 20 myös substituoituihin furfuraaleihin. Tyypillisiä substi-tuentteja ovat sivuketjut, jotka käsittävät suoraketjuiset ja haaroittuneet, substituoidut ja substituoimattomat ali-faattiset ryhmät, hapetetut hiilivetyryhmät ja aminoryh-mät; 25 "aminohappo" viittaa mihin hyvänsä orgaaniseen yh disteeseen, jossa on aminoryhmä ja karboksyylihapporyhmä; "NH4-ligniinisulfonaatti" viittaa ligniinisulfoni-hapon ammonium- ja "kalsiumligniinisulfonaatti" kaliumsuo-laan, jotka ovat sulfiittisellutehdasliemien ligniinistä 30 valmistettuja sulfonaattisuoloja; "1,3-dioksolaani" viittaa viisijäseniseen hetero-sykliseen hiilivetyyn, jossa on happi 1- ja 3-asemissa (myös etyleenimetyleenidioksidi); "kalaöljy" viittaa kuivuvaan öljyyn, joka on saatu 35 pääosin menhadenista, sardiinista ja sillistä uuttamalla koko kalasta keittämällä ja puristamalla; 8 £8587 "liuos" viittaa mihin hyvänsä liuokseen, seokseen tai dispersioon "liuottimen" kanssa, joka viittaa liuot-timeen, väliaineeseen tai dispergoivaan aineeseen.

Keksinnön mukaisella menetelmällä saavuatetaan typ-5 pioksidien konsentraation merkittävä pienentäminen minimoiden muut haitalliset päästöt, kuten ammoniakin ja hiilimonoksidin päästöt, ja maksimoiden käytettyjen kemikaalien hyödyksikäytön.

Erityisemmin keksintö koskee prosessia, joka käsit-10 telee hiilipitoisen polttoaineen savukaasua sarjassa lisäämällä erilaisia käsittelyreagensseja erilaisissa savukaasun lämpötiloissa. Esimerkiksi ensimmäinen käsittely-reagenssi lisätään savukaasuun lämpötilassa, joka on tehokas vähentämään ensimmäisen saastuttavan aineen pitoisuut-15 ta, toinen käsittelyaine lisätään savukaasuun toisella lämpötila-alueella vähentämään joko ensimmäisen tai toisen saastuttavan aineen pitoisuutta savukaasussa, ja menetelmä toistetaan haluttaessa halutun saastuttavien aineiden kontrollin tavoittamiseksi. Kunkin käsittelyreagenssin 20 koostumus valmistetaan tehokkaaksi vähentämään kohteena olevan saastuttavan aineen, erityisesti typpioksidien tai rikkioksidin pitoisuutta savukaasussa lisättäessä savukaasuun tarkoitetulla lämpötila-alueella.

On havaittu, että typpioksidin vähentämistä voidaan 25 parantaa kasvattamalla käsittelyaineessa käytetyn vähen-nysaineen määrää. Saavutetaan kuitenkin piste, jossa havaitaan muiden saastuttavien aineiden, kuten ammoniakin, vapautumista. Tällaisten muiden saastuttavien aineiden vapautuminen on ei-toivottua. Esimerkiksi ammoniakin va-30 pautuminen voi johtaa haitalliseen ammoniumbisulfaatin vapautumiseen, erityisesti kun savukaasussa on rikkidioksidia. Edelleen saattaa muodostua hiilimonoksidia, toista ei-toivottua saastuttavaa ainetta. Tämä rajoittaa mahdollisen saastuttavien aineiden kontrollin määrää missä hy-35 vänsä käsittelyvaiheessa. On myös keksitty, että erilaiset kemialliset valmisteet ovat tehokkaita typpioksidien tai 9 *8587 rikkitrioksidin konsentraatioiden vähentämisessä erilaisissa lämpötiloissa.

Edelleen on mahdotonta lisätä kemikaaleja keittimen joka paikassa johtuen suunnittelullisista seikoista. Li-5 säyksen on tapahduttava alueella, jossa keittimen sisällä on käytettävissä tilaa kemikaalien jakaantumista varten. Lisäys suoraan lämmönvaihdinputkille saattaisi johtaa haitallisiin kerrostumiin ja tehottomaan kemikaalien käyttöön. Tavallisesti keittimessä on riittävä tila lisäystä 10 varten 2-4 paikassa, ja nämä ovat eri lämpötiloissa tapahtuvasta lämmönvalhdosta johtuen.

Keksinnön toteutuksessa typpioksidien vähentäminen voidaan maksimoida valitsemalla kohdat, joissa lisäys on mahdollinen, valmistamalla käsittelyreagensseja, jotka 15 ovat tehokkaita vähentämään typpioksideja kunkin kohdan lämpötilassa, ruiskuttamalla kemikaalit kussakin kohdassa maksimoimaan vähentäminen samalla kun vältetään muut päästöt kuten ammoniakki ja hiilimonoksidi, ja kontrolloidaan lisäyksen suoritusta keittimen kuormituksen vaihdellessa. 20 Mikäli keittimen kuormitus putoaa esimerkiksi 100 %:sta 50 %:iin, saattavat kunkin kohdan lämpötilat laskea, ja on tehtävä muutoksia lisäykseen (määrä ja/tai koostumus).

Keksintöä voidaan käyttää määrätyn typpioksidien määrän kontrollin saavuttamiseksi ja myös minimoimaan tä-25 män yhteydessä käytettävien kemikaalien kustannuksia. Tämän toteuttamiseksi maksimoidaan ensiksi edullisesti huo-keimman käsittelyreagenssin käyttö, jonka jälkeen toiseksi huokeimman käsittelyreagenssin, jne., kunnes on saavutettu toivottu kontrollin taso.

30 Keksintöä voidaan käyttää myös typpioksidien määrän vähentämiseen savukaasussa vähentäen myös savukaasussa olevan S03:n määrää lisäämällä savukaasuun ensimmäisellä savukaasun lämpötila-alueella ensimmäinen, NOs:ää vähentävä käsittelyreagenssi, ja lisäämällä savukaasuun sitten 35 toinen, S03:a vähentävä käsittelyreagenssi toisella savukaasun lämpötila-alueella. Edullisimmin typpioksidien vä- ίο 8 8 587 hentämiset maksimoidaan järjestämällä toinen käsittely-reagenssi, joka pystyy vähentämään sekä rikkitrioksidia että typpioksideja.

Vaikka kuvaus on kirjoitettu typpioksidien ja/tai 5 rikkitrioksidin konsentraation vähentämistä ajatellen, tulee ammattimies havaitsemaan, että tämän keksinnön menetelmä on samalla tavoin sovellettavissa vähentämään muita saastuttavia aineita, joita voi esiintyä hiilipitoisten polttoaineiden polton savukaasussa. Edelleen, vaikka ku-10 vaus on kirjoitettu ajatellen käyttöä suspensiolla lämmitetyssä keittimessä, olisi ymmärrettävä, että kuvaus on yhtälailla sovellettavissa muuntyyppisille yksiköille, kuten kierrätetyille leijupetikeittimille ja liikkuva-ari-naisille keittimille, joista molemmissa poltetaan laajaa 15 joukkoa polttoaineita jätteet mukaanlukien. Kuvaus on myös sovellettavissa kaasuturbiineille.

Saastuttavien aineiden esiintymiseen savukaasussa voidaan viitata saastutustunnusluvulla. Ymmärretään, että yhden saastuttavan aineen kuten typpioksidien pitoisuuden 20 vähentäminen savukaasussa prosessissa, joka samanaikai sesti johtaa toisen saastuttavan aineen yhtä suuren tai suuremman määrän muodostumiseen, ei alenna saastutustun-nuslukua. Samoin johtaa kahden eri saastuttavan aineen, kuten typpioksidien ja rikkitrioksidin konsentraatioiden 25 vähentäminen suurempaan saastutustunnusluvun pienenemiseen kuin väheneminen joka saavutetaan, kun vain yhtä saastuttavaa ainetta vähennetään. Tämä keksintö toteuttaa typpioksidien vähentämisen samalla kun vältetään olennaisesti muiden saastuttavien aineiden kuten ammoniakin ja rikki-30 trioksidin tuotto ja/tai toteuttaa myös rikkitrioksidin vähentämisen, saaden siten aikaan savukaasun saastutus-tunnusluvun kokonaispienenemisen, asteittain tai monovai-heprosessina, jolloin savukaasuun lisätään joukko käsit-telynesteitä joukossa lämpötila-alueita.

35 Käsitteet "ensimmäinen", "toinen" ja "kolmas" kä sittelyalue on tässä kuvauksessa tarkoitettu merkitsemään 11 - 8 587 käsittelyvyöhykkeiden suhteellisia asemia. Esimerkiksi toinen lämpötila-alue voi olla mikä hyvänsä alue, jossa savukaasun lämpötila on alempi kuin savukaasun lämpötila ensimmäisellä lämpötila-alueella. Samalla tavoin saattaa 5 kolmas lämpötila-alue olla mikä hyvänsä alue, jossa savukaasun lämpötila on alempi kuin savukaasun lämpötila toisella lämpötila-alueella, jne.. Tämän kuvauksen ei tule tulkita ilmaisevan, että minkä hyvänsä erityisen lämpötila-alueen olisi sijaittava lisäystä varten alueella, jossa 10 savukaasu on erityisellä lämpötila-alueella (se on, ensimmäisen lämpötila-vyöhykkeen ei kaikissa tapauksissa ole oltava alueella, jossa savukaasun lämpötila on alueella noin 927 - noin 1093 °C, ja jopa niin korkea kuin noin 1149 °C). Edelleen on käsitteet "ensimmäinen", "toinen", 15 "kolmas”, jne. tarkoitettu asiaankuuluviksi vain tässä keksinnössä eivätkä sulje pois muita joko "ennen” (ajallisesti tai paikallisesti) ensimmäistä käsittelyä tai kolmannen käsittelyn "jälkeen" suoritettuja muita savukaa-sunkäsittelyjä, jotka kohdistuvat joko samoihin tai eri 20 saastuttaviin aineisiin, palamisen parantajiin, jne..

Millä hyvänsä erityisellä lämpötila-alueella lisättävä käsittelyreagenssi valitaan edullisesti tehokkaimmaksi tämän alueen sisällä esiintyvissä savukaasun lämpötiloissa. Jos esimerkiksi ensimmäinen lisäykseen käytettä-25 vissä oleva lämpötilavyöhyke sijaitsee ylävirtatllassa käsittäen lämpötilavyöhykkeen, jossa savukaasun lämpötila on alueella noin 927 - noin 1093 "C, tai jopa niin korkea kuin 1149 eC, voidaan valita käsittelyneste, joka on tehokkain tällä lämpötila-alueella, kuten urean vesiliuos, 30 kuten on esittänyt Arand et ai. patenttijulkaisussa US- 4 208 386 ja Bowers patenttijulkaisussa US-4 719 092 nimellä "Reduction of Nitrogen-Based Pollutants Through the Use of Urea Solutions Containing Oxygenated Hydrocarbon Solvents", tai ammoniakin vesiliuosta tai kaasumaista am-35 moniakkia sinänsä, kuten on esittänyt Lyon patenttijulkaisussa US-3 900 554, joka liitetään tähän viitaten. Vaikka 12 S 8 5 8 7 mekanismi, jolla ammoniakki tai urea vähentää typpioksidien konsentraatiota ei ole täysin tunnettu, uskotaan, että ne toimivat helpottamalla sarjaa NH„- (x on kokonaisluku) ja ΝΟ,-radikaaleihin liittyviä reaktioita. NH„- ja 5 NOx-radikaalien konsentraatioiden moolisuhteeseen ( [NHx]/[NO,] ) viitataan usein normalisoituna stoikiometri-sena suhteena (NSR).

Mikäli keittimen geometria sallii, voidaan ylävirta-asemassa tehdä kaksi lisäystä. Ensimmäinen saattaa olla 10 edelleen ylävirtaan lämpötilavyöhykkeellä, jossa savukaa sun lämpötila on noin 1010 - 1093 ®C, ja toinen asema ala-virtaan ensimmäisestä asemasta lämpötilavyöhykkeellä, jossa savukaasun lämpötila on noin 927 - 1010 "C. Kuten viitteenä olevissa julkaisuissa esitettiin, saattaa urea- tai 15 ammoniakki liuos olla konsentroidumpi (se on, noin 10 - noin 50 paino-% ureaa tai ammoniakkia) alemmassa lämpötila-asemassa ja laimeampi (se on, edullisesti noin 5 - noin 10 paino-%, ja niin alhainen kuin 2 paino-% ureaa tai ammoniakkia) korkeammassa lämpötila-asemassa.

20 Keksinnön mukaiset lisäykseen sopivat lämpötila- vyöhykkeet lisäykseen olla myös alavirtaan edellä mainituista vyöhykkeistä, jossa savukaasun lämpötila on alueella noin 732 - noin 954 eC. Sopivia käsittelyreagensseja lisättäväksi tällaisia poistokaasun lämpötiloja omaaville 25 lämpötilavyöhykkeille on esitetty edellä esitetyissä patenteissa ja myös Bowers patenttijulkaisussa US-4 751 065 nimellä "Reduction of Nitrogen- and Carbon-Based Pollutants". Esitetyt käsittelyreagenssit käsittävät ammoniakin ja urean vesiliuokset, joihin on lisätty sopivia 30 lisäaineita kuten heksametyleenitetramiini (HMTA), para- fiininen hiilivety, olefiininen hiilivety, aromaattinen hiilivety, hapetettu hiilivety (kuten asetoni, sokeri, erityisesti sakkaroosi, d-galaktoosi ja melassi, alkoholi, erityisesti etyleeniglykoli, metanoli, furfuryylialkoholi, 35 1,3-butyleeniglykoli, tetrahydrofuryylialkoholi, 2,5-fu- raanidimetanoli, ligniinijohdannainen, erityisesti NH4-lig- 13 ? 3 5 8 7 nlinisulfonaatti ja kalsiumligniinisulfonaatti, karboksyy-lihappo, erityisesti 2-furaanikarboksylihappo, glukonihap-po, sitruunahappo, muurahaishappo, kumallinlhappo, 2,3,4,5-tetraharboksyylihappo, furyyliakryylihappo, barbi-5 tuurlhappo, oksaalihappo ja limahappo, peroksidi, aldehy-di, eetteri, esteri, ketoni, glyseriini, tetrahydrofuraani, asetoni, 1,3-dioksolaani, 1,4-dioksaani, tetrahydrofu-raani, furfuryyliamiini, n-butyyliasetaatti, metylaali, furaani, kalaöljy, furfuryyliasetaatti, tetrahydrofuraani-10 tetrahydrofuryyliamiini, tetrahydropyraani, mannitol!, heksametyleenidiamiini ja etikka-anhydridi), orgaanisen hapon ammoniumsuola, jonka hiili/typpi-suhde on suurempi kuin 1:1 (kuten ammoniumasetaatti, ammonium- ja diammo-niumadipaatti, ammoniumbentsoaatti, ammoniumbinoksalaatti, 15 ammoniumkaprylaatti, ammonium-, diammonium- ja triammo- niumsitraatti, ammoniumkrotonaatti, ammonium- ja diammo-niumdodekanoaatti, ammonium- ja diammoniumfumaraatti, am-moniumheptanoaatti, ammonlumlinolenaatti, ammonium- ja diammoniummalaattl, ammoniummonobutyraatti, ammonium-20 oleaatti, ammonium- ja diammoniumftalaatti, ammoniumpro-pionaatti, ammoniumsalisylaatti, ammonium- ja diammonium-sukkinaatti, ammonium- ja diammoniumtartraatti, ja ammonium-, diammonium- ja triammoniumtrimellitaatti), hydrok-siaminohiilivety (kuten alkanoliamiinit, aminohapot ja 25 proteiinia sisältävät koostumukset), heterosyklinen hiilivety, jossa on ainakin yksi syklinen happi (kuten furfu-raali ja furfuraalin johdannaiset), viisi- tai kuusijäseninen heterosyklinen hiilivety, jossa on ainakin yksi syklinen typpi (kuten piperatsiini, piperidiini, pyridiini, 30 pyratsiini, pyratsoli, imidatsoli, oksatsolidoni, pyrroli, pyrrolidiini), vetyperoksidi, guanldiini, guanidiinikarbo-naatti, biguanidiini, guanyyliureasulfaatti, melamiini, disyaanidiamidi, kalsiumsyaaniamidi, biuret, 1,1'-atsobis-formamidi, metyloliurea, metyloliurea/urea-kondensaatio-35 tuote, dimetyloliurea, metyyliurea, dimetyyliurea ja näiden seokset, kuten myös lisäaineiden itsensä vesiliuokset.

14 8 8 58 7

Keittimen geometria saattaa myös sallia useamman kuin yhden 1ämpöt11avyöhykkeen lisäystä varten savukaasun lämpötilassa alueella noin 732 - noin 927 eC. Lisäys voidaan tehdä esimerkiksi lämpötilavyöhykkeellä, jossa savu-5 kaasun lämpötila on alueella noin 843 - noin 954 eC. Toinen lisäysalue saattaa olla lämpötilavyöhykkeellä, jossa savukaasun lämpötila on alueella noin 732 - noin 843 °C. Toisella mainituista lämpötilavyöhykkeistä lisätty käsit-telyreagenssi saattaa olla samanlainen kuin ensimmäisellä, 10 tai saattaa olla laimeampi, tai siinä saattaa olla toisenlainen lisäainekonsentraatio, jne., kuten ammattimies havaitsee viitteenomaisia julkaisuja lukiessaan.

Toinen keittimen lämpötilavyöhyke, jossa lisäys saatetaan suorittaa, on alue, jossa savukaasun lämpötila 15 on alle noin 760 °C. Kuten on esitetty vireillä olevassa ja yhdessä siirretyssä patenttihakemuksessa US-022 799 nimellä "Process for Reducing Nitrogen Oxides in an Effluent Using a Hydrocarbon or Hydrogen Peroxide", jonka on jättänyt Sullivan 6. maaliskuuta 1987 ja vireillä ole-20 vassa ja yhdessä siirretyssä patenttihakemuksessa US-155 894 nimellä "Process for Nitrogen Oxides Reduction with Minimization of the Production of Other Pollutants", jonka ovat jättäneet Epperly, O'Leary, Sullivan ja Sprague 2. helmikuuta 1988, joiden selitykset liitetään tähän viita-25 ten, käsittää tällaisissa lämpötiloissa savukaasuun lisättävä sopiva käsittelyreagenssi hiilivedyn, erityisesti hapetetun hiilivedyn kuten etyleeniglykoli, sokeri tai furfuraali, tai vetyperoksidin. Keittimen alemman savu-kaasulämpötilan alueella saattaa olla lisäystä varten myös 30 useampia kuin kuin yksi lämpötilavyöhyke.

Suositussa sovellutusmuodossa menetelmä käsittää ensimmäisen käsittelyreagenssin ruiskutuksen savukaasuun ensimmäisellä lämpötilavyöhykkeellä. Esimerkiksi suuressa suspensiolla lämmitetyssä laitoskeittimessä ensimmäisen 35 käsittelynesteen lisäyksen sijainti saattaa olla höyryn-tulistimesta ylävirtaan niin, että ensimmäisen lämpötila- is 8 8 587 vyöhykkeen savukaasun lämpötila on yli noin 927 "C. Ensimmäisen käslttelyreagenssln koostumus ja määrä voidaan valita toimittamaan tehokas N0X-pitoisuuden alentaminen savukaasussa, jonka lämpötilat ovat yli noin 927 eC mini-5 moiden samalla ammoniakin tuotanto. Sopivat ensimmäisessä käsittelyreagenssissa käytettävät valmisteet käsittävät urean tai ammoniakin vesiliuokset, tai ammoniakkikaasun.

Ensimmäisenä käsittelyreagenssina toimiva urean tai ammoniakin vesiliuos lisätään edullisesti joukosta ensim-10 mäisen lämpötilavyöhykkeen sisällä määrävälein olevia asemia suulakkeista tai muista laitteista, jotka ovat tehokkaita muodostamaan ja sirottamaan liuoksen pisaroita tasaisesti virtaavan savukaasuvirran sisällä tasaisen sekoittumisen saavuttamiseksi.

15 Ensimmäisen käslttelyreagenssln lisäysnopeus savu kaasuun ensimmäisellä lämpötilavyöhykkeellä on edullisesti nopeus, jolla saavutetaan maksimaalinen NO.-konsentraation aleneminen aina pisteeseen, jossa tapahtuu "ammoniakin läpimurto" . "Ammoniakin läpimurto" on käsite, jota käyte-20 tään tekniikan tasolla viittaamaan pisteeseen, jossa lis-äysnopeuden myötä havaitaan merkittävä NH3-konsentraation nousu. Ensimmäisen käslttelyreagenssln todellinen lisäys-nopeus määritetään kokeellisesti "virittämällä" lisäysnopeus yllä kuvattujen olosuhteiden saavuttamiseksi, koska 25 todellinen nopeus vaihtelee savukaasuvirran virtausnopeu den myötä, kuten myös tämän lämpötilavyöhykkeen erityinen lämpötila, joka saattaa vaihdella määrätyllä alueella johtuen kuormituksesta, jolla keitintä lämmitetään. Tilanteessa, jolloin lämpötila-alue ensimmäisen lämpötilavyö-30 hykkeen sisällä on yli noin 927 °C, ja ensimmäinen käsit-telyreagenssi on ureaa tai ammoniakkia käsittävä liuos, on ensimmäisen käslttelyreagenssln typen moolisuhde perustason typpioksiditasoon edullisesti noin 1:5 - noin 5:1, edullisemmin noin 1:3 - noin 3:1, ja edullisimmin noin 35 1:2 - noin 2:1.

ie 88587

Savukaasun lämpötila vaikuttaa liuoksen urea- tai ammoniakkikonsentraatioon. Lämpötiloissa välillä noin 927 ja noin 1010 °C liuos toimii parhaiten konsentraatioissa noin 10 - noin 50 paino-%. Käänteisesti, lämpötiloissa yli 5 noin 1010 eC liuoksen konsentraatio on tyypillisesti alhaisempi, kuten noin 2 - noin 10 paino-%. Vaihtoehtoisesti, kun savukaasun lämpötila on alueella noin 927 - noin 1010 °C, urea- tai ammoniakkiliuokseen, joka käsittää ensimmäisen käsittelyreagenssin, voidaan lisätä heksamety-10 leenitetramiinia. Muita sopivasti käytettäviä lisäaineita ovat yllä kuvaillut hapetetut hiilivedyt, guanidiini, gua-nidiinikarbonaatti, biguanidiini, guanyyliureasulfaatti, melamiini, disyaanidiamidi, kalsiumsyaaniamidi, biuret, 1,1'-atsobisformamidi, metyloliurea, metyloliurea/urea-15 kondensaatiotuote, dimetyloliurea, metyyliurea, dimetyy-liurea, ja näiden seokset. Ymmärretään myös, että ensimmäinen käsittelyreagenssi saattaa käsittää ammoniakkikaa-sun. Lisäksi keittimen muodosta riippuen ennakoidaan, että ainakin kahden lämpötilavyöhykkeen (se on, yksi asemassa, 20 jossa savukaasun lämpötila on noin 1010 - noin 1093 °C, ja toinen asemassa, jossa savukaasun lämpötila on noin 927 -noin 1010 eC) esiintyminen saattaa olla mahdollista ja/-tai haluttua höyryntulistimesta ylävirtaan, kuten edellä selitettiin.

25 Tämän keksinnön menetelmä käsittää edelleen edul lisesti toisen käsittelyreagenssin ruiskuttamisen savukaasuun toisella käsittelyvyöhykkeellä, joka sijaitsee ensimmäisestä lämpötilavyöhykkeestä alavirtaan. Esimerkiksi suuressa suspensiolla lämmitettävässä laitoskeittimessä 30 toinen lämpötilavyöhyke saattaa edullisesti olla höyryntulistimesta alavirtaan, jossa lämpötila toisella lämpö-tilavyöhykkeellä on tyypillisesti alueella noin 732 - noin 954 °C. Toinen lämpötila saattaa kuitenkin olla, kuten edellä selostettiin, mikä hyvänsä määritetty vyöhyke, jon-35 ka lämpötilat ovat alempia kuin ensimmäisen lämpötilavyöhykkeen, se on, se saattaa olla ylle tai alle lämpötilan noin 732 - noin 954 eC kunhan se vain on alle ensimmäisen 17 *ö587 lämpötilavyöhykkeen alle. Sitten toisen käsittelyreagens-sin koostumus valitaan edullisesti tuottamaan Ihanteellinen typpioksidien väheneminen liman ammoniakin läpimurtoa tällä lämpötilavyöhykkeellä. Edullisesti näissä olosuh-5 teissä käytettävä toinen käsittelyreagenssi käsittää urean tai ammoniakin ja lisäaineen seoksen, tai lisäaineen yksinään. Sopivat käytettävät lisäaineet käsittävät HMTA:n, parafiinlsen hiilivedyn, olefiinisen hiilivedyn, aromaattisen hiilivedyn, hapetetun hiilivedyn, kuten edellä kulo vailtiin, orgaanisen hapon ammoniumsuolan, jonka hiili/-typpi-suhde on suurempi kuin 1:1, kuten edellä kuvailtiin, heterosyklisen hiilivedyn, jossa on ainakin yksi syklinen happi, kuten edellä kuvailtiin, viisi- tai kuusijäseninen heterosyklinen hiilivety, jossa on ainakin yksi syklinen 15 typpi, kuten edellä kuvailtiin, vetyperoksidi, guanidiini, guanidiinikarbonaatti, biguanidiini, guanyyliureasulfaat-ti, melamiini, disyaanidiamiini, kalsiumsyaaniamidi, biuret, 1,1'-atsobisykloformamidi, metyloliurea, metyloli-urea/urea-kondensaatiotuote, dimetyloliurea, metyyliurea, 20 dimetyyliurea ja näiden seokset, kuten myös lisäaineiden vesiliuokset sinänsä. Edullisimmat lisäaineet näissä olosuhteissa ovat etyleeniglykoli, ammoniumasetaatti, pyri-diini, metanoli, sokeri ja furfuraali.

Toinen käsittelyliuos lisätään savukaasuun toimit-25 tamaan reagenssin typpi/perustason typpioksidien konsent-raatiosuhde, joka on sopiva maksimoimaan NOs-konsentraa-tiot toisella lämpötllavyöhykkeellä minimoiden samalla muiden saastuttavien aineiden, kuten ammoniakin ja hiilimonoksidin tuotto. Edullisesti kun seoksen koostumus on 30 edellä kuvailtu, seos lisätään toimittamaan seoksen typpi/perustason typpioksidien määrä-suhde noin 1:5 - noin 5:1, edullisemmin noin 1:3 - noin 3:1 ja edullisimmin noin 1:2 - noin 2:1. Lisäainetta on edullisesti reagenssissa lisäaine/urea tai ammoniakki-painosuhteessa noin 1:10 -35 noin 5:1, edullisemmin noin 1:5 - noin 3:1, ja edullisiin- ie 8 8 5 8 7 min noin 1:4 - noin 2,5:1. Mikäli käsittelyreagenssi ei sisällä typpipitoisia yhdisteitä, olisi käsittelyreagens-si/perustason typpioksidien määrä-painosuhteen oltava noin 0,5:1 - noin 10:1.

5 Reagenssi valmistetaan tyypillisesti liuottamalla vesiliukoinen lisäaine veteen konsentraatiossa noin 5 -noin 25 paino-%, edullisemmin noin 10 - noin 20 paino-%, ja siihen sekoitetaan haluttu määrä ureaa tai ammoniakkia. Saatava seos lisätään sitten savukaasuun toisen lämpötila-10 vyöhykkeen sisällä joukosta määrävälein olevia asemia suulakkeista tai muista laitteista, jotka ovat tehokkaita muodostamaan ja sirottamaan liuoksen pisaroita tasaisesti virtaavan savukaasuvirran sisällä tasaisen sekoittumisen saavuttamiseksi. Kuten edellä selitettiin, saattaa halut-15 taessa ja mikäli keittimen muoto sallii, esiintyä ilmoitetulla savukaasulämpötila-alueella ainakin kaksi lämpö-tilavyöhykettä, joihin lisätään ainakin kaksi käsittely-reagenssia.

Toista käsittelyreagenssia saatetaan lisäksi käyt-20 tää ammoniakkipesun suorittamiseen, kuten on esitetty vireillä olevassa ja yhdessä siirretyssä patenttihakemuksessa US-132 801 nimellä "Ammonia Scrubbing", jonka ovat jättäneet Epperly, Peter-Hoblyn ja Sullivan 14. joulukuuta 1987, jonka selitys liitetään tähän viitaten. Ammoniakki-25 pesuun liittyy typettömän käsittelyreagenssin, kuten hiilivedyn, erityisesti hapetetun hiilivedyn, lisääminen savukaasun lämpötilassa yli noin 732 ®C olosuhteissa, jotka ovat tehokkaat vähentämään savukaasun ammoniakkimäärää säilyttäen edelleen myös typpioksidien vähentämisen. Ylei-30 sesti typetön käsittelyaine lisätään savukaasuun käsitte-lyreagenssisavukaasun ammoniakkimäärä-painosuhteessa noin 2:1 - noin 200:1.

Tämän keksinnön edullisempi sovellutusmuoto käsittää kolmannen käsittelyreagenssin lisäämisen savukaasuun 35 kolmannella lämpötilavyöhykkeellä, kolmannen lämpötilavyö- 19 H δ 5 8 7 hykkeen sijaitessa peräkkäin ensimmäisen ja toisen lämpö-tilavyöhykkeen suhteen. Kolmas lämpötilavyöhyke saattaa sijaita esimerkiksi suspensiolla lämmitetyssä laitoskeit-timessä esilämmittimen jälkeen, jossa savukaasun lämpö-5 tila on alueella noin 427 - noin 760 °C. Kolmas käsittely-reagenssi sisältää näissä olosuhteissa edullisesti hiilivedyn tai vetyperoksidin. Edullisimmat ilmoitetuissa olosuhteissa kolmannessa käsittelyreagenssissa käytettäviksi soveltuvat hiilivedyt ovat hapetetut hiilivedyt kuten pie-10 nimolekyylipainoiset ketonit, aldehydit, mono-, di- tai polyvetyalkoholit tai alifaattiset hiilivedyt ja hydrok-siaminohiilivedyt kuten monoetanoliamiini ja aminoetikka-happo (glysiini). Etyleeniglykoli, metanoli, furfuraali, sokeri ja glyseroli ovat tähän tarkoitukseen edullisia 15 hapetettuja hiilivetyjä, etyleeniglykolin, metanolin ja sokerin ollessa edullisimpia. Muut hiilivedyt, jolta voidaan käyttää edullisesti, käsittävät typetetyt hiilivedyt, kuten monometyyliamiini, trietyleenitetramiini, heksamety-leenidiamiini, tetraetyleenipentamiini, blsheksametyleeni-20 triamiini, polyamiini HpA, 1,2-diaminopropaani, N,N-dime- tyylietyleenidiamiini, tetrametyylietyleenidiamiini, 2-metyyliatsiridiini, bis(3-aminopropyyli)etyleenidiamlini, tetrametyylidiaminometaani, etyleenidiamiini Ja dietylee-nitriamiini. Polyolien seoksia, kuten hydrogenoituina 25 tärkkelyshydrolysaatteina tunnettuja pienimolekyylipai- noisten polyolien seoksia voidaan myös käyttää edullisesti. Muut tässä keksinnössä sopivasti käytettävät hiilivedyt käsittävät parafiiniset, olefliniset ja aromaattiset hiilivedyt, käsittäen ligroiinipohjäiset hiilivedyt, ja 30 näiden seokset.

Hiilivetyä voidaan käyttää yksinään puhtaassa muodossa, dispersioissa, edullisesti vesidispersioissa tai liuoksissa, edullisesti vesiliuoksissa vesiliuosten taloudellisuudesta johtuen, vaikka joissain tilanteissa saate-35 taan edullisesti käyttää muita liuottimia joko yksin tai 20 8587 yhdistelmänä veden kanssa ammattimiehen tuntemalla tavalla. Käytetyn hiilivedyn määrän olisi oltava määrä, joka tarvitaan saamaan aikaan optimaalinen typpioksidien kon-sentraation aleneminen savukaasussa samalla kun myös mini-5 moidaan muiden saastuttavien aineiden, kuten ammoniakin ja hiilimonoksidin läsnäolo. Hiilivetyä käytetään edullisesti hiilivety/kolmas perustason typpioksidien määrä-painosuhteessa noin 1:5 - noin 5:1, edullisimmin noin 1:2 - noin 2:1. Käytettävän hiilivedyn täsmällinen määrä saattaa 10 vaihdella menetelmän kokonaistaloudesta.

Hiilivety lisätään tämän keksinnön kolmantena kä-sittelyliuoksena käytettäessä joko yksinään tai edellä kuvaillussa dispersiossa tai liuoksessa savukaasuun edullisesti kolmannen lämpötilavyöhykkeen sisällä suulakkeista 15 tai muista laitteista, jotka ovat tehokkaita muodostamaan ja sirottamaan liuoksen pisaroita tasaisesti virtaavan sa-vukaasuvirran sisällä tasaisen sekoittumisen saavuttamiseksi. Keittimen muodosta riippuen saattaa olla kaksi li-säysvyöhykettä lämpötila-alueella noin 427 - noin 760 °C. 20 Edullisesti tämän keksinnön menetelmää voidaan saavutettujen NOx-konsentraation vähennysten ja ammoniak-kipesun lisäksi käyttää rikkitrioksidin konsentraation pienentämiseksi. Lisäämällä savukaasuun käsittelyrea-genssia, joka käsittää vetyperoksidia tai hiilivetyä, eri-25 tyisesti hapetettua hiilivetyä kuten alkoholit, sokerit, ligniinijohdannaiset, karboksyylihapot, peroksidit, alde-hydit, eetterit, esterit, ketonit, ja näiden seokset läm-pötilavyöhykkeellä alle noin 927 °C, erityisesti ei yli noin 788 eC, vähennetään savukaasun S03-sisältöä merkit-30 tävästi. Tähän tarkoitukseen edullisimmat hapetetut hiilivedyt käsittävät metanolin, etyleeniglykolin, melassin, glyseriinin, tetrahydrofuraanin, asetonin, sitruunahapon, sakkaroosin, ja näiden seokset, jotka voidaan lisätä vesi-liuoksena hiilivety/rikkitrioksidi-painosuhteella noin 35 3:1 - noin 8:1. Esitetyillä käsittelyreagensseilla saavu- i 21 :-8587 tetaan NOs:n vähentämisen ja/tai anunonlakklpesun lisäksi S03:n vähentäminen savukaasusta.

Havaitaan, että käsitteitä "ensimmäinen", "toinen" ja "kolmas" käytetään tässä lähinnä kuvauksen joustavuut-5 ta ajatellen. Tosiasiallinen jakson numerointi vaihtelee tosiasiallisista lämpötilavyöhykkeistä ja kussakin tilanteessa lisätyn käsittelyreagenssin numerosta riippuen. Tämä numero saattaa vaihdella (kuten edellä mainittiin) keittimen geometriasta ja erityisestä halutusta saastut-10 tavan aineen tasosta riippuen.

Hiilipltoisen polttoaineen palamisen savukaasu, johon käsittelyreagenssit tämän keksinnön mukaisesti lisätään, on yleensä happirikasta, mikä tarkoittaa, että savukaasussa on ylimäärä happea. Happiylimäärä on tyypilli-15 sesti noin 15 tilavuus-% tai alle. Tavanomaisissa laitos-keittimissä happiylimäärä on tavallisesti noin 1 - noin 10 tilavuus-%.

Sovellettaessa tämän keksinnön menetelmää typpioksidien konsentraation vähentämiseksi tai määrätyn N0s-pi-20 toisuuden saavuttamiseksi savukaasussa on edullista ensin "virittää" ensimmäisen käsittelyreagenssin lisäys ensimmäisellä lämpötilavyöhykkeellä lisäyksen optimoimiseksi (se on, saastuttavien aineiden konsentraation vähenemisen maksimoimiseksi ja muiden saastuttavien aineiden tuoton 25 minomoimiseksi). Sitten "viritetään" toisen käsittelyreagenssin lisäys toisella lämpötilavyöhykkeellä, kolmanneksi "viritetään" edullisesti kolmannen käsittelyreagenssin lisäys kolmannella lämpötilavyöhykkeellä (käytettäessä myös kolmatta käsittelyreagenssia ja kolmatta lämpötilavyöhy-30 kettä), neljänneksi "viritetään" edullisesti neljännen käsittelyreagenssin lisäys neljännellä lämpötilavyöhykkeellä (käytettäessä myös neljättä käsittelyreagenssia ja neljättä lämpötilavyöhykettä), jne., kunnes on saavutettu haluttu lukumäärä lisäyksiä tai saastuttavien aineiden 35 taso.

22 8 8 587

Kun käsittelyreagenssien lisäys kerran on optimoitu, on myös mahdollista "säätää" käsittelyreagensseja muuttamalla käsittelyreagenssin kemiallisen koostumuksen laimennusta, suhteellista konsentraatiota tai erityisiä 5 komponentteja kompensoimaan keittimen käyttökuormituksen muutoksia, joka johtaa savukaasun lämpötilan muutoksiin käsittelyreagenssien lisäyskohdissa. Käsittelyreagensslen säätö vastavetona keittimen käyttökuormituksen muutoksille varmistaa että jokaiseen kohtaan lisätty käsittelyreagens-10 si on sovelias pitämään typpioksidit määritellyllä tasolla tai maksimoimaan NOx:n väheneminen siellä vallitsevassa savukaasulämpötilassa. Muussa tapauksessa saattaa tapahtua tehotonta tai ei-optimoitua käsittelyreagenssien lisäystä, joka johtaa saavutetun saastuttavan aineen vähene-15 misen alentumiseen ja, mahdollisesti, muiden saastuttavien aineiden olennaisten määrien muodostumiseen.

Muiden saastuttavien aineiden identtisyys, joka käsittää pienemmät päästöt, saattaa vaihdella keittimestä keittimeen, tilanteesta tilanteeseen, tai lämpötilavyöhyk-20 keestä lämpötilavyöhykkeeseen. Esimerkiksi lämpötilavyö-hykkeillä, joissa savukaasun lämpötila on suhteellisen korkea, pienempi päästö saattaa olla ammoniakkia, kun taas lämpötilavyöhykkeillä, jossa savukaasun lämpötila on suhteellisen matala, saattaa pienempi päästö olla hiilimo-25 noksidia. Edelleen ei jokaisessa tapauksessa ehkä ole tarpeen "virittää" lisäystä jokaisella lämpötilavyöhykkeellä. Paremminkin saattaa olla haluttua saavuttaa maksimaalinen mahdollinen kohteena olevien saastuttavien aineiden väheneminen aiemmissa lämpötilavyöhykkeissä riippumatta muiden 30 päästöjen tuotosta mikäli tällaisten muut päästöt pysty tään poistamaan myöhemmissä tai viimeisessä lämpötilavyö-hykkeessä, erityisesti kun käytetään ammoniakkipesun käsittävää prosessin vaihetta. Toisin sanoin, merkittävintä on saastutustunnusluku viimeisen lisäyksen jälkeen, eikä 35 saastutusindeksi välivaihetasoilla.

23 88587

Vaihtoehtoisesti päämääränä olevan NOa:n vähenemisen tason saavuttamiseksi samalla kun kemialliset kustannukset minimoidaan määritetään ensin huokelmman käsittely-reagenssin maksimaalinen käyttö ilman muiden saastuttavien 5 aineiden merkittävää tuottoa. Seuraavaksi maksimoidaan seuraavaksi huokeimman käsittelyreagenssin käyttö, ja tämä menetetelmä toistetaan kunnes saavutetaan haluttu tavoitteena oleva taso.

Edelleen jokaisen käsittelyreagenssin lisäys voi-10 daan suorittaa siten, että minimoidaan muiden saastuttavien aineiden, kuten ammoniakin tai hiilimonoksidin muodostuminen samalla kun maksimoidaan kohteena olevan saastuttavan aineen, esimerkiksi typpioksidien tai rikkidioksidin väheneminen. Tämä voidaan toteuttaa käyttämällä typ-15 pioksidien vähenemis/savukaasun lämpötila-käyrää, kuten esitetään vireillä olevassa ja yhdessä siirretyssä patenttihakemuksessa US-050 198 nimellä "Process for Nitrogen Oxides Reduction and Minimization of the Production of Other Pollutants", jonka ovat jättäneet Epperly, O'Leary 20 ja Sullivan 14. toukokuuta 1987, jonka selitykset liitetään tähän viitaten.

Edelleen ymmärretään, että kun taloudellisuus, keittimen kuormitus, päämääränä olevat NOa-tasot tai muut huomioon otettavat seikat määräävät, saattaa jossain ti-25 lanteessa ensimmäisenä olevasta lämpötilavyöhykkeestä tulla toisessa tilanteessa ensimmäinen lämpötilavyöhyke, ja jossain tilanteessa kolmantena olevasta lämpötilavyöhykkeestä saattaa toisessa tilanteessa tulla toinen lämpötilavyöhyke, jne.. Edelleen kahden peräkkäisen käsittely-30 reagenssin välinen ero saattaa olla käsittelyreagenssit käsittävien liuosten laimennus.

Ammattimies havaitsee myös, että tämän keksinnön menetelmä voidaan yhdistää NOa:ää vähentävään menetelmään, joka käyttää valitsevaa selektiivistä katalyyttistä pel-35 kistystä ("SCR") typpioksidien vähentämiseksi. Tällainen 24 8 8 587 SCR-menetelmä käyttää katalyyttisten materiaalien yhdisteitä, kuten oksidit tai rauta, vanadiini ja aktiivihiili ΝΟ,-pitoisuuden vähentämiseksi savukaasuissa. Tosiasiassa SCR-käsittelyä voidaan käyttää lisävaiheena tämän keksin-5 nön menetelmässä. Tämän suorittamiseksi tässä esitettyä menetelmää käytetään typpioksidien konsentraation vähentämiseksi savukaasuista ja myös säätämään savukaasussa jäljellä oleva ammoniakki ammoniakki/savuvirrassa jäljellä olevat typpioksidit-suhteeseen suunnilleen 1:1 ammoniak-10 kipesulla tai muilla tämän keksinnön suorittamisessa saavutettavissa olevilla tavoilla, ja pesemällä sitten savukaasu SCR:llä savukaasun NOx-tason edelleen alentamiseksi. Tällä tavalla saavutetaan sekä tässä esitetyn typpioksidien ei-katalyyttisen vapaaradikaalipelkistymisen ja SCR:n 15 edullisimmat puolet, joka antaa tulokseksi erittäin suuret NOx-pelkistykset ilman muiden jäljellä olevien saastuttavien aineiden kuten NH3:n tai CO:n merkittäviä määriä savukaasussa.

Keksinnön paras suoritusmuoto 20 Seuraavat esimerkit valaisevat ja selittävät kek sintöä edelleen erittelemällä menetelmän suorituksen typpioksidien konsentraation pienentämiseksi monivaihelisäyk-sellä.

Esimerkki I

25 Tässä esimerkissä käytetyllä polttimella on savu- kaasuhormiputki, joka tunnetaan polttokanavana, joka on noin 5,31 metriä pitkä, ja jonka sisähalkaisija on 20,3 cm ja seinät ovat 5,1 cm paksut. Polttimon liekkialue on savukaasun sisääntuloaukon vieressä ja hormikaasun val-30 vontalaite savukaasun ulostuloaukon vieressä mittaamaan konsentraatioita koostumuksista kuten typpioksidit, rik-kioksidit, ammoniakki, hiilimonoksidi, hiilidioksidi, prosentuaalinen happiylimäärä ja muut savukaasussa mahdollisesti olevat kiinnostavat yhdisteet. Savukaasuhormiputkes-35 sa on lisäksi termoelementtiaukot lämpötilamittauksia var- 25 '- 8 587 ten eri paikoista. Lämpötila savukaasussa, johon käsitte-lyreagenssit lisätään, mitataan lisäyspisteessä K-tyyppistä termoparia käyttäen. Sumutusruiskuttimet, jotka on esitetty vireillä olevassa ja yhdessä siirretyssä patenttiha-5 kemuksessa US-009 969 nimellä "Process and Apparatus for Reducing the Concentration of Pollurtants in an Effluent", jonka ovat jättänyt Burton 2. helmikuuta 1987, jonka selostus on liitetty tähän viitaten, on sijoitettu aukkojen läpi savukaasuhormiputkeen NOx:ää vähentävien reagenssien 10 lisäämiseen (ruiskuttamalla) ja jakamiseen savukaasuvir-taan. Polttimen polttoaine on numero 2 polttoöljyä, ja poltinta poltetaan nopeudella 4,1 - 4,6 kg/h.

Perustason typpioksidien konsentraatioiden lukema otettiin ennen kunkin ajon alkua lisättyjen reagenssien 15 suhteen laskemiseksi ja helpottamaan typpioksidien kon-sentraation vähenemisen laskemista, ja typpioksidien lukema otettiin jokaisen käsittelyreagenssin lisäyksen aikana kunkin reagenssin lisäyksen aiheuttaman typpioksidien kon-sentraation vähenemisen laskemiseksi.

20 Suoritettiin 7 ajoa käyttäen jäljempänä kuvailtuja käsittelyreagensseja. Kussakin ajossa ensimmäinen käsit-telyreagenssi lisättiin savukaasuun ilmoitetussa lämpötilassa. Toinen käsittelyreagenssi lisättiin savukaasuhormiputkeen asemassa, joka oli 109 cm ensimmäisen käsittely-25 reagenssin lisäyskohdasta alavirtaan ja kolmas käsittelyreagenssi lisättiin, mikäli sitä käytettiin, 102 cm ala-virtaan toisen lisäysreagenssin lisäyskohdasta.

1. Vesiliuosta, joka käsitti 10 paino-% ureaa ja 0,2 paino-% kaupallisesti saatavaa pinta-aktiivista ainet-30 ta, lisättiin ensimmäisenä käsittelyreagenssina nopeudella 100 ml/h savukaasuun, jonka lämpötila oli 988 eC; ja vesi-liuos, joka käsitti 5 paino-% ureaa, 25 paino-% etyleeni-glykolia ja 0,1 paino-% kaupallisesti saatavaa pinta-aktiivista ainetta, lisättiin toisena käsittelyreagenssina 35 nopeudella 200 ml/h savukaasuun, jonka lämpötila oli 871 °C.

26 o 5 B 7 2. Vesiliuosta, joka käsitti 10 paino-% ureaa ja 0,2 paino-% kaupallisesti saatavaa pinta-aktiivista ainetta, lisättiin ensimmäisenä käsittelyreagenssina nopeudella 200 ml/h savukaasuun, jonka lämpötila oli 963 °C; ja vesi-5 liuos, joka käsitti 5 paino-% ureaa, 25 paino-% etyleeni-glykolia ja 0,1 paino-% kaupallisesti saatavaa pinta-aktiivista ainetta, lisättiin toisena käsittelyreagenssina nopeudella 200 ml/h savukaasuun, jonka lämpötila oli 841 °C.

10 3. Vesiliuosta, joka käsitti 10 paino-% ureaa ja 0,2 paino-% kaupallisesti saatavaa pinta-aktiivista ainetta, lisättiin ensimmäisenä käsittelyreagenssina nopeudella 100 ml/h savukaasuun, jonka lämpötila oli 960 °C; ja vesi-liuos, joka käsitti 10 paino-% ureaa, 30 paino-% sakkaroo-15 siä ja 0,2 paino-% kaupallisesti saatavaa pinta-aktiivista ainetta, lisättiin toisena käsittelyreagenssina nopeudella 200 ml/h savukaasuun, jonka lämpötila oli 838 eC.

4. Vesiliuosta, joka käsitti 10 paino-% ureaa ja 0,2 paino-% kaupallisesti saatavaa pinta-aktiivista ainet- 20 ta, lisättiin ensimmäisenä käsittelyreagenssina nopeudella 200 ml/h savukaasuun, jonka lämpötila oli 963 °C; ja vesi-liuos, joka käsitti 7,28 paino-% ureaa, 3,12 paino-% hek-sametyleenitetramiinia, 15 paino-% etyleeniglykolia ja 0,208 paino-% kaupallisesti saatavaa pinta-aktiivista ai-25 netta, lisättiin toisena käsittelyreagenssina nopeudella 200 ml/h savukaasuun, jonka lämpötila oli 841 °C.

5. Vesiliuosta, joka käsitti 10 paino-% ureaa ja 0,2 paino-% kaupallisesti saatavaa pinta-aktiivista ainetta, lisättiin ensimmäisenä käsittelyreagenssina nopeudella 30 200 ml/h savukaasuun, jonka lämpötila oli 977 °C; ja vesi- liuos, joka käsitti 10 paino-% ureaa, 30 paino-% sakkaroosia ja 0,2 paino-% kaupallisesti saatavaa pinta-aktiivista ainetta, lisättiin toisena käsittelyreagenssina nopeudella 100 ml/h savukaasuun, jonka lämpötila oli 841 eC; ja vesi-35 liuosta, joka käsitti 15 paino-% sakkaroosia, lisättiin 27 ^8 587 kolmantena käsittelyreagenssina nopeudella 100 ml/h savukaasuun, jonka lämpötila oli 707 'C.

6. Vesiliuosta, joka käsitti 10 paino-% ureaa ja 0,2 paino-% kaupallisesti saatavaa pinta-aktiivista ainet- 5 ta, lisättiin ensimmäisenä käsittelyreagenssina nopeudella 200 ml/h savukaasuun, jonka lämpötila oli 977 °C; ja vesi-liuos, joka käsitti 10 paino-% ureaa, 30 paino-% sakkaroosia ja 0,2 paino-% kaupallisesti saatavaa pinta-aktiivista ainetta, lisättiin toisena käsittelyreagenssina nopeudella 10 100 ml/h savukaasuun, jonka lämpötila oli 849 eC; ja vesi- liuosta, joka käsitti 15 paino-% glyserolia, lisättiin kolmantena käsittelyreagenssina nopeudella 100 ml/h savukaasuun, jonka lämpötila oli 707 eC.

7. Vesiliuosta, joka käsitti 10 paino-% ureaa ja 15 0,2 paino-% kaupallisesti saatavaa pinta-aktiivista ainet ta, lisättiin ensimmäisenä käsittelyreagenssina nopeudella 200 ml/h savukaasuun, jonka lämpötila oli 954 °C; ja vesi-liuosta, joka käsitti 10 paino-% ureaa, 30 paino-% sakkaroosia ja 0,2 paino-% kaupallisesti saatavaa pinta-aktii- 20 vista ainetta, lisättiin toisena käsittelyreagenssina nopeudella 100 ml/h savukaasuun, jonka lämpötila oli 832 °C; ja kolmantena käsittelyreagenssina lisättiin valopetrolia nopeudella 100 ml/h savukaasuun, jonka lämpötila oli 702 eC.

25 Yllä kuvailtujen ajojen tulokset esitetään taulu kossa 1.

28 88587

Taulukko 1

Ajo N0X NO, vähentymi- NH3 perustaso loppu mlnen ppm ppm % ppm 5 _ 1 240 120 50,0 4 2 218 75 65,6 21 3 220 92 58,2 19 4 218 83 61,9 30 10 5 210 42 80,0 21 6 210 39 81,4 7 210 50 76,2

Esimerkki II

15 Käytetty keitin oli edestä lämmitettävä kivihiili- malli, jolla oli nimellinen 140 megawatin (terminen)energiankulutus tunnissa. Ensimmäisellä lisäystasolla mitatun savukaasun lämpötila oli suunnilleen 1038 eC, happiylimää-rä noin 4,5 % ja savukaasun lämpötila toisella lisäysta-20 solia oli suunnilleen 954 *C, ja happiylimäärä noin 8,2 %.

Ensimmäisenä kasittelyreagenssina lisättiin vesi-liuosta, joka käsitti 8,6 paino-% ureaa ja 0,17 paino-% kaupallisesti saatavaa pinta-aktiivista ainetta, lisättiin nopeudella 2865 1/h toimittamaan normalisoitu stoikiomet-25 rinen suhde (NSR) käsittelyreagenssin suhde perustason typpioksidien määrään 1,79, ja vesiliuosta, joka käsitti 16,5 paino-% ureaa ja 0,33 paino-% kaupallisesti saatavaa pinta-aktiivista ainetta, lisättiin toisena kasittelyreagenssina nopeudella 346 1/h toimittamaan NSR:n käsittely-30 reagenssin suhde perustason typpioksidien määrään 0,41.

Perustason NO,-määräksi mitattiin 693 ppm, ja ensimmäisen käsittelyreagenssin lisäyksen aikana mitattu NO,-määrä mitattuna toisen käsittelyreagenssin lisäyksestä ylävirtaan oli noin 251 ppm. Ensimmäisen ja toisen käsit-35 telyreagenssin lisäyksen aikana mitattu NO,-määrä oli 145 29 ^8587 ppm, joka merkitsee 79,1 % vähentymän alkuperäisestä perustason NO.-määrästä (kaikki ΝΟ,-määrät on korjattu 3 % happipitoisuuteen standardisoimismielessä).

Ilmenee, että tätä keksintöä soveltamalla saadaan 5 ylivoimainen NOx:n väheneminen ilman merkittävää ammoniakin läpimurtoa.

Yllä esitetty kuvaus on tarkoitettu osoittamaan ammattimiehelle kuinka tätä keksintöä sovelletaan, eikä sen tarkoitus ole selittää yksityiskohtaisesti kaikkia niitä 10 ilmeisiä muunnoksia ja muunnelmia, jotka käyvät ammattimiehelle ilmeisiksi kuvausta luettaessa. Kaikki tällaiset ilmeiset muunnelmat on kuitenkin tarkoitettu kuuluviksi tämän keksinnön suoja-alaan, joka määritellään seuraavilla patenttivaatimuksilla.

Claims (22)

30 m8 7

1. Menetelmä typpioksidien pitoisuuden pienentämiseksi hlllipitolsen polttoaineen poltossa muodostuvassa 5 poistokaasussa, tunnettu siitä, että a) ensimmäistä käsittelyainetta ruiskutetaan poistokaasuun ensimmäisessä lämpötilavyöhykkeessä; ja b) toista käsittelyainetta ruiskutetaan poistokaasuun toisessa lämpötilavyöhykkeessä, 10 jolloin poistokaasun lämpötilan ollessa ensimmäisessä lämpötilavyöhykkeessä noin 927 - 1149 *C ensimmäinen käsittelyaine muodostuu kaasumaisesta ammoniakista tai urean tai ammoniakin vesipitoisesta liuoksesta tai niiden seoksesta; poistokaasun lämpötilan ollessa ensimmäisessä lämpötila-15 vyöhykkeessä noin 1010 - 1149 °C ensimmäinen käsittelyaine muodostuu vesipitoisesta liuoksesta, jossa on noin 2 -10 % ureaa tai ammoniakkia tai niiden seosta; ja poisto-kaasun lämpötilan ollessa ensimmäisessä lämpötilavyöhykkeessä noin 732 - 954 eC ensimmäinen käsittelyaine muodos-20 tuu ureasta, ammoniakista, heksametyleenitetramiinista, parafiinihiilivedystä, olefiinihiilivedystä, aromaattisesta hiilivedystä, hapetetusta hiilivedystä, orgaanisen hapon ammoniumsuolasta, jossa hiili/typpi-suhde on yli 1:1, vähintään yhden syklisen happiatomin käsittävästä hetero-25 syklisestä hiilivedystä, vähintään yhden syklisen typpi-atomin käsittävästä 5- tai 6-jäsenisestä heterosyklisestä hiilivedystä, vetyperoksidista, guanidiinista, guanidiini-karbonaatista, biguanidiinista, guanyyliureasulfaatista, melamiinista, disyaanidiamidista, kalsiumsyaaniamidista, 30 biuretista, 1,1-atsobisformamidista, metyloliureasta, me- tyloliurea-ureakondensaatiotuotteesta, dimetyloliureasta, metyyliureasta, dimetyyliureasta tai niiden seoksesta; ja poistokaasun lämpötilan ollessa toisessa lämpötilavyöhykkeessä noin 927 - 1010 eC toinen käsittelyaine muodostuu 35 vesipitoisesta liuoksesta, jossa on noin 10 - 50 % ureaa tai ammoniakkia. 3i 8 8587

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siltä, että poistokaasun lämpötila toisessa lämpötilavyöhykkeessä on noin 927 - 1010 eC ja toinen käsittelyaine muodostuu urean tai ammoniakin vesipitoisesta 5 liuoksesta, jolloin toinen käsittelyaine lisäksi sisältää koostumusta, jossa on heksametyleenltetramiinia tai hapetettua hiilivetyä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää kolmannen 10 käsittelyaineen syöttämisen poistokaasuun kolmannessa läm pötilavyöhykkeessä .

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että poistokaasun lämpötila kolmannessa lämpötilavyöhykkeessä on noin 732 - 954 eC ja kolmas kä- 15 sittelyaine muodostuu monoetyyliamiinista, trietyleeni- tetramiinista, heksametyleenidiamiinista, tetraetyleeni-pentamiinista, bisheksametyleenitriamiinista, polyamiini-HpA:sta, 1,2-diaminopropaanista, N,N-dimetyylietyleenidi-amiinista, tetrametyylietyleenidiamiinistä, 2-metyyliatsi-20 ridiinista, bis(3-aminopropyyli)etyleenidiamiinista, tet- rametyylidiaminometäänistä, etyleenidiamiinista tai diety-leenitriamiinista.

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että poistokaasun lämpötila kolmannessa 25 lämpötilavyöhykkeessä on alle noin 760 'C ja kolmas käsittelyaine muodostuu koostumuksesta, joka sisältää vetyperoksidia tai parafiinista, olefiinista, aromaattista, hapetettua tai typetettyä hiilivetyä.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainien mene-30 telmä, tunnettu siitä, että typetetty hiilivety on monoetyyliamiini, trietyleenitetramiini, heksametyleenidi-amiini, tetraetyleenipentamiini, bisheksametyleenitriamii-ni, polyamiini-HpA, 1,2-diaminopropaani, N,N-dimetyyliety-leenidiamiini, tetrametyylietyleenidiamiini, 2-metyyliat-35 siridiini, bis(3-aminopropyyli)etyleenidiamiini, tetrame- 32 * 8 b 8 7 tyylidiaminometaani, etyleenidiamiini tai dietyleenitri-amiini.

7. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että poistokaasun lämpötila kolmannessa 5 lämpötilavyöhykkeessä on noin 732 - 954 eC ja kolmas käsi ttelyreagenssi muodsotuu uresasta, amoniakista, heksame-tyleenitetramiinista, parafiinihiilivedystä, olefiinihii-livedystä, aromaattisesta hiilivedystä, hapetetusta hiilivedystä, orgaanisen hapon ammoniumsuolasta, jossa hiili/-10 typpi-suhde on yli 1:1, hydroksiaminohiilivedystä, vähintään yhden syklisen happiatomin käsittävästä heterosykli-sestä hiilivedystä, vähintään yhden syklisen typpiatomin käsittävästä 5- tai 6-jäsenisestä heterosyklisestä hiilivedystä, vetyperoksidista, guanidiinistä, guanidiinikarbo-15 naatista, biguanidiinista, guanyyliureasulfaatista, mela- miinista, disyaanidiamidista, kalsiumsyaanidiamidista, biuretista, 1,1'-atsobisformamidista, metyloliureasta, me-tylioliurea-urea-kondensaatiotuotteesta, dimetyloli-ureasta, metyyliureasta, dimetyyliureasta tai niiden seok-20 sesta.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että poistokaasun lämpötila ensimmäisessä lämpötilavyöhykkeessä on noin 732 - 954 eC ja ensimmäinen käsittelyaine muodostuu monoetyyliamiinis- 25 ta, trietyleenitetramiinista, heksametyleenidiamiinistä, tetraetyleenipentamiinista,bisheksametyleenitriamiinista, polyamiini-HpA: sta, 1,2-diaminopropaanista, N,N-dimetyyli-etyleenidiamiinista, tetrametyylietyleenidiamiinista, 2-metyyliatsiridiinista, bis(3-aminopropyyli)etyleenidi-30 amiinista, tetrametyylidiaminometaanista, etyleenidiamii- nista tai dietyleenitriamiinista ja poistokaasun lämpötila toisessa lämpötilavyöhykkeessä on alle noin 760 eC ja toinen käsittelyaine muodostuu koostumuksesta, joka sisältää vetyperoksidia tai parafiinista, olefiinista, aromaattis-35 ta, hapetettua tai typetettyä hiilivetyä. i 33 '-8 587

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää neljännen käsittelyaineen syöttämisen poistokaasuun neljännessä läm-pötilavyöhykkeessä.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen mene telmä, tunnettu siitä, että kukin käsittelyrea-genssi lisätään muiden saastuttavien aineiden kuin typpioksidien muodostumisen minimoimiseksi, samalla kun oleellisesti maksimoidaan typpioksidien konsentraation alenemi-10 nen käyttämällä jokaiselle käsittelyreagenssille typpioksidien väheneminen/savukaasun lämpötila-käyrää.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aikaisempia käsittelyaineita lisätään typpioksidien vähenemisen maksimoimi- 15 seksi ja myöhempiä käsittelyaineita lisätään poistokaasussa olevien sekundääristen saastuttavien aineiden vähenemiseksi.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaikki käsittelyaineet vii- 20 meistä lukuunottamatta lisätään typpioksidien vähenemisen maksimoimiseksi ja viimeinen käsittelyaine lisätään poistokaasussa olevien sekundääristen saastuttavien aineiden vähentämiseksi.

13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen me- 25 netelmä, tunnettu siitä, että kukin valmiste on säädetty vastaamaan höyrykattilan kuormituksen muutoksiin, jotta olennaisesti säilytettäisiin saavutettu typpioksidien tason alenemiset.

14. Jonkin patenttivaatimuksen 1-13 mukainen me- 30 netelmä, tunnettu siitä, että kukin valmiste on säädetty vastaamaan höyrykattilan kuormituksen muutoksiin, jotta säilytettäisiin savukaasun typpioksidien taso määrätyllä tasolla.

15. Jonkin patenttivaatimuksen 1, 2, 5, 7 tai 8 35 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hapetettu hiilivety on sokeri, alkoholi, ligniinijohdannainen, kar-

34 H 8 58 7 boksyylihappo, peroksidi, aldehydi, eetteri, esteri, ketoni, glyseriini, tetrahydrofuraani, asetoni, NH4-lignosulfo-naatti, kalsiumlignosulfonaatti, 1,3-dioksolaani, 1,4-di-oksaani, tetrahydrofuraani, furfuryyliamiini, n-butyliase-5 taatti, metylaali, furaani, kalaöljy, furfuryyliasetaatti, tetrahydrofuraanitetrahydrofuryyliamiini, tetrahydropy- raani, mannitoli, heksametyleenidiamiini tai etikka-anhyd-ridi.

16. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, 10 tunnettu siitä, että sokeri on sakkaroosi, d-ga-laktoosi tai melassi.

17. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alkoholi on etyleeniglykoli, metanoli, furfuryylialkoholi, 1,3-butyleeniglykoli, tetra- 15 hydrofuryylialkoholi tai 2,5-furaanidimetanoli.

18. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että karboksyylihappo on 2-furaa-nikarboksyylihappo, glukonihappo, sitruunahappo, muurahaishappo, kumaliinihappo, 2,3,4,5-tetrakarboksyylihappo, 20 furyyliakryylihappo, barbituurihappo, oksaalihappo tai limahappo.

19. Patenttivaatimuksen 1 tai 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että orgaanisen hapon ammoniumsuo-la, jonka hiili/typpi-suhde on suurempi kuin 1:1, on ammo- 25 niumasetaatti, ammonium- tai diammoniumadipaatti, ammo- niumbentsoaatti, ammoniumbinoksalaatti, ammoniumkaprylaat-ti, ammonium-, diammonium- tai triammoniumsitraatti, ammo-niumkrotonaatti, ammonium- tai diammoniumdodekanoaatti, ammonium- tai diammoniumfumaraatti, ammoniumheptanoaatti, 30 ammoniumlinolenaatti, ammonium- tai diammoniummalaatti, ammoniummonobutyraatti, ammoniumoleaatti, ammonium- tai diammoniumftalaatti, ammoniumpropionaatti, anunoniumsalisy-laatti, ammonium- tai diammoniumsukkinaatti, ammonium-tai diammoniumtartraatti, tai ammonium-, diammonium- tai 35 triammoniumtrimellitaatti. 35 £8587

20. Patenttivaatimuksen 1 tai 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vähintään yhden syklisen happiatomin käsittävä heterosyklinen hiilivety on furfuraali tai furfuraalijohdannainen.

21. Patenttivaatimuksen 1 tai 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hydroksiaminohiilivety on alkanoliamiini, aminohappo tai proteiinipitoinen koostumus.

22. Patenttivaatimuksen 1 tai 7 mukainen menetelmä, 10 tunnettu siitä, että vähintään yhden syklisen typ-piatomin käsittävä 5- tai 6-jäseninen heterosyklinen hiilivety on piperatsiini, piperidiini, pyridiini, pyratsii-ni, pyratsoli, imidatsoli, oksatsolidoni, pyrroli, pyrro-lidiini tai näiden seos. 36 88 537