NL9001656A - Werkwijze voor de produktie van metaaloxideaerosols voor de beheersing van emissies. - Google Patents
Werkwijze voor de produktie van metaaloxideaerosols voor de beheersing van emissies. Download PDFInfo
- Publication number
- NL9001656A NL9001656A NL9001656A NL9001656A NL9001656A NL 9001656 A NL9001656 A NL 9001656A NL 9001656 A NL9001656 A NL 9001656A NL 9001656 A NL9001656 A NL 9001656A NL 9001656 A NL9001656 A NL 9001656A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- metal
- aerosol
- metal oxide
- zone
- temperature
- Prior art date
Links
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 title claims description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 42
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 title claims description 30
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 title claims description 30
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 44
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 44
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 33
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 22
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 21
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 19
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 15
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 9
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 7
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 8
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 8
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 6
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 description 6
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 5
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 5
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 3
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000001883 metal evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000005367 electrostatic precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000019635 sulfation Effects 0.000 description 1
- 238000005670 sulfation reaction Methods 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/50—Sulfur oxides
- B01D53/508—Sulfur oxides by treating the gases with solids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/52—Hydrogen sulfide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/54—Nitrogen compounds
- B01D53/56—Nitrogen oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/68—Halogens or halogen compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
- C01B13/14—Methods for preparing oxides or hydroxides in general
- C01B13/20—Methods for preparing oxides or hydroxides in general by oxidation of elements in the gaseous state; by oxidation or hydrolysis of compounds in the gaseous state
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/02—Oxides or hydroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F5/00—Compounds of magnesium
- C01F5/02—Magnesia
- C01F5/04—Magnesia by oxidation of metallic magnesium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
Werkwijze voor de produktie van metaaloxideaerosols voor de beheersing van emissies.
ACHTERGROND VAN DE UITVINDING
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de produktie van een metaaloxideaerosol en een werkwijze voor het gebruik van het metaaloxide-aerosol als een sorbens van uitstromende produkten.
Zoals bekend vormen zure gassen als uitstromende produkten zoals SO2, SO^, NO, NO2, H2S en HC1, die aanwezig zijn in afvoergassen van talrijke chemische reacties, elementaire milieuvervuilende stoffen. Van een vermindering van zure gassen als uitstromende produkten in deze gasstromen tot voor het milieu acceptabele niveaus is gebleken dat deze uitermate kostbaar is.
Bijvoorbeeld een van de commerciële werkwijzen die gebruikt worden voor de beheersing van de SO2 emissies door commerciële krachtcentrales is de injectie van kalksteen in de oven. Volgens deze commerciële werkwijze wordt kalksteen geïnjecteerd in de commerciële oven waar het reageert met zwaveloxiden en zodoende vast calciumsulfaat vormt. De vaste calciumsulfaatdeeltjes worden hierna gescheiden van de rookgassen door de gebruikelijke beheersingsapparatuur voor deeltjes. Het grootste bezwaar van de werkwijze met de kalksteeninjectie voor het wegvangen van SO2 in de oven is het lage calciumgebruik ervan. Terwijl de hoeveelheid zwavel die uit de verbrandingsprodukten wordt verwijderd door kalksteeninjectie in de oven in een orde van grootte van 30% ligt, ligt het calciumgebruik slechts in een orde van grootte van 15 tot 23%. Ten gevolge hiervan moeten er zeer grote hoeveelheden kalksteen per massa-eenheid zwavel, die in de brandstof aanwezig is, worden geïnjecteerd. Hiervan is echter gebleken dat het zeer kostbaar is.
Het zou natuurlijk hoogst wenselijk zijn om een mechanisme te ontwikkelen om op economische wijze uitstromende produkten te verwijderen uit industriële verbrandingsstromen.
Bijgevolg is het de voornaamste doelstelling van de onderhavige uitvinding om een werkwijze te ontwikkelen voor de produktie van een aerosolmateriaal dat uitstromende produkten sorbeert.
Een andere doelstelling van de onderhavige uitvinding is het om een werkwijze te ontwikkelen voor de produktie van een uitstromende sorberende oxideaerosol voor de verwijdering van zure gassen als uitstromende produkten uit een gasstroom, die hoogst doeltreffend is.
Andere doelstellingen en voordelen van de uitvinding zullen hier onder duidelijk worden.
SAMENVATTING VAN DE UITVINDING
Volgens de onderhavige uitvinding kunnen de voorafgaande doelstellingen en voordelen makkelijk worden bereikt.
De uitvinding omvat een werkwijze voor de produktie van een me-taaloxideaerosol uit een corresponderend metaal en een werkwijze voor het gebruik van het metaaloxideaerosol als een sorbens voor uitstromende produkten. De werkwijze van deze uitvinding omvat de verdamping van een metaal van het gewenste sorbens in een oxidansvrij milieu en bij voorkeur in een gasstroom van een inert gas onder verdampingstemperatuurom-standigheden bij een temperatuur T^ in een eerste zone. De gasstroom met het verdampte metaal wordt daarna uit de eerste zone naar een tweede zone geleid waarin de metaal-dampstroom in contact wordt gebracht met een oxidans teneinde de metaaldamp te oxideren, waarbij een aerosol wordt gevormd dat bestaat uit vaste metaaloxide-deeltjes in een drager-gasstroom. Door de beheersing van diverse parameters van de werkwijze, kan de grootte van de metaaloxidedeeltjes worden gereguleerd teneinde een optimaal werkend metaaloxideaerosol te produceren. Het metaaloxideaerosol wordt hierna geleid in een gasstroom met zure gassen als uitstromende produkten en wordt hiermee in contact gebracht bij een temperatuur die geschikt is voor de reactie tussen het metaaloxideaerosol en het weg te vangen uitstromende produkt, zodat een vaste metaalverbinding van het uitstromende produkt gevormd kan worden.
KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN
Figuur 1 is een schematische toelichting van de werkwijze van de onderhavige uitvinding voor de produktie van een metaaloxideaerosol en voor de verwijdering van uitstromende produkten uit een gasstroom met behulp van het metaaloxideaerosol.
Figuur 2 is een grafiek die de mogelijkheden illustreert van de absorptiecapaciteit van het uitstromend produkt volgens de werkwijze van de uitvinding met gebruikmaking van calcium als het absorberend metaal en zwavel als uitstromend produkt.
Figuur 3 is een grafiek die de capaciteit illustreert van de absorptie vanhet uitstromend produkt de werkwijze van de uitvinding met gebruikmaking van magnesium als sorberend metaal en zwavel als uitstromend produkt.
GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de produktie van een metaaloxideaerosol en een werkwijze voor het gebruik van het aldus gevormde metaaloxideaerosol als een sorbens van voor een het uitstromend produkt. De werkwijze is bijzonder bruikbaar bij het verwijderen van zure gassen als uitstromende produkten zoals SC>2, SO^, NO, N02, H2S en HC1, die nevenprodukten zijn van diverse chemische reacties uit de afvalgassen van de chemische reacties.
De werkwijze van de uitvinding wordt gedetailleerd beschreven met verwijzing naar figuur 1 en de hierin afgeheelde schematische illustraties.
De werkwijze van de uitvinding omvat de produktie van een metaaloxideaerosol en de hieropvolgende omzetting ervan in een vaste metaalverbinding met het weg te vangen uitstromend produkt. Terwijl de werkwijze wordt beschreven en geïllustreerd met gebruikmaking van zwavel als het uitstromend produkt in een verbrandingsgasstroom kan de werkwijze ook gebruikt worden bij het wegvangen van alle hierboven genoemde zure gassen als uitstromende produkten die nevenprodukten zijn van talrijke chemische reacties.
Met verwijzing naar figuur 1 wordt het metaaloxideaerosol geproduceerd door verdamping van een metaal van het gewenste sorbens bij ver-dampingstemperaturen in een verdampingszone die oxidansvrij is en hierna wordt de aldus gevormde metaaldamp in een oxidatiezone geleid, waarin de metaaldamp in contact wordt gebracht met een oxidans teneinde een metaaloxideaerosol te produceren.
Overeenkomstig de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding zijn geschikte absorberende metalen die gebruikt kunnen worden in de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding metalen gekozen uit de groep, bestaande uit alkalimetalen, aardalkalimetalen, metalen met een hogere valentie dan of een gelijke valentie als de aardalkalimetalen en mengsels daarvan. Bijzonder geschikte metalen zijn magnesium en calcium, waarbij de voorkeur wordt gegeven aan calcium. Bij de werkwijze volgens onderhavige de uitvinding wordt de voorkeur gegeven aan de verdamping van het gewenste metaalsorbens in de verdampingszone in een gasstroom. Het is noodzakelijk voor de gasstroom dat een inerte gasstroom is en deze kan een van de volgende gassen zijn: argon, helium, stikstof, methaan enz.. De voorkeur wordt gegeven aan argon en stikstof. Inerte gassen zijn vereist omdat de verdampingsstap plaats moet vinden in een nagenoeg oxidansvrij milieu teneinde een volledige verdamping van het metaalsorbens te verzekeren. Het gebruik van een inerte gasstroom is wenselijk omdat het de hoeveelheid metaaldamp in de gasstroom doet toenemen, dat is de metaaldampbelading, wat een positief effect heeft op de deeltjesgrootte van het geproduceerde metaaloxide. De stromingssnelheid van de gasstroom moet zodanig worden afgesteld teneinde het gewenste aerosol te produceren, dat kenmerkend is voor een geschikte deeltjesgrootte van het metaaloxideaerosol (kleiner dan 0,1 micron), De vereiste inerte gasstroom moet zo worden afgesteld dat een metaaldampbelading van 5 g/Nm^ tot 250 g/Nm3 wordt geproduceerd en bij voorkeur tussen ongeveer 50 tot 150 g/Nm^.
De stromingssnelheid van het inerte gas hangt van verscheiden factoren af zoals de metaalverdampingstemperatuur (¾), de te verdampen metaalsoort, de gebruikte afschrikkingssnelheid bij de vormingsstap van het aerosol, de gewenste primaire deeltjesgrootte van het aerosol en andere. De in de werkwijze volgens de uitvinding gebruikte stromingssnelheid van het inerte gas wordt bij voorkeur zo gekozen dat er een geschikte metaaldampbelasting bestaat vervolgens een geschikte aerosol met een elementaire deeltjesgrootte van ca. 0,05 micron gemiddelde diameter die uitermate geschikt is voor de verkrijging van een hoog metaalgebruik in de stap bij de absorptie van het uitstromende produkt.
Volgens de onderhavige uitvinding is het noodzakelijk voor de verdamping van het metaal in de gasstroom in de eerste zone van de oven dat deze wordt uitgevoerd onder gecontroleerde temperatuuromstandigheden T]_ bij een druk van P^. De temperatuur is de temperatuur die noodzakelijk is teneinde een volledige metaalverdamping te verkrijgen, en deze is het smeltpunt van het metaal en varieert afhankelijk van het te verdampen metaalsorbens. Bovendien moet de verdampingzone nagenoeg oxidansvrij zijn, teneinde een volledige metaalverdamping te verkrijgen. Voorts is de gebruikte temperatuur bij de verdamping bij voorkeur veel hoger dan het smeltpunt van het gebruikte metaalsorbens. Dit is wenselijk omdat een toename van temperatuur de dampbelading in de stroom doet toenemen die in de oxidatiezone wordt gevoerd, die zoals hierboven aangegeven een positief effect heeft op de deeltjesgrootte van het metaaloxide. Uit kostenoverwegingen moet de verdampingstemperatuur lager zijn dan 2000°C. Overeenkomstig de onderhavige uitvinding ligt de verdampingstemperatuur ongeveer tussen 650° en 1200°C, bij voorkeur 1000° en I3OO°C voor calcium en tussen 450° en 1150°C, bij voorkeur tussen 750° en 950°C voor magnesium bij atmosferische druk.
Wanneer de metaaldamp eenmaal in de verdampingszone geproduceerd is, wordt de metaaldamp in de gasstroom met of zonder de inerte gasstroom vanuit de eerste zone van de oven naar een tweede zone geleid.
De metaaldamp in de gasstroom wordt in contact gebracht in de tweede zone van de oven met een oxidans zoals zuurstof, lucht, C0£ en dergelijke, teneinde de metaaldamp te oxideren om het aerosol volgens de uitvinding te vormen die de metaaloxidedeeltjes in de gasstroom van het dra-gergas bevat. Volgens de uitvinding moet de vorming van de aerosolstroom in de tweede zone geregeld worden teneinde de vereiste deeltjesgrootte te produceren. Gevonden is dat metaaloxidedeeltjes met een deeltjesgrootte die kleiner is dan 1 micron wenselijk zijn teneinde een doeltreffend sorbensgebruik te verkrijgen en een hiermee overeenkomend doelmatig wegvangen van het uitstromende produkt. De voorkeur wordt gegeven aan een gemiddelde deeltjesgrootte van minder dan 0,1 micron, waarbij deeltjes met een grootte van minder dan 0,05 ideaal zijn.
Zoals hierboven is aangegeven wordt de aerosolstroom vanuit de tweede zone in contact gebracht met een uitstromend produkt vervoerende gasstroom in een derde zone onder geregelde temperatuursomstandigheden. De temperatuur waarbij het metaaloxideaerosol contact maakt met de uitstromend produkt vervoerende gasstroom, moet liggen in het tempera-tuurgebied dat geschikt is voor de reactie tussen het metaaloxideaerosol en het weg te vangen uitstromende produkt teneinde een vaste metaalverbinding van de het uitstromend te vormen. Bijvoorbeeld in het geval van zwavel wordt de stap voor de absorptie van het uitstromende produkt uitgevoerd onder de volgende omstandigheden: 650° tot 1250°C en bij voorkeur tussen ongeveer 950°C tot 1200°C voor calciumoxideaerosol en ongeveer tussen 350°C en 850°C en bij voorkeur ongeveer tussen 700° en 800°C voor magnesium. Deze temperatuurgebieden geven de praktische en/of thermodynamische grenzen aan voor de sulfatering van calcium- en magne-siumoxiden.
Volgens de werkwijze van de uitvinding is het sorbensgebruik groter dan of gelijk aan ongeveer 30% en 30% voor respectievelijk CaO aerosol en MgO aerosol, voor een gasstroom met ongeveer 2000 ppm SO2.
De volgende voorbeelden illustreren specifieke kenmerken van de werkwijze volgens de uitvinding.
VOORBEELD 1
Met verwijzing naar figuur 1 en 2 werd 3.5 S calciummetaal in een verdampingzone gebracht. Argon werd hierin geleid bij een gasstromingssnelheid van 16,5 ml/sec, een temperatuur van 25°C en een druk van een atmosfeer. De temperatuur werd opgevoerd tot 1000°C. Onder deze omstandigheden werd een constante produktie van een aerosol van ongeveer 5 mg/min. gemeten. De aerosolstroom werd in contact gebracht met een stroom van 54 1/min. van verhitte droge lucht bij een temperatuur van 950 °C in een oxidatiestap teneinde een metaaloxideaerosol van CaO te produceren. Het aerosol werd in een gasstroom geïnjecteerd met een gemeten hoeveelheid SO2 en werd in contact gebracht met de aerosolstroom in de uitstromend produkt bevattende absorptiezone. Er werden vijf afzonderlijke proeven uitgevoerd met SO2 concentraties, gemeten in volumedelen per miljoen in de lucht van 250, 500, 750, 2000 en 3500. Een elektrostatische neerslagbemonsteringsonde werd op het einde van het absorptiegebied opgesteld om de aerosolmonsters weg te vangen. Er werden aerosolmonsters genomen teneinde de hoeveelheid van het bij de zwavelab-sorptie gebruikte calcium te bepalen. De resultaten zijn weergegeven in figuur 2. Het is belangrijk op te merken dat de bij dit experiment gebruikte verblijftijd, ongeveer 0,5 seconde, binnen de tijdspanne ligt waarin de temperatuur van het verbrandingsgas in de industriële stoomketels zakt van van 1200° naar 950°C. Daarom liggen de gepresenteerde resultaten goed binnen de vereiste industriële tijdspanne. Zoals uit figuur 2 blijkt, is het calciumgebruik groter dan S0% bij SO2 concentraties die groter zijn dan 1500 ppm, wat veel gunstiger is dan het calciumgebruik verkregen door kalksteeninjectie in de oven. Bovendien zijn de temperaturen waarbij de absorptie van het uitstromende produkt plaatsvindt, dat wil zeggen 950°C voor calcium en 800°C voor magnesium, veel lager dan die welke gebruikt worden bij de kalksteeninjectie in de oven, zodat de werkwijze van de uitvinding nog aantrekkelijker wordt. Tenslotte werd de gemiddelde deeltjesdiameter van calciumoxide gemeten en deze bedroeg op 0,015 pm.
VOORBEELD II
De werkwijze van voorbeeld II was vergelijkbaar met de hierboven uiteengezette werkwijze met betrekking tot voorbeeld I, maar hierbij werd gebruik gemaakt van magnesium in plaats van calcium. Het magnesium-oxideaerosol werd gevormd en hierna in de vijf SO2 bevattende luchtstromen gevoerd, zoals hierboven voor voorbeeld I is uiteengezet. Teneinde het magnesium te verdampen werd de temperatuur in de eerste zone ingesteld op 85Ο°C. De resultaten staan weergegeven in figuur 3· Hieruit blijkt dat een aerosol met magnesiumoxidedeeltjes niet zo effectief is als een aerosol met calciumoxidedeeltjes bij lage concentraties van SO2; het magnesiumoxideaerosol is echter beter dan de bekende kalksteeninjectie in de oven. De deeltjesgrootte van het magnesiumoxidedeeltje dat verkregen is in het aerosol volgens dit voorbeeld was 0,020 pm.
Claims (10)
1. Werkwijze voor de produktie van een metaaloxideaerosol uit een corresponderend metaal, bevattende de verdamping van het genoemde metaal onder verdampingstemperatuuromstandigheden in de eerste zone bij een temperatuur die hoger is dan of gelijk aan T^, waarbij de genoemde metaaldamp in een gasstroom uit de genoemde eerste zone in een tweede zone wordt geleid, en waarbij de genoemde metaaldamp in aanraking wordt gebracht met een oxidans in de genoemde tweede zone teneinde de genoemde metaaldamp te oxideren om een aerosol te vormen dat vaste metaaloxide-deeltjes in de genoemde gasstroom bevat.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het genoemde metaal gekozen is uit de groep die bestaat uit alkalimetalen, aardalkalimetalen, metalen met een waardigheid die groter is dan of gelijk is aan die van de aardalkalimetalen en mengsels daarvan.
3. Werkwijze volgens conclusie 2 waarin het genoemde metaal gekozen is uit magnesium en calcium.
4. Werkwijze volgens conclusies 1-3 waarin een gasstroom van een inert gas in de genoemde eerste zone geleid wordt tijdens de verdamping van het genoemde metaal.
5. Werkwijze volgens conclusie 4 met het kenmerk, dat de genoemde metaaldampbelasting in de genoemde gasstroom ligt tussen ongeveer 5 g/Nm3 tot 250 g/Nm3.
6. Werkwijze volgens conclusies 1-5 met het kenmerk, dat de temperatuur de smelttemperatuur is van het te verdampen metaal.
7. Werkwijze volgens conclusies 1-6 met het kenmerk, dat het metaal magnesium is en de verdampingstemperatuur ligt tussen ongeveer 450°C en II50°C bij atmosferische druk.
8. Werkwijze volgens conclusies 1-6 met het kenmerk, dat het metaal calcium is en de verdampingstemperatuur ligt tussen ongeveer 65Ο°C en 1300*0 bij atmosferische druk.
9. Werkwijze volgens conclusies 1-8, met het kenmerk, dat het genoemde aerosol een metaaloxide deeltjesgrootte heeft van ongeveer 0,001 tot 1,0 micrometer.
10. Werkwijze volgens conclusies 1~9. met het kenmerk, dat men het genoemde aerosol in contact brengt met een uitstromend produkt bevattende gasstroom onder geregelde temperatuuromstandigheden, waarbij de genoemde metaaloxidedeeltjes reageren met het genoemde uitstromende produkt om dit te absorberen.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US49889290A | 1990-03-26 | 1990-03-26 | |
| US49889290 | 1990-03-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL9001656A true NL9001656A (nl) | 1991-10-16 |
Family
ID=23982937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL9001656A NL9001656A (nl) | 1990-03-26 | 1990-07-19 | Werkwijze voor de produktie van metaaloxideaerosols voor de beheersing van emissies. |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03275506A (nl) |
| BE (1) | BE1005343A4 (nl) |
| BR (1) | BR9003819A (nl) |
| CA (1) | CA2020501A1 (nl) |
| DE (1) | DE4038195A1 (nl) |
| DK (1) | DK160490A (nl) |
| ES (1) | ES2020732A6 (nl) |
| FR (1) | FR2659873A1 (nl) |
| GB (1) | GB2242421A (nl) |
| IT (1) | IT1241567B (nl) |
| NL (1) | NL9001656A (nl) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5499587A (en) * | 1986-06-17 | 1996-03-19 | Intevep, S.A. | Sulfur-sorbent promoter for use in a process for the in-situ production of a sorbent-oxide aerosol used for removing effluents from a gaseous combustion stream |
| JP4195278B2 (ja) * | 2002-12-02 | 2008-12-10 | 宇部マテリアルズ株式会社 | 金属マグネシウム溶融蒸発装置、及びこれを用いた高純度酸化マグネシウム微粉末の製造方法 |
| JP4855452B2 (ja) * | 2008-08-25 | 2012-01-18 | 宇部マテリアルズ株式会社 | 金属マグネシウム溶融蒸発装置、及びこれを用いた高純度酸化マグネシウム微粉末の製造方法 |
| US8758710B2 (en) | 2010-06-15 | 2014-06-24 | E.T. Energy Corp. | Process for treating a flue gas |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1558356A1 (de) * | 1966-02-03 | 1970-07-23 | Horn Dr Lutz | Mittels Ultraschalleinwirkung auf eine Metallschmelze durch Zerstaeubung des Metalls hergestelltes Pulver und Verfahren zu seiner Herstellung |
| US3743708A (en) * | 1970-11-20 | 1973-07-03 | American Cyanamid Co | Submicron metal oxide particles and their process for manufacture |
| JPS59213619A (ja) * | 1983-05-20 | 1984-12-03 | Ube Ind Ltd | 高純度マグネシア微粉末の製造方法 |
| JPS60161329A (ja) * | 1984-01-26 | 1985-08-23 | Ube Ind Ltd | 高純度カルシア微粉末の製造方法 |
| JPS60175537A (ja) * | 1984-02-22 | 1985-09-09 | Toyota Motor Corp | セラミツク超微粒子の製造方法 |
| JPS61122106A (ja) * | 1984-11-19 | 1986-06-10 | Ube Ind Ltd | 微粉末状マグネシウム酸化物の製造方法 |
| US4534572A (en) * | 1984-12-20 | 1985-08-13 | Dana Corporation | Port baffle for engine gasket |
| JPS6243928A (ja) * | 1985-08-21 | 1987-02-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | デイジタル通信方法 |
| JPH068170B2 (ja) * | 1985-10-29 | 1994-02-02 | 宇部興産株式会社 | 高純度酸化マグネシウム微粉末の製造方法 |
| US4726940A (en) * | 1986-05-21 | 1988-02-23 | Hitachi Zosen Corporation | Method of purifying exhaust gas |
| JPS6458131A (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-06 | Tokyo Electric Co Ltd | Data transmission system |
| JP2792046B2 (ja) * | 1987-10-09 | 1998-08-27 | 住友化学工業株式会社 | 光学活性なアミン−ホウ素系化合物、それを有効成分とする不斉還元剤ならびにそれを用いる光学活性化合物の製造方法 |
-
1990
- 1990-07-03 DK DK160490A patent/DK160490A/da not_active IP Right Cessation
- 1990-07-05 CA CA002020501A patent/CA2020501A1/en not_active Abandoned
- 1990-07-09 GB GB9015112A patent/GB2242421A/en not_active Withdrawn
- 1990-07-19 NL NL9001656A patent/NL9001656A/nl not_active Application Discontinuation
- 1990-08-03 BR BR909003819A patent/BR9003819A/pt not_active Application Discontinuation
- 1990-08-07 ES ES9002138A patent/ES2020732A6/es not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-21 IT IT67707A patent/IT1241567B/it active IP Right Grant
- 1990-10-03 FR FR9012186A patent/FR2659873A1/fr active Pending
- 1990-10-12 BE BE9000969A patent/BE1005343A4/fr not_active IP Right Cessation
- 1990-11-28 JP JP2328760A patent/JPH03275506A/ja active Pending
- 1990-11-30 DE DE4038195A patent/DE4038195A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4038195A1 (de) | 1991-10-02 |
| CA2020501A1 (en) | 1991-09-27 |
| GB9015112D0 (en) | 1990-08-29 |
| DK160490D0 (da) | 1990-07-03 |
| DK160490A (da) | 1991-09-27 |
| ES2020732A6 (es) | 1991-09-01 |
| IT9067707A0 (it) | 1990-09-21 |
| GB2242421A (en) | 1991-10-02 |
| IT1241567B (it) | 1994-01-18 |
| BR9003819A (pt) | 1991-11-12 |
| FR2659873A1 (fr) | 1991-09-27 |
| JPH03275506A (ja) | 1991-12-06 |
| IT9067707A1 (it) | 1992-03-21 |
| BE1005343A4 (fr) | 1993-07-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7754170B2 (en) | Method for scavenging mercury | |
| US6932956B2 (en) | Production of sulphur and activated carbon | |
| US7628969B2 (en) | Multifunctional abatement of air pollutants in flue gas | |
| US4147763A (en) | Sulfur dioxide reduction process utilizing catalysts with spinel structure | |
| RU2675897C2 (ru) | Способы очистки потоков отходящих газов из способов сжигания отходов | |
| WO2017029169A1 (en) | Methods and systems for particulate matter removal from a process exhaust gas stream | |
| US5185134A (en) | Reduction of chlorinated organics in the incineration of wastes | |
| US6214308B1 (en) | Process for removal of nitric oxides and sulfur oxides from flue gases | |
| NL9001656A (nl) | Werkwijze voor de produktie van metaaloxideaerosols voor de beheersing van emissies. | |
| US5087431A (en) | Catalytic decomposition of cyanuric acid and use of product to reduce nitrogen oxide emissions | |
| US5540902A (en) | Process for cleaning a gas containing nitrogen monoxide and sulphur dioxide | |
| US4615871A (en) | Flue gas desulfurization process | |
| US5021229A (en) | Reduction of chlorinated organics in the incineration of wastes | |
| GB1349887A (en) | Removal of nitrogen oxides and other impurities from gaseous mixtures | |
| Quinlan et al. | Simultaneous catalytic reduction of nitric oxide and sulfur dioxide by carbon monoxide | |
| US4181704A (en) | Process for the removal of sulfurous gases from the emissions of chemical processes | |
| US3508868A (en) | Method of treating exhaust gases containing sulfur dioxide | |
| KR101429981B1 (ko) | 배가스 처리 방법 | |
| Chun et al. | Selective oxidation of H 2 S in the presence of ammonia and water using Co 3 O 4/SiO 2 catalyst | |
| FR2698090A1 (fr) | Procédé de conversion des oxydes polluants des soufre et d'azote provenant d'effluents gazeux. | |
| KR100236881B1 (ko) | 일산화질소를 함유하는 가스의 정화방법 | |
| US4328194A (en) | Nitrogen oxide removal process | |
| US5935539A (en) | Reactive composition and method for the purification of a nitric oxide containing gas | |
| Zhu et al. | SO3 Migration and Emission Characteristics of CFB Boilers | |
| Tan et al. | Post-combustion air emission control |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1A | A request for search or an international-type search has been filed | ||
| BB | A search report has been drawn up | ||
| BV | The patent application has lapsed |