FR2900062A1 - Procede et dispositif pour la reduction des nox dans des effluents gazeux d'incinerateur. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de réduction sélective des oxydes d'azote par introduction d'un agent réducteur en phase solide dans un flux d'effluents gazeux de combustion d'incinérateur dans lequel l'agent réducteur en phase solide est amené vers la zone de postcombustion pour y être introduit en une pluralité de points d'injection par transport pneumatique puis par gravité. Elle concerne aussi un dispositif d'injection d'agent réducteur solide pour une installation d'incinération dans une zone d'intérêt de ladite installation, le dispositif comportant au moins un stockage (de l'agent réducteur, un poste de dosage, un poste de répartition, des moyens d'injection dans la zone d'intérêt, un circuit de transfert entre le stockage et le poste de dosage de l'agent réducteur, des moyens pour le transport pneumatique de l'agent réducteur du poste de dosage vers le poste de répartition, et du poste de répartition à la zone d'intérêt.

Description

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la

réduction des NOx dans des effluents gazeux d'incinérateurs. Dans les gaz et fumées provenant des procédés d'incinération, réaction rapide à haute température, on trouve des oxydes d'azotes formés lors de la combustion. Les NOx sont considérés comme ayant un impact important sur l'environnement : ils contribuent à la formation des pluies acides préjudiciables aux écosystèmes et ont un effet sur la santé humaine en favorisant les affections pulmonaires. Il est donc recherché d'en diminuer la production lors de l'incinération. On distingue trois processus de formation d'oxydes d'azote en cours de combustion. Ainsi, le NO précoce ou prompt NO se forme à partir d'azote moléculaire dans le front de flamme, par attaque du N2 de l'air par des radicaux hydrocarbonés. Le NO prompt est toujours généré en des quantités très inférieures au NOx généré par les deux autres processus suivants.

Les NOx thermiques sont essentiellement des NC) et se forment à partir de l'azote moléculaire par attaque du N2 soit par l'oxygène atomique O provenant de la dissociation de l'oxygène gazeux, soit par le radical OH provenant de la dissociation de l'eau. La formation de NOx thermiques dépend de la température, de la teneur en oxygène et du temps de séjour dans cette zone réactionnelle. Enfin, les NOx combustibles se forment à partir de l'azote contenu dans les combustibles solides et liquides. Dans ces combustibles, l'azote se trouve lié avec des atomes de carbone ou d'hydrogène et, lors de la combustion, il se dégage d'abord sous forme de molécules azotées de faible poids moléculaire (NH3) ou de radicaux libres qui jouent un rôle de précurseur dans la formation de NO. La formation des NOx combustibles a lieu à des températures inférieures à 800 C et nécessite la présence d'oxygène en excès dans la zone réactionnelle. Pour réduire à la source la quantité de NOx formés, on peut diminuer les températures maximales du milieu réactionnel et réduire la présence d'oxygène en excès. C'est le cas dans les procédés de combustion étagée où l'on agit sur le combustible ou le comburant, par dilution de flamme et par combustion à basse température. Quand ces procédés ne peuvent être mis en oeuvre ou sont insuffisants, on peut aussi réduire les oxydes d'azote en aval de la combustion.

Les techniques de réduction permettant de dénitrifier les effluents gazeux en aval relèvent de trois grandes catégories : la réduction sélective non catalytique (SNCR pour Selective Non Catalytic Reduction ), la réduction sélective catalytique (SCR pour Selective Catalytic Reduction ) et la destruction par recombustion ( reburning ou rebrûlage). Catalytique ou non, la réduction sélective est réalisée par injection de produits pouvant libérer un radical NH2 qui attaque les molécules de NO et NO2. L'ammoniac, l'urée et l'acide cyanurique constituent de tels agents réducteurs. Ces molécules très réactives, mises en contact avec des molécules de NO et de NO2, en présence d'oxygène, peuvent réduire ces dernières et produire de l'azote gazeux N2 et de la vapeur d'eau. La réduction des NOx par les agents réducteurs se fait usuellement autour de 350 C avec catalyseur, et c'est la SCR, ou dans une étroite gamme de température autour de 950 C sans catalyseur, et c'est la SNCR, réalisée en général entre 850 C et 1 000 C.

Par ailleurs, dans un équipement thermique, la distribution des températures dans le foyer se modifie en fonction de la puissance utilisée et il est délicat d'atteindre les conditions d'injection optimales de l'agent réducteur sur toute la gamme de fonctionnement de l'équipement. Avant de mettre en place une installation de SNCR sur un équipement d'incinération, on conduit des mesures de température dans les zones d'injection, pour différentes charges thermiques de l'équipement et on modélise le foyer d'incinération pour pouvoir prévoir l'injection en fonction des températures mesurées. Ensuite, le système d'injection est positionné dans le foyer qui peut être subdivisé en plusieurs zones de contrôle, de façon que l'injection de l'agent réducteur se fasse aussi près que possible de la région du foyer dans laquelle la réduction est maximale. L'asservissement du débit injecté à une mesure des NOx ou de NH3 à la cheminée de rejet des effluents permet d'optimiser l'injection. L'agent réducteur peut être injecté sous différentes formes physiques. Il peut s'agir d'ammoniac gazeux, de solution ammoniacale liquide, d'urée en granulés par exemple. Aux températures où se pratique la SNCR, les réactions sont rapides, de l'ordre de 0,1 s, et la durée totale est toutefois fonction de l'état physique de l'agent réducteur injecté : la vaporisation ou la sublimation d'un produit sous forme liquide ou solide prend plus de temps. II apparaît que la conception, la forme et la structure d'un système d'injection dans la zone d'intérêt est cruciale car elle conditionne le mélange entre l'agent réducteur et les fumées à dénitrifier. Le brevet US 4 325 924 décrit les conditions opératoires (température, teneur en oxygène) de réduction des oxydes d'azote lors de la combustion d'un effluent riche en fuel par injection d'urée en phase solide ou par pulvérisation d'une solution aqueuse d'urée. Cette injection se fait vers 1 000 C. L'introduction d'urée est également décrite dans le brevet US 4 208 386 et nécessite l'ajout d'un composé auxiliaire comme le méthanol pour accroître l'efficacité des agents réducteurs au niveau de la zone réactionnelle. Cette particularité est étendue à l'utilisation d'autres promoteurs d'efficacité dans le brevet US 5 756 059. L'utilisation d'urée en SNCR est également rapportée dans le brevet US 6 280 695 où l'injection d'une solution aqueuse d'urée est décrite et préférée à une injection en phase solide ; les agents réducteurs sont injectés en même temps que l'air additionnel de combustion.

Le brevet US 4 851 201 décrit par ailleurs une co-injection d'urée solide et de calcaire pour le traitement simultané des oxydes d'azote et de soufre. Enfin, un système d'introduction de billes d'urée est proposé pour la réduction des oxydes d'azote dans un four de cimenterie dans le brevet US 5 728 357. Le système d'injection est constitué d'un système de sablage équipé de buses de pulvérisation permettant, à l'aide d'un compresseur, d'obtenir une vitesse de projection de l'urée de l'ordre de 110 à 140 mètres par secondes dans le four pour des flux de l'ordre de 20 à 80 kg/h. Plus précisément, un injecteur de type Venturi est utilisé pour projeter des billes d'urée de 1,6 mm de diamètre couvertes de surfactant à 140 m/s dans le four incliné. Il existe un besoin pour un système d'injection pour incinérateur qui réponde à des exigences multiples et notamment puisse résister aux températures régnant dans l'enceinte, ne pas dégrader les performances techniques de l'équipement si les fumées sont refroidies, permettre une injection modulable d'agent réducteur, sans représenter un coût ou un surcoût prohibitif, tout en permettant des rendements de dénitrification compatibles avec les objectifs en vue pour des fumées d'incinération.

Dans la pratique, des rendements de dénitrification de 40 à 45 % sont usuellement obtenus. Des difficultés insurmontables jusqu'à présent se présentent pour améliorer ces rendements dans des incinérateurs. Il existe ainsi une demande pour un procédé et un équipement de dénitrification, qui répondent notamment aux exigences ci-dessus et permettent d'obtenir des rendements supérieurs à 45 %, notamment de l'ordre de 70 %, notamment pour des incinérateurs. L'invention concerne un procédé de réduction sélective des oxydes d'azote par introduction d'un agent réducteur en phase solide dans un flux d'effluents gazeux de combustion d'incinérateur dans lequel l'agent réducteur en phase solide est amené dans une zone d'intérêt comportant la zone de post-combustion, avant d'y être introduit en une pluralité de points d'injection, par transport pneumatique puis par gravité. L'invention concerne également un dispositif d'injection d'agent réducteur solide pour une installation d'incinération, dans une zone d'intérêt de ladite installation, le dispositif comportant au moins un stockage de l'agent réducteur, un poste de dosage, un poste de répartition, des moyens d'injection dans la zone d'intérêt, un circuit de transfert entre le stockage et le poste de dosage de l'agent réducteur, des moyens pour le transport pneumatique de l'agent réducteur du poste de dosage vers le poste de répartition, et du poste de répartition à la zone d'intérêt. Dans un mode de réalisation particulier et préféré, une boîte de répartition permet la répartition de l'agent réducteur vers les piquages de la postcombustion par gravité. Les installations et procédé de l'invention permettent d'obtenir de bons résultats de réduction de NOx, d'un ordre de grandeur jamais atteint pour les effluents d'incinération, pour un coût d'installation réduit. En effet, l'injection, réalisée à partir d'un stockage unique par un poste unique de dosage, un circuit unique de transport et un poste de répartition permet de réduire les coûts de façon très avantageuse. Ainsi, dans le cas particulier plus particulièrement illustré ici où sont prévus six points d'injections dans la zone d'intérêt, les dispositifs d'injection usuels auraient nécessité six systèmes de dosage/transfert, pour assurer l'injection en six points, alors que selon l'invention, un seul circuit de dosage/transfert est à prévoir, compte tenu de l'existence de la boîte de répartition qui répartit l'agent réducteur solide de façon équilibrée vers les six points d'injection. Les avantages de l'invention apparaîtront dans la description détaillée, les figures annexées et dans les exemples qui suivent. La figure 1 représente un schéma d'un dispositif d'injection d'urée solide conforme à l'invention, pour une installation d'incinération partiellement représentée et la figure 2 a-b plus particulièrement deux vues d'une boîte de répartition selon l'invention.

Selon l'invention, l'agent de réduction sélective encore appelé agent réducteur peut être choisi parmi l'acide cyanurique, le sulfate d'ammonium, le bisulfate d'ammonium, le sulfite d'ammonium, le bisulfite d'ammonium, le formiate d'ammonium, le carbonate d'ammonium, le nitrate d'ammonium, le biuret, le triuret, le dicyanodiamide, la mélamine, et l'urée, et leurs mélanges. De préférence, l'agent de réduction sélective est l'urée. De préférence selon l'invention, l'agent de réduction sélective a une granularité allant de 1 à 4 mm, notamment de l'ordre de 1,5 à 2,2 mm. De plus, des additifs solides usuels peuvent être prévus, en mélange avec l'agent réducteur. Il peut être prévu que les granulés soient traités avec un agent de conditionnement, par exemple un anti-mottant. La zone d'introduction de l'agent réducteur encore appelée zone d'intérêt, est choisie de façon que la décomposition de l'agent réducteur soit maximale. Dans un mode préféré de réalisation, il s'agit d'une zone où la température est de l'ordre de 850 à 1000 C, de préférence autour de 950 C. La zone d'intérêt comporte la zone de post-combustion où la température est de l'ordre de 850 C et 100 C, par exemple autour de 950 C. Dans un mode particulier de réalisation, la zone d'intérêt est la zone de post-combustion. C'est le cas lorsque sont distingués, sur le parcours des effluents gazeux d'abord le four, puis la zone de post-combustion, puis la chaudière où les gaz sont refroidis. Quand la zone de post-combustion est confondue avec la chaudière, comme c'est le cas dans les incinérateurs d'ordures ménagères ou dans les incinérateurs mixtes, la zone d'intérêt est située au début du parcours libre de la chaudière. L'installation et le procédé de l'invention sont adaptables à tout incinérateur d'ordures ménagères, de déchets dangereux ou mixte ; les incinérateurs usuels permettent de traiter de 20.000 à 120.000 tonnes par an de déchets. La vitesse d'arrivée des particules d'urée dans la zone de post- combustion peut être régulée, notamment par régulation du débit d'air et le choix du diamètre des embouts côté post-combustion, ce qui permet d'obtenir une bonne répartition de l'urée en fonction de la profondeur de la post-combustion de l'incinérateur. Selon l'invention, le ratio molaire en équivalent azote présent dans l'agent réducteur par rapport aux NOx va de 0,5 à 10, de préférence de 0,5 et 4, de façon préférée entre 1,8 et 2. Selon l'invention, et dans le mode de réalisation décrit ici, la propulsion de l'urée dans la zone de post-combustion est alors réalisée à une vitesse d'injection de l'ordre de 20 à 40 m/s, de préférence de l'ordre de 20 à 25 m/s.

Selon l'invention, et dans le mode décrit ici, une boîte de répartition permet la distribution équilibrée d'agent réducteur entre une pluralité de points d'injection, par exemple entre 2 et 12 points d'injection de la post-combustion. Dans un mode de réalisation de la répartition gravitaire, le poste de répartition comporte une boîte de répartition comportant au moins une entrée d'urée solide, située dans sa partie haute, un espace intérieur et une pluralité de sorties situées dans sa partie basse. L'espace intérieur est suffisant pour que le flux de particules d'urée tombant se stabilise avant d'atteindre la partie basse. Son volume peut par exemple aller de 0,02 à 0,2 m3, la hauteur étant adaptée à la régularité du flux d'urée en bas de l'espace intérieur, au niveau de répartiteur. Le transporteur pneumatique permet le transport de l'urée à des vitesses de l'ordre de 20 à 40 m/s de préférence 22 à 27 m/s, il est également associé à une boîte de répartition encore usuellement appelée clarinette et qui plus précisément comporte une clarinette en partie basse et permet la maîtrise de l'injection de l'agent réducteur dans la zone d'intérêt. Le transport pneumatique amène le flux total d'urée au-dessus des points d'injection, et le distributeur ou clarinette permet d'alimenter les différents points d'injection de façon gravitaire. De plus, un balayage d'air peut être prévu.

En référence à la figure 1, l'urée 1 sous forme de granulés, par exemple sous forme perlée avec anti-mottant, est stockée dans le silo 2 calorifugé et pesé, d'un volume de 50 m3. Un dévouteur et une vis de transport 3 extraient l'urée du bas du silo 2 et le transportent dans une trémie tampon 4. L'urée est extraite de la trémie 4, dosée et transportée par une vis 6 dans un émotteur 7. Cette trémie 4 est aménagée pour être alimentée en secours 5 à l'aide de sacs d'urée de 25 kg. L'émotteur 7 casse les blocs d'urée pris en masse et ayant une dimension de plus de 8 cm. L'urée tombe gravitairement dans un alvéolaire 8 qui transfère l'urée de façon étanche dans la gaine du circuit 9 transporteur pneumatique raccordé sur le refoulement d'un surpresseur 18. L'urée est transportée pneumatiquement dans la tuyauterie du circuit 9 jusqu'à la boîte de répartition 10. Pour éviter la présence d'humidité dans le silo, on peut prévoir un balayage continu par de l'air sec, ici introduit par une ligne 17 dédiée, en partie haute du silo. Dans la boîte de répartition 10, l'urée se répartit par gravité vers les 6 sorties 11, 11', 11", 12, 12' et 12", et chacune de ces sorties est raccordée à un piquage dans la zone de postcombustion 17 de l'incinérateur 13 qui n'est pas représenté dans a totalité. Le flux de gaz dénitrifié 14 emprunte la sortie 16 pour être rejeté à l'atmosphère. Dans l'installation représentée, le flux 14 est en outre refroidi dans un refroidisseur 15. La boîte de répartition 10 comporte une arrivée principale 20 de l'urée, une arrivée de secours de l'urée 21 et des sorties 22 de l'urée, un couvercle 28 démontable en partie haute, une trappe transparente 29 permettant de voir la répartition de l'urée vers les sorties, six dispositifs de volet 23 de réglage, réglables de l'extérieur et partiellement représentés, permettant de condamner partiellement chaque sortie, un déflecteur 30, par exemple en caoutchouc anti-abrasion, qui sépare les deux arrivées d'urée (20, 21 secours et normale) et réduit la vitesse des grains en limitant leur éclatement. Dans l'espace intérieur de la boîte de répartition, des chicanes 31, 32 sont prévues, inclinées à environ 60 . Les parois extérieures 33, 28 de la boîte sont calorifugées. Les sorties 22 sont reliées cle façon étanche et de préférence démontable, à des tuyauteries terrninées par des manchettes démontables, par exemple fixées par des clamps, qui rejoignent les moyens d'injection dans la zone de postcombustion, c'est-à-dire les piquages en postcombustion. L'extrémité de ces tuyauteries est de préférence conçue pour faciliter le contrôle de l'écoulement air/urée, le contrôle de l'état des piquages dans le réfractaire, la vidange de la tuyauterie gravitairement si celle-ci est remplie d'urée et la modulation de la vitesse d'introduction de l'urée dans la zone de post-combustion. Aux piquages, peuvent par exemple être prévus des embouts filetés permettant de monter des manchettes (de diamètres et longueurs adaptables) interchangeables. Pour permettre de démonter facilement ces connexions, les piquages peuvent comporter des brides sur lesquels des fouloirs permettent de fixer la manchette démontable. La boîte de répartition 10 a ici une section rectangulaire et un volume de l'ordre de 0,06 m3 pour environ 1 m de hauteur. La pression induite, et modulable par le surpresseur 18 et le surpresseur de secours 18' dans l'ensemble du circuit de transfert pneumatique est ici de l'ordre de 0,12 bar. D'autres moyens permettant le transport pneumatique, l'étanchéité et l'interchangeabilité des connexions tout le long du trajet de l'urée peuvent être prévus. La forme et la dimension de la boîte de répartition pourront également être facilement adaptées aux besoins d'alimentation en urée. Les valeurs de la pression et de la vitesse d'injection et de transport sont bien sûr différentes selon les installations et adaptables aux besoins. On peut ainsi moduler la dimension de chacun des moyens de la ligne 9 de transport pneumatique, par exemple la dimension des tubes et des manchettes, les caractéristiques du surpresseur 18, etc.

Dans certaines installations, le préchauffage de l'installation peut être nécessaire, notamment au niveau de la ligne 9 de transport pneumatique. En effet, en cas d'arrêt prolongé de l'installation, de l'humidité peut s'être condensée sur les parois internes du tube. Un traçage externe de la tuyauterie de transport pneumatique au départ de l'installation permet de réchauffer l'air du transport de 13 C en ayant une température de peau côté tube faible. La puissance de ce traçage esi: réglable de 0 à 100 %. Un thermostat de peau coupe le chauffage par température haute de la tuyauterie. Le chauffage est automatiquement coupé par arrêt du surpresseur, et peut être maintenu ou supprimé à volonté. Un traçage externe de la tuyauterie (2100 m) est également prévu sur la tuyauterie de transport pneumatique juste avant d'arriver sur la boîte de répartition ou le distributeur. Il permet de réchauffer l'air de 13 C en ayant une température de peau côté tube faible. Ceci permet d'éviter que les poussières d'urée contenues ou générées pendant le transport pneumatique ne prennent en masse dans la boîte de répartition. Des équipements associés usuels et des moyens de réglage et de contrôle sont prévus, tout comme le long du circuit 9 de transport pneumatique. La vis d'extraction de l'urée du silo a un débit supérieur à la consommation maximale prévue dans le procédé de l'ordre de 2 à 20, par exemple 10 fois plus importante, soit, pour l'installation décrite ici : 600 kg/h. La vis de dosage de l'urée vers la postcombustion a un débit d'extraction proportionnel à la vitesse de rotation de la vis. Le débit est asservi au seuil du NOx résiduel admis dans les furnées rejetées à l'atmosphère. La ligne ou circuit de transport pneumatique 9 comportant le surpresseur 18 ou 18' assure les débits et pression d'air nécessaires au transport pneumatique de l'urée entre le poste de dosage et la boîte de distributeur 10. Leur capteur-transmetteur de pression 19 permet de contrôler la pression de refoulement des surpresseurs et de détecter le bouchage éventuel d'une ligne d'injection dans la post-combustion. Selon l'invention le poste de dosage, ici la vis dos.euse associée à l'alvéolaire, et le poste de répartition, ici la boîte de répartition, assurent l'alimentation en urée et l'injection équilibrée entre la pluralité des points d'injection. Exemple 1 : Installation Une unité simplifiée installée au dessus de la boîte de répartition a permis de tester l'efficacité du procédé mis en oeuvre. Elle a été ensuite conservée en secours de l'installation principale Elle esi: alimentée avec des sacs d'urée de 25 kg (urée technique 46%N avec anti-mottant commercialisée par la société Grande Paroisse, de granularité 1,8 mm). Elle est constituée : - d'une trémie de 60 I équipée d'une grille anti-motte. - d'un couloir vibrant et un registre permettant le réglage du débit souhaité ; - d'un alvéolaire ; et - d'un ventilateur de soufflage basse pression, - une vanne au refoulement du ventilateur permet de régler le débit d'air de soufflage. L'urée avec son air de balayage est amenée clans la boite de répartition de l'installation principale puis est injectée dans la postcombustion par le réseau de tuyauteries. Plusieurs points d'injection ont donc été testés selon les essais suivants. La quantité de NO rejetée a été suivie par un analyseur en ligne ; le cas échéant, la température a été relevée à différents niveaux du four. Exemple 2 : Les résultats obtenus dans le tableau 1 démontrent la faisabilité de l'introduction de l'urée en phase solide par écoulement gravitaire pour la réduction du NOx dans les fumées de combustion. Les essais 1 et 2 effectués à ratio molaire équivalent démontrent la reproductibilité du système d'introduction de l'urée. Lorsque le ratio molaire augmente la réduction des NOx est meilleure. Pour ces essais, le ratio NH3 final/ NH3 initial évolue défavorablement mais la quantité de NH3 émise est très faible (2,15 mg/Nm3 pour l'essai 4) et le reste quel que soit le dosage en urée. Tableau 1 : Injection d'urée en granulés par écoulement gravitaire dans 3 points hauts de la postcombustion. Suivi du ratio molaire azoteurée/NOx, de l'abattement NOx final/NOx initial et de l'évolution de NH3. Essai Durée Masse Ratio Abattement Evolution NH3 (mn) d'urée molaire NOx final/ NH3 final/ émis injectée en NOx initial NH3 mg/Nm3 (kg) équivalent initial azote- urée/NOx 1 93 45 2,0 0,77 1,0 0,34 2 49 25 2,0 0,72 3,3 1,13 3 27 25 2,9 0,55 4,1 0,34 4 23 25 3,7 0,17 6,3 2,15 10 Exemple 3 : Les essais d'injection en 3 points bas de la post combustion (tableau 2) ont été effectués en suivant la température de combustion. Ils démontrent en comparaison avec les résultats du tableau 1 une meilleure efficacité de la réduction des NOx avec un ratio molaire azote-urée/NOx 15 plus faible. Pour des températures inférieures à 950 C (essais 5, 6 et 7), l'efficacité de la réduction des oxydes d'azote est moindre comparée aux essais 8, 9 et 10 malgré un apport plus important d'urée. Les essais 8, 9 et 10 sont reproductibles et permettent pour un même ratio molaire azote-urée/ NOx une réduction de près de 50 % des NOx, ceci dans une plage de 20 température de combustion supérieure à 1 000 C. La quantité de NH3 émise est très faible (3,26 mg/Nm3 pour l'essai 5 par exemple).5 Tableau 2 : Injection d'urée en granulés par écoulement gravitaire dans 3 points bas de la postcombustion. Suivi du ratio molaire azote- urée/NOx, de l'abattement NOx final/NOx initial, de l'évolution de NH3 et de 5 la température Essai Durée Masse Ratio Abattement Evolution T ( C) NH3 (mn) d'urée molaire NOx final/ NH3final/ de émise injectée en NOx initial NH3 initial combus- mg/Nm3 (kg) équivalent tion azote- urée/NOx 81 50 3,2 0, 63 0,9 816 3,26 6 34 25 1,6 0,42 0,9 875 3,26 7 43 25 1,7 0,61 1,0 904 3,77 8 44 25 1,5 0,53 1,0 1055 3,78 9 24 25 1,5 0,53 1,0 1053 3,78 26 25 1,5 0, 55 1,0 1056 3,77 Exemple 4 : Dans les essais avec 6 points d'injection (tableau 3), avec des températures moyennes de 950 C, le procédé d'introduction d'urée en 10 phase solide permet une réduction des oxydes d'azote proche de 70 % pour un ratio molaire azote-urée/NOx proche de 2, à comparer aux essais précédents (1 et 2) à charge équivalente en urée mais avec une réduction des NOx seulement de 30 %. Les procédés classiques qui obtiennent ces mêmes rendements 15 opèrent avec des générateurs de radicaux. Le choix combiné des points d'injection hauts et bas au niveau de la post combustion permet d'optimiser le temps de séjour du réactif : la réaction de réduction est donc très rapide, avec une température de combustion proche de 950 C et un ratio molaire azote-urée/NOx inférieure 20 de 2 pour obtenir une réduction des NOx proche de 70 %) (essai 10). Par ailleurs, dans ces conditions, les teneurs de NH3 restent inchangées (2, 88 mg/Nm3 pour les essais 11 et 12).

Tableau 3 : Injection d'urée en granulés par écoulement gravitaire dans 3 points bas et 3 points hauts de la postcombustion. Suivi du ratio molaire azote-urée/NOx, de l'abattement NOx final/NOx initial, de l'évolution de NH3 et de la température Essai Durée Masse Ratio Abattement Evolution T ( C) NH3 (mn) d'urée molaire NOx final/ NH3 final/ de émis injectée en NOx initial NH3 initial combus- mg/Nm3 (kg) équivalent tion ] azote- urée/NOx 11 35 L-25 2,6 0,30 1,0 995 2,88 12 37 25 1,9 0,33 1,0 939 2,88

Claims (13)

Revendications

1. Procédé de réduction sélective des oxydes d'azote par introduction d'un agent réducteur en phase solide dans un flux d'effluents gazeux de combustion d'incinérateur dans lequel l'agent réducteur en phase solide est amené vers une zone d'intérêt comportant la zone de post-combustion pour y être introduit en une pluralité de points d'injection par transport pneumatique puis par gravité.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent de réduction sélective est choisi parmi l'acide cyanurique, le sulfate d'ammonium, le bisulfate d'ammonium, le sulfite d'ammonium, le bisulfite d'ammonium, le formiate d'ammonium, le carbonate d'ammonium, le nitrate d'ammonium, le biuret, le triuret, le dicyanodiamide, la mélamine, et l'urée, et leurs mélanges.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'agent de réduction sélective est l'urée.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'agent de réduction sélective a une granularité comprise entre 1 et 4 mm, de préférence entre 1,5 et 2,2 mm.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le ratio molaire en équivalent azote présent dans l'agent réducteur par rapport aux NOx va de 0,5 à 10, de préférence de 0,5 à 4, de façon préférée de 1,8 à 2.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un alvéolaire est associé à une boîte de répartition pour permettre la distribution équilibrée et gravitaire d'agent réducteur entre une pluralité de points d'injection dans la zone de post-combustion, entre 2 et 12 points, notamment 6 points d'injection.

7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un transport pneumatique permet l'introduction de l'urée dans la zone de post-combustion à une vitesse allant de 20 à 40 m/s, de préférence de 20 à 25 m/s.

8. Dispositif d'injection d'agent réducteur solide pour une installation d'incinération (13) dans une zone d'intérêt de ladite installation, le dispositif comportant au moins un stockage (2) de l'agent réducteur, un poste de dosage (3, 4, 5 ), un poste de répartition (10), des moyens d'injection dans la zone d'intérêt, un circuit de transfert entre le stockage et le poste de dosage de l'agent réducteur, des moyens pour le transport pneumatique de l'agent réducteur du poste de dosage vers le poste de répartition, et du poste de répartition à la zone d'intérêt.

9. Dispositif d'injection selon la revendication 8, dans lequel le circuit de transfert comporte au moins un alvéolaire.

10. Dispositif d'injection selon la revendication 8 ou 9, dans lequel le dosage et/ou la répartition sont gravitaires.

11. Dispositif d'injection selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le poste de répartition comporte une boîte de répartition (10) comportant au moins une entrée (20) d'urée solide, située dans sa partie haute, un espace intérieur et une pluralité de sorties (22) situées dans sa partie basse.

12. Dispositif d'injection selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que la zone d'intérêt comporte la zone de post-combustion (17) de l'installation d'incinération.

13. Dispositif d'injection selon l'une des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que les moyens de transport pneumatique assurent des vitesses de transport et d'injection de l'urée de l'ordre de 20 à 40 m/s, de préférence de l'ordre de 22 à 27 m/s lors du transport pneumatique et des vitesses d'injection de l'urée de l'ordre de 20 à 25 m/s.