RU2102122C1 - Method of removing toxic fuel combustion products from smoke fumes - Google Patents

Method of removing toxic fuel combustion products from smoke fumes Download PDF

Info

Publication number
RU2102122C1
RU2102122C1 RU94020423A RU94020423A RU2102122C1 RU 2102122 C1 RU2102122 C1 RU 2102122C1 RU 94020423 A RU94020423 A RU 94020423A RU 94020423 A RU94020423 A RU 94020423A RU 2102122 C1 RU2102122 C1 RU 2102122C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
neutralization
sulfur oxides
flue gases
aqueous solution
oxides
Prior art date
Application number
RU94020423A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94020423A (en
Inventor
О.Н. Кулиш
С.А. Кужеватов
Б.И. Пихтовников
М.Н. Кузнецова
Original Assignee
Государственная академия нефти и газа им.И.М.Губкина
Кулиш Ольга Николаевна
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственная академия нефти и газа им.И.М.Губкина, Кулиш Ольга Николаевна filed Critical Государственная академия нефти и газа им.И.М.Губкина
Priority to RU94020423A priority Critical patent/RU2102122C1/en
Publication of RU94020423A publication Critical patent/RU94020423A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2102122C1 publication Critical patent/RU2102122C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

FIELD: gas treatment. SUBSTANCE: smoke fumes are treated at 850-1100 C with aqueous solution containing amino group and, according to invention, additional treatment with amino-containing reagent solution is performed at 300-800 C, after which sulfur oxides are neutralized and neutralization products are absorbed at 40-90 C. In preferred embodiment of invention, treatment of smoke fumes by amino-containing reagent is conducted at 500-700 C and neutralization at 70-90 C. In neutralization and absorption steps, aqueous solution of sulfite- bisulfite salts formed in sulfur oxide neutralization should be utilized. EFFECT: enhanced simultaneous removal of nitrogen oxides and sulfur oxides (purification degrees 85-90 and 90-95%, respectively). 3 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области очистки дымовых газов и может быть использовано в различных теплоэнергетических агрегатах. The invention relates to the field of flue gas cleaning and can be used in various heat power units.

Известен высокотемпературный способ очистки дымовых газов от оксидов азота обработкой водным раствором карбамида при температуре выше 1000oC, взятом в количестве, достаточном для восстановления оксидов азота. Степень очистки от оксидов азота в зависимости от условий проведения процесса составляет 35 100% [1]
Наиболее близким аналогом является способ очистки дымовых газов от оксидов азота, включающий обработку этих газов при 700 1200oC мочевиной или ее производными, преимущественно в форме водных растворов, которые сначала впрыскивают в поток воздуха или пара, а затем эту смесь вводят в поток отходящих газов [2]
Недостатками известного способа является то, что он не позволяет очистить дымовые газы от других токсичных компонентов, в частности оксидов серы.Known high-temperature method for purification of flue gases from nitrogen oxides by treatment with an aqueous urea solution at a temperature above 1000 o C, taken in an amount sufficient to reduce nitrogen oxides. The degree of purification from nitrogen oxides depending on the process conditions is 35 100% [1]
The closest analogue is a method for purifying flue gases from nitrogen oxides, comprising treating these gases at 700 to 1200 ° C with urea or its derivatives, mainly in the form of aqueous solutions, which are first injected into the air or steam stream, and then this mixture is introduced into the exhaust gas stream [2]
The disadvantages of this method is that it does not allow to clean flue gases from other toxic components, in particular sulfur oxides.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа очистки дымовых газов, позволяющего удалить из них не только оксиды азота, но и оксиды серы. The objective of the present invention is to develop a method for cleaning flue gases, which allows to remove from them not only nitrogen oxides, but also sulfur oxides.

Поставленная задача решается предлагаемым способом очистки дымовых газов от токсичных продуктов сгорания топлива, включающим обработку дымовых газов при температуре 850 1100oC водным раствором аминосодержащего реагента, отличительная особенность которого состоит в том, что осуществляют дополнительную обработку дымовых газов водным раствором аминосодержащего реагента при температуре 300 800oC, после чего производят нейтрализацию оксидом серы и поглощение продуктов нейтрализации при 40 90oC.The problem is solved by the proposed method of purification of flue gases from toxic products of fuel combustion, including the treatment of flue gases at a temperature of 850 1100 o C with an aqueous solution of an amine-containing reagent, a distinctive feature of which is that additional processing of flue gases with an aqueous solution of an amine-containing reagent at a temperature of 300 800 o C, after which they carry out neutralization with sulfur oxide and the absorption of the products of neutralization at 40 90 o C.

Предпочтительно дополнительную обработку дымовых газов аминосодержащим реагентом осуществлять при 500 700oC.Preferably, the additional treatment of flue gases with an amine-containing reagent is carried out at 500,700 o C.

Желательно нейтрализацию оксидов серы и поглощение продуктов нейтрализации осуществлять при 70 90oC, причем использовать водный раствор сульфит-бисульфитных солей, образующихся в процессе нейтрализации оксидов серы.It is desirable to neutralize sulfur oxides and absorb neutralization products at 70 ° -90 ° C, using an aqueous solution of sulfite-bisulfite salts formed during the neutralization of sulfur oxides.

Предлагаемый способ позволяет очистить дымовые газы от оксидов азота со степенью 85 90% и оксидов серы со степенью 90 95%
На чертеже приведена общая схема установки, позволяющей реализовать предлагаемый способ очистки дымовых газов от оксидов азота и серы.The proposed method allows you to clean flue gases from nitrogen oxides with a degree of 85 to 90% and sulfur oxides with a degree of 90 to 95%
The drawing shows a General diagram of the installation, which allows to implement the proposed method of purification of flue gases from oxides of nitrogen and sulfur.

Раствор аминосодержащего реагента концентрацией 10 40% по массе смешивается с паром и подается в высокотемпературную (850 1100oC) зону энергоустановки 1 через распределительные сопла 2 для восстановления оксидов азота. В качестве аминосодержащего реагента можно использовать любые известные аминосодержащие восстановители, например, водный раствор карбамида, аммиака, карбоната аммония, оксалата аммония и другие соединения (наиболее широкое распространение среди аминосодержащих восстановителей находит карбамид).A solution of an amine-containing reagent with a concentration of 10 to 40% by weight is mixed with steam and fed into the high-temperature (850 1100 o C) zone of the power plant 1 through distribution nozzles 2 for the reduction of nitrogen oxides. As the amine-containing reagent, any known amine-containing reducing agents can be used, for example, an aqueous solution of urea, ammonia, ammonium carbonate, ammonium oxalate and other compounds (urea is most widely used among amine-containing reducing agents).

Продуктами реакции восстановления являются молекулярный азот, диоксид углерода и водяной пар:
2CO(NH2)2 + 4NO + O2 _→ 2CO2 + 4H2O (1)
Раствор аминосодержащего реагента, например карбамида для нейтрализации оксидов серы подается через форсунки 3 в зону, где температура дымовых газов составляет 300 800oC, предпочтительно 500 700oC. При этих температурах происходит термическое разложение карбамида, при котором выделяется аммиак. Дымовые газы, содержащие аммиак, с температурой 180 - 200oC поступают в насадочный скруббер 4. В начальный период работы скруббер орошается водой, при этом температура газов снижается до требуемой величины 40 90oC, предпочтительно 70 90oC, и происходит процесс нейтрализации оксидов серы и растворения образующихся аммонийных солей:

Figure 00000002

После скруббера раствор с температурой 50 80oC с помощью циркуляционного насоса 5 подается в теплообменный аппарат 6, где охлаждается до температуры 20 30oC за счет нагрева воды, которая может использоваться, например, для горячего водоснабжения или для других целей. Далее раствор возвращается в цикл. Насыщение раствора происходит за счет его многократной циркуляции в качестве орошающей жидкости, причем по мере увеличения содержания солей эффективность поглощения оксидов серы повышается. При достижении достаточной для дальнейшей переработки концентрации аммонийных солей в растворе, часть его выводится из процесса, собирается в бак-накопитель 7 и направляется к потребителю. Количество орошающей жидкости, выводимой из процесса, восполняется за счет подпитки свежей водой. Дымовые газы с температурой 70 90oC с помощью дымососа 8 выбрасываются в атмосферу.The products of the reduction reaction are molecular nitrogen, carbon dioxide, and water vapor:
2CO (NH 2 ) 2 + 4NO + O 2 _ → 2CO 2 + 4H 2 O (1)
A solution of an amine-containing reagent, such as urea to neutralize sulfur oxides, is fed through nozzles 3 to an area where the flue gas temperature is 300 800 ° C, preferably 500 700 ° C. At these temperatures, thermal decomposition of urea occurs, in which ammonia is released. Flue gases containing ammonia, with a temperature of 180 - 200 o C enter the nozzle scrubber 4. In the initial period of operation, the scrubber is irrigated with water, while the temperature of the gases decreases to the required value of 40 90 o C, preferably 70 90 o C, and the neutralization process sulfur oxides and dissolution of the resulting ammonium salts:
Figure 00000002

After the scrubber, a solution with a temperature of 50–80 ° C is fed through a circulation pump 5 to a heat exchanger 6, where it is cooled to a temperature of 20–30 ° C by heating water, which can be used, for example, for hot water supply or for other purposes. Next, the solution returns to the cycle. Saturation of the solution occurs due to its repeated circulation as an irrigating liquid, and with the increase in the salt content, the absorption efficiency of sulfur oxides increases. Upon reaching a sufficient concentration of ammonium salts in the solution for further processing, part of it is removed from the process, collected in storage tank 7, and sent to the consumer. The amount of irrigation fluid removed from the process is replenished by replenishment with fresh water. Flue gases with a temperature of 70 90 o C using a smoke exhauster 8 are released into the atmosphere.

Ниже приведены примеры очистки дымовых газов от оксидов азота и серы на печи термического обезвреживания жидких отходов. The following are examples of flue gas purification from nitrogen and sulfur oxides in a furnace for thermal treatment of liquid waste.

Пример 1. В технологическую печь для термического обезвреживания подают 50 кг/ч раствора, содержащего 15% по массе сульфата аммония. В качестве топлива в печи используется природный газ. Расход газа 45 м3/ч. Общий объем дымовых газов на выходе из топки печи 700 м3/ч. Согласно данным аналитических замеров концентрация оксидов азота составляет 530 мг/м3, концентрация оксидов серы 2450 мг/м3. Температура дымовых газов на выходе из топки печи равна 960oC.Example 1. In a technological furnace for thermal neutralization serves 50 kg / h of a solution containing 15% by weight of ammonium sulfate. The fuel used in the furnace is natural gas. Gas consumption 45 m 3 / h. The total volume of flue gases at the outlet of the furnace is 700 m 3 / h. According to analytical measurements, the concentration of nitrogen oxides is 530 mg / m 3 , the concentration of sulfur oxides is 2450 mg / m 3 . The temperature of the flue gases at the outlet of the furnace is 960 o C.

В дымоход печи на выходе из топки подают раствор карбамида концентрацией 10% по массе в количестве 7 кг/ч, после чего содержание оксидов азота на выходе из печи снижается до 50 мг/м3. Содержание оксидов серы на выходе составляет 2300 мг/м3, концентрация аммиака 100 мг/м3.In the chimney of the furnace at the outlet of the furnace, a urea solution with a concentration of 10% by weight in the amount of 7 kg / h is fed, after which the content of nitrogen oxides at the outlet of the furnace is reduced to 50 mg / m 3 . The content of sulfur oxides at the outlet is 2300 mg / m 3 , the concentration of ammonia is 100 mg / m 3 .

Пример 2. В дымоход печи, описанной в примере 1, на выходе из топки при температуре 960oC подается раствор карбамида концентрацией 10% по массе в количестве 7 кг/ч для восстановления оксидов азота. В зону дымохода, где температура дымовых газов составляет 700oC, в поток продуктов сгорания вводят раствор карбамида концентрацией 10% по массе в количестве 20 кг/ч. Дымовые газы поступают в насадочный скруббер, орошаемый в пусковой период водой в количестве 3 м3/ч, а в дальнейшем раствором, образующимся в скруббере в результате связывания оксидов серы продуктами термического разложения карбамида и растворения образующихся сульфит-бисульфитных солей аммония. Температура газов в скруббере 70oC. Результаты исследований приведены в таблице.Example 2. In the chimney of the furnace described in example 1, at the exit from the furnace at a temperature of 960 o C is fed a urea solution with a concentration of 10% by weight in an amount of 7 kg / h to reduce nitrogen oxides. In the chimney zone, where the temperature of the flue gas is 700 o C, a urea solution of a concentration of 10% by weight in an amount of 20 kg / h is introduced into the stream of combustion products. Flue gases enter the packed scrubber, irrigated in the start-up period with water in the amount of 3 m 3 / h, and then with the solution formed in the scrubber as a result of the binding of sulfur oxides by the thermal decomposition products of urea and dissolution of the formed ammonium sulfite-bisulfite salts. The temperature of the gases in the scrubber is 70 o C. The research results are shown in the table.

Таким образом, показана возможность осуществления процесса очистки дымовых газов от оксидов азота и серы с использованием одного и того же реагента, в данном случае карбамида, с эффективностью 85 90% по оксидам азота и 90 95% по оксидам серы. Thus, it has been shown that the process of purifying flue gases from nitrogen and sulfur oxides using the same reagent, in this case urea, with an efficiency of 85–90% for nitrogen oxides and 90–95% for sulfur oxides, is shown.

При проведении процесса совместной очистки отмечено значительное сокращение содержания NH3 в уходящих газах после второй стадии за счет участия непрореагировавшего в высокотемпературной стадии аммиака в реакциях нейтрализации оксидов серы.During the joint purification process, a significant reduction in the content of NH 3 in the exhaust gases after the second stage was noted due to the participation of ammonia unreacted in the high-temperature stage in the neutralization reactions of sulfur oxides.

Claims (3)

1. Способ очистки дымовых газов от токсичных продуктов сгорания топлива, включающий обработку дымовых газов при 850 1100oС водным раствором реагента, содержащего аминогруппу, отличающийся тем, что осуществляют дополнительную обработку дымовых газов водным раствором реагента, содержащего аминогруппу, при 300 800oС, после чего проводят нейтрализацию оксидов серы и поглощение продуктов нейтрализации при 40 90oС.1. The method of purification of flue gases from toxic products of fuel combustion, including the treatment of flue gases at 850 1100 o With an aqueous solution of a reagent containing an amino group, characterized in that they carry out additional processing of flue gases with an aqueous solution of a reagent containing an amino group, at 300 800 o C, then carry out the neutralization of sulfur oxides and the absorption of products of neutralization at 40 90 o C. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве реагента, содержащего аминогруппу, используют карбамид, аммиак, карбонат аммония или оксалат аммония. 2. The method according to claim 1, characterized in that as a reagent containing an amino group, carbamide, ammonia, ammonium carbonate or ammonium oxalate are used. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при нейтрализации оксидов серы и поглощении продуктов нейтрализации используют водный раствор сульфит-бисульфитных солей, образующихся в процессе нейтрализации оксидов серы. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that when neutralizing sulfur oxides and absorbing neutralization products, an aqueous solution of sulfite-bisulfite salts formed in the process of neutralizing sulfur oxides is used.
RU94020423A 1994-06-06 1994-06-06 Method of removing toxic fuel combustion products from smoke fumes RU2102122C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94020423A RU2102122C1 (en) 1994-06-06 1994-06-06 Method of removing toxic fuel combustion products from smoke fumes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94020423A RU2102122C1 (en) 1994-06-06 1994-06-06 Method of removing toxic fuel combustion products from smoke fumes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94020423A RU94020423A (en) 1996-07-27
RU2102122C1 true RU2102122C1 (en) 1998-01-20

Family

ID=20156670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94020423A RU2102122C1 (en) 1994-06-06 1994-06-06 Method of removing toxic fuel combustion products from smoke fumes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2102122C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8765089B2 (en) 2006-04-11 2014-07-01 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Process and apparatus for reducing nitrogen oxides and halogenated organic compounds in incineration plants
RU2692382C1 (en) * 2018-08-01 2019-06-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" Method for removing off gases from sulfur oxides with obtaining commercial products
RU2701014C1 (en) * 2017-04-26 2019-09-24 Евгений Михайлович Герасимов Method for thermal decontamination of well venting gases coming out of drilling at sulphur dioxide gas fields

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2725382C (en) * 2008-05-27 2013-04-09 Fuel Tech, Inc. Selective catalytic nox reduction process and apparatus providing improved gasification of urea to form ammonia-containing gas

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
2. Патент Австрии N 390208, кл. B 01 D 53/34, 1990. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8765089B2 (en) 2006-04-11 2014-07-01 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Process and apparatus for reducing nitrogen oxides and halogenated organic compounds in incineration plants
RU2701014C1 (en) * 2017-04-26 2019-09-24 Евгений Михайлович Герасимов Method for thermal decontamination of well venting gases coming out of drilling at sulphur dioxide gas fields
RU2692382C1 (en) * 2018-08-01 2019-06-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" Method for removing off gases from sulfur oxides with obtaining commercial products

Also Published As

Publication number Publication date
RU94020423A (en) 1996-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0716875B1 (en) Process for removing carbon dioxide and nitrogen oxides from combustion gases
DE60032533T2 (en) Procedures for removing NOx and SOx from an exhaust gas
EP2578298B1 (en) Exhaust gas processing method
EP0309570A4 (en) Process for the reduction of nitrogen oxides in an effluent using a hydroxy amino hydrocarbon.
CN104474858B (en) A kind of method of flue gas desulfurization and denitrification, device and uses thereof
CN103100294A (en) Method for removing oxynitride from flue gas through ozone oxidation method
JP2004218996A (en) Ammonia-containing waste gas treating device and method
RU2102122C1 (en) Method of removing toxic fuel combustion products from smoke fumes
JP2786562B2 (en) Treatment method of combustion exhaust gas
JPH01164422A (en) Removal of acidic component and nitrogen oxide from waste gas of industrial furnace apparatus
KR100889597B1 (en) Division device and mixing device for powdered reagent off-gas treatment of an incineration plant
CN104128079A (en) Treatment method for removing nitrogen oxides by virtue of ozone function
CN208542022U (en) Incineration flue gas non-catalytic reduction denitrating system based on high concentration reducing agent
JP3777623B2 (en) Gas processing equipment
JPH0359303A (en) Method for simultaneous desulfurization and denitration in furnace
CN205517224U (en) Flue gas is handled system for among wet flue gas desulfurization
RU2724607C2 (en) Low-temperature scr method based on urea in the presence of exhaust gases with high sulfur content
JPH0521609B2 (en)
EP0457832A4 (en) Low temperature process for the reduction of nitrogen oxides in an effluent
KR0184784B1 (en) Neutralizing method of exhaust gas using electron ray
JP3274663B2 (en) Combustion ash treatment method
JPS6333888B2 (en)
RU2271856C2 (en) Method of purification of flue gases from nitrogen oxide
CN108671736A (en) Incineration flue gas non-catalytic reduction denitrating technique and system based on high concentration reducing agent
CN218653801U (en) Flue gas desulfurization and denitrification cooperative carbon capture integrated system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110607