RU2070424C1 - Способ очистки дымовых газов от окислов азота - Google Patents
Способ очистки дымовых газов от окислов азота Download PDFInfo
- Publication number
- RU2070424C1 RU2070424C1 RU93006231A RU93006231A RU2070424C1 RU 2070424 C1 RU2070424 C1 RU 2070424C1 RU 93006231 A RU93006231 A RU 93006231A RU 93006231 A RU93006231 A RU 93006231A RU 2070424 C1 RU2070424 C1 RU 2070424C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ammonia
- peg
- flue gases
- ammonia water
- nitrogen oxides
- Prior art date
Links
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Использование: газоочистка в газовой, нефтеперерабатывающей промышленности, а также на теплоэнергетических установках. Сущность изобретения: очистка дымовых газов от окислов азота заключается в селективном каталитическом восстановлении 10%-ной аммиачной водой, в которую дополнительно вводят полиэтиленгликоль ПЭГ-600 в количестве 0,1 - 0,5 мас.%. 1 табл.
Description
Изобретение относится к каталитической очистке дымовых газов от окислов азота и может быть использовано в газовой, нефтеперерабатывающей промышленности, а также на любых теплоэнергетических установках.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту, т.е. прототипом, является способ очистки дымовых газов от окислов азота селективным каталитическим восстановлением аммиачной водой при 300 480oC в присутствии катализаторов.
Окислы азота оказывают неблагоприятное действие на окружающую среду, - разрушается хлорофилл растений, повреждаются листья и хвоя, а двуокись азота раздражает дыхательные пути и слизистую оболочку глаза.
Степень очистки дымовых газов от окислов азота и проскок аммиака зависят от состава дымовых газов, концентрации NOx в очищаемом газе, типа катализатора, т.к. в процессе очистки возможно взаимодействие компонентов дымовых газов (кислорода, оксида азота) с NO и NH3. Проскок аммиака зависит от взятого соотношения NH3:NOx: теоретически максимальная степень очистки достигается при соотношении 1:1, но чем выше берется соотношение NH3:NOx, тем выше проскок аммиака.
В литературе отсутствуют данные, позволяющие дать сравнительный анализ ряда способов очистки с применением аммиачной воды, т.к. процессы осуществлялись в несопоставимых условиях (на разных катализаторах при различном составе дымовых газов, при разном соотношении NH3:NOx). Поэтому для оценки эффективности способа с применением аммиачной воды авторами были проведены специальные опыты по очистке дымовых газов на катализаторе ИК-404 на основе окислов титана с использованием дымовых газов следующего состава, об. N2 72, O2 5, CO2 5, H2O 9, CO ≅ 0,1, SO2 ≅ 100 мг/м3, NO2 200 мг/м3 при температуре 380oC и объемной скорости дымовых газов 2000 ч-1.
Результаты опытов приведены в таблице, примеры 1 3. Как видно из полученных данных, увеличение мольного соотношения NH3/NOx от 0,8:1 до 1:1 приводит к увеличению степени очистки газа от 68 до 80% однако при этом значительно возрастает проскок аммиака от 12 до 21 см3/м3.
Недостатками этого способа являются низкая степень очистки от окислов азота и большой проскок аммиака, что делает этот способ неприменимым при проскоке аммиака выше 10 см3/м3.
Целью настоящего изобретения является повышение степени очистки и уменьшение проскока аммиака.
Поставленная цель достигается способом очистки дымовых газов от окислов азота селективным каталитическим восстановлением 10% аммиачной водой, в которую дополнительно вводят полиэтиленгликоль ПЭГ-600 в количестве 0,1 0,5 мас.
В аммиачную воду вводится полиэтиленгликоль марки ПЭГ-600, выпускаемый по ТУ-614-909-80. Он представляет собой вазелинообразную массу с температурой плавления 40oC, хорошо растворимую в воде. Этот продукт применяется в текстильной, фармацевтической промышленности благодаря своим поверхностно-активным свойствам. О применении ПЭГ в процессе очистки дымовых газов неизвестно.
При введении в 10% аммиачную воду полиэтиленгликоля, который благодаря хорошей растворимости в воде образует коллоидный раствор, такое действие ПЭГ может быть связано с образованием комплекса ПЭГ-аммиак, т.к. полиэтиленгликоли имеют склонность к комплексообразованию. Адсорбционная способность такого комплекса на поверхности катализатора гораздо выше, чем газообразного аммиака, а следовательно, повышается общая скорость процесса, которая определяется скоростью стадии взаимодействия NO с адсорбированным аммиаком
Не исключается и возможность взаимодействия продуктов разложения ПЭГ под действием высоких температур (формальдегида, кислот) с компонентами дымовых газов и аммиаком, что также приводит к снижению содержания NO и NH3 в очищенных дымовых газах. Так известно, что полигликоли при высоких температурах (выше 300) разлагаются с выделением низкомолекулярных продуктов - формальдегид, спиртов). Такое свойство ПЭГ может обеспечивать его определенную концентрацию на поверхности катализатора и в то же самое время не приводить к его накоплению за счет постоянного выхода с поверхности катализатора в виде продуктов разложения.
Не исключается и возможность взаимодействия продуктов разложения ПЭГ под действием высоких температур (формальдегида, кислот) с компонентами дымовых газов и аммиаком, что также приводит к снижению содержания NO и NH3 в очищенных дымовых газах. Так известно, что полигликоли при высоких температурах (выше 300) разлагаются с выделением низкомолекулярных продуктов - формальдегид, спиртов). Такое свойство ПЭГ может обеспечивать его определенную концентрацию на поверхности катализатора и в то же самое время не приводить к его накоплению за счет постоянного выхода с поверхности катализатора в виде продуктов разложения.
Положительный эффект от введения ПЭГ может достигаться так же и за счет влияния ПЭГ на свойства аммиачной воды в его присутствии: известно, что ПЭГ являются поверхностно-активными веществами. Это свойство может способствовать более тонкому диспергированию аммиачной воды, а следовательно, лучшему контакту и распределению ее в дымовых газах, что так же является фактором, повышающим эффективность процесса.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.
Через дымовую трубу с катализаторным блоком пропускается очищаемый газ с объемной скоростью 2000 ч-1 и температурой 380oC. В процессе используется катализатор ИК-404 сотовой структуры с размером от 75 х 75 х 150 мм, размером каналов 4,1 х 4,1 мм и удельной внешней поверхностью 672 м2/м3 (тот же, что и в прототипе).
Аммиачная вода используется в виде 10%-ного водного раствора, в которую вводится ПЭГ в количестве в соответствии с заданной концентрацией и который благодаря хорошей растворимости в воде образует однородный раствор.
Аммиачная вода вводится в дымовую трубу через распределительное устройство, расположенное перед катализаторным блоком, и ее подача-расход регулируется вентилем и контролируется ротаметром.
Расход аммиачной воды рассчитывается, исходя из концентрации окислов азота в очищаемом газе , расхода очищаемого газа Φ нм3/ч и заданного мольного соотношения NH3/NOx.
Расход 10%-ной аммиачной воды рассчитывается по формуле
Примеры осуществления способа приведены ниже.
Примеры осуществления способа приведены ниже.
Пример 4. Очистка дымовых газов с расходом 2000 нм3/ч и проводится путем введения в поток очищаемых дымовых газов 10%-ного раствора аммиачной воды в количестве 0,6085 г/м3ч, в которой содержится ПЭГ в концентрации 0,05 вес. что соответствует соотношению 0,8.
Аммиачная вода, содержащая 0,05% ПЭГ, вводится перед катализаторным блоком. Используемый катализатор ИК-404 на основе диоксида титана с размером сот 75х75х150 мм, размером каналов 4,1х4,1 мм и удельной внешней поверхностью 672 мг/м3.
Концентрация окислов азота в очищенном газе , концентрация аммиака , степень очистки газа от окислов азота 71%
Пример 5. Способ осуществляется по примеру 4. Начальная концентрация диоксида азота , расход аммиачной воды с 0,1 мас. ПЭГ-600-0,5915 г/м3ч (х-соотношение NH3: NOx 0,8). Очищенный газ: , , степень очистки газа от окислов азота 73%
Пример 6. Способ осуществляется по примеру 4. , расход аммиачной воды с 0,25% ПЭГ-6 0,6215 г/м3•ч, х 0,8. Очищенный газ: , , степень очистки 74%
Пример 7. Способ осуществляется по примеру 4. 212 мг/м3, расход аммиачной воды с 0,5% ПЭГ 0,6275 г/м3•ч, х 0,8. Очищенный газ: , степень очистки 76%
Пример 8. Способ осуществляется по примеру 4. , расход аммиачной воды с 1% ПЭГ 0,6245 г/м3•ч, х 0,8. Очищенный газ: 38,6 мг/м3, , степень очистки 78%
Пример 9. Способ осуществляется по примеру 4. , расход аммиачной воды с 0,05% ПЭГ 0,7770 мг/м3•ч; х 1,0. Очищенный газ: , степень очистки 87%
Пример 10. Способ осуществляется по примеру 4. , расход аммиачной воды с 0,1% ПЭГ 0,7920 г/м3•ч, х 1,0. Очищенный газ: , степень очистки 90%
Пример 11. Способ осуществляется по примеру 4. , расход аммиачной воды 0,7845 г/м3 с концентрацией ПЭГ 0,25% х 1. Очищенный газ: , степень очистки 92%
Пример 12. Способ осуществляется по примеру 4. , расход аммиачной воды с концентрацией ПЭГ 0,5% х 1. Очищенный газ: , степень очистки газа 93%
Пример 13. Способ осуществляется по примеру 5. , расход аммиачной воды с концентрацией ПЭГ 0,75% х 1. Очищенный газ: , степень очистки газа 93%
Как видно из результатов, приведенных в таблице (примеры 4 13), степень очистки дымовых газов от окислов азота с введением в 10% аммиачный раствор 0,05 0,75% ПЭГ возрастает:
при соотношении NH3:NOx 0,8:1 с 68% до 78%
при соотношении NH3:NOx 1:1 с 80% до 93%
При этом проскок аммиака концентрация аммиака в очищенном газе снижается:
при х 0,8 с 12 см3/м3 до 5 см3/м3,
при х 1 с 21 см3/м3 до 5 см3/м3.
Пример 5. Способ осуществляется по примеру 4. Начальная концентрация диоксида азота , расход аммиачной воды с 0,1 мас. ПЭГ-600-0,5915 г/м3ч (х-соотношение NH3: NOx 0,8). Очищенный газ: , , степень очистки газа от окислов азота 73%
Пример 6. Способ осуществляется по примеру 4. , расход аммиачной воды с 0,25% ПЭГ-6 0,6215 г/м3•ч, х 0,8. Очищенный газ: , , степень очистки 74%
Пример 7. Способ осуществляется по примеру 4. 212 мг/м3, расход аммиачной воды с 0,5% ПЭГ 0,6275 г/м3•ч, х 0,8. Очищенный газ: , степень очистки 76%
Пример 8. Способ осуществляется по примеру 4. , расход аммиачной воды с 1% ПЭГ 0,6245 г/м3•ч, х 0,8. Очищенный газ: 38,6 мг/м3, , степень очистки 78%
Пример 9. Способ осуществляется по примеру 4. , расход аммиачной воды с 0,05% ПЭГ 0,7770 мг/м3•ч; х 1,0. Очищенный газ: , степень очистки 87%
Пример 10. Способ осуществляется по примеру 4. , расход аммиачной воды с 0,1% ПЭГ 0,7920 г/м3•ч, х 1,0. Очищенный газ: , степень очистки 90%
Пример 11. Способ осуществляется по примеру 4. , расход аммиачной воды 0,7845 г/м3 с концентрацией ПЭГ 0,25% х 1. Очищенный газ: , степень очистки 92%
Пример 12. Способ осуществляется по примеру 4. , расход аммиачной воды с концентрацией ПЭГ 0,5% х 1. Очищенный газ: , степень очистки газа 93%
Пример 13. Способ осуществляется по примеру 5. , расход аммиачной воды с концентрацией ПЭГ 0,75% х 1. Очищенный газ: , степень очистки газа 93%
Как видно из результатов, приведенных в таблице (примеры 4 13), степень очистки дымовых газов от окислов азота с введением в 10% аммиачный раствор 0,05 0,75% ПЭГ возрастает:
при соотношении NH3:NOx 0,8:1 с 68% до 78%
при соотношении NH3:NOx 1:1 с 80% до 93%
При этом проскок аммиака концентрация аммиака в очищенном газе снижается:
при х 0,8 с 12 см3/м3 до 5 см3/м3,
при х 1 с 21 см3/м3 до 5 см3/м3.
При этом повышение концентрации ПЭГ в аммиачной воде выше 0,5% не приводит к существенному улучшению степени очистки от окислов азота и уменьшению проскока аммиака.
Использование аммиачной воды с концентрацией ПЭГ-600 ниже 0,1% не дает существенного уменьшения проскока аммиака в очищенном газе. Поэтому наиболее эффективно использование 10%-ного водного раствора аммиачной воды, в которую дополнительно вводят 0,1 0,5% полиэтиленгликля.
Использование предлагаемого способа позволит
повысить степень очистки дымовых газов от окислов азота с 68% до 93%
уменьшить проскок аммиака до 5 см3/м3.
повысить степень очистки дымовых газов от окислов азота с 68% до 93%
уменьшить проскок аммиака до 5 см3/м3.
Claims (1)
- Способ очистки дымовых газов от окислов азота селективным каталитическим восстановлением аммиачной водой, отличающийся тем, что аммиачную воду используют с концентрацией 10 мас. по аммиаку и дополнительно в нее вводят полиэтиленгликоль в количестве 0,1 0,5 мас.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93006231A RU2070424C1 (ru) | 1993-02-04 | 1993-02-04 | Способ очистки дымовых газов от окислов азота |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93006231A RU2070424C1 (ru) | 1993-02-04 | 1993-02-04 | Способ очистки дымовых газов от окислов азота |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93006231A RU93006231A (ru) | 1996-01-20 |
RU2070424C1 true RU2070424C1 (ru) | 1996-12-20 |
Family
ID=20136625
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93006231A RU2070424C1 (ru) | 1993-02-04 | 1993-02-04 | Способ очистки дымовых газов от окислов азота |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2070424C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT517862A1 (de) * | 2015-11-09 | 2017-05-15 | M A L Umwelttechnik - Gmbh | Verfahren zur selektiven Reduktion von Stickoxiden in heißen Gasen |
-
1993
- 1993-02-04 RU RU93006231A patent/RU2070424C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Технологические аспекты охраны окружающей среды. Реферативный сборник.- 1985, реферат N3.85.37 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT517862A1 (de) * | 2015-11-09 | 2017-05-15 | M A L Umwelttechnik - Gmbh | Verfahren zur selektiven Reduktion von Stickoxiden in heißen Gasen |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR890000512B1 (ko) | 페가스로 부터 질소 산화물 및 황산화물을 제거하는 방법 | |
US3887683A (en) | Method for removing nitrogen oxides from waste gases | |
CN101695622A (zh) | 脱硫设备及脱硫方法 | |
US4026992A (en) | Method for removing nitrogen oxides from combustion exhaust gases | |
US4908195A (en) | Process of purifying exhaust gas | |
RU2070424C1 (ru) | Способ очистки дымовых газов от окислов азота | |
EP0827774A1 (en) | Process for removing SO2 and NOx from a gaseous stream | |
JP2994769B2 (ja) | 脱硝触媒再生液の処理方法 | |
US5658545A (en) | Metal regeneration of iron chelates in nitric oxide scrubbing | |
JP3113903B2 (ja) | 窒素酸化物除去剤 | |
US4142874A (en) | Separating gaseous nitrogen oxides from other gases by paramagnetic separation in a liquid media | |
US8491844B2 (en) | Scrubbing a gas containing nitrogen oxides | |
JP3325041B2 (ja) | 亜酸化窒素の分解除去法 | |
US4140651A (en) | Control of nitrogen oxides from stationary source effluents | |
KR101419041B1 (ko) | 구리를 제1성분으로 하는 백금족 이원금속 촉매상에서 배기가스 내의 아산화질소를 저온촉매환원법으로 제거하는 방법 | |
JPH10323565A (ja) | 排煙脱硫用活性炭素繊維及びそれを用いる脱硫方法 | |
SU986482A1 (ru) | Катализатор дл очистки газов от окиси углерода | |
RU2411065C1 (ru) | Способ очистки дымовых газов от оксидов азота | |
JPH0653211B2 (ja) | 排ガス中の窒素酸化物の除去方法 | |
JPS5841893B2 (ja) | ハイエンガスシヨリホウホウ | |
RU2705073C1 (ru) | Способ и установка для очистки хвостового газа | |
US3890431A (en) | SO{HD 2 {L removal from gases | |
JPH0117434B2 (ru) | ||
JP3308365B2 (ja) | 三弗化窒素ガスの除害方法 | |
US4234548A (en) | Control of nitrogen oxides from stationary source effluents |