RU2106183C1 - Method of cleaning of waste gases and installation for its realization - Google Patents

Method of cleaning of waste gases and installation for its realization Download PDF

Info

Publication number
RU2106183C1
RU2106183C1 RU95111334A RU95111334A RU2106183C1 RU 2106183 C1 RU2106183 C1 RU 2106183C1 RU 95111334 A RU95111334 A RU 95111334A RU 95111334 A RU95111334 A RU 95111334A RU 2106183 C1 RU2106183 C1 RU 2106183C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plasma
polymer
reactor
installation
installation according
Prior art date
Application number
RU95111334A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95111334A (en
Inventor
Наталия Ивановна Ющенкова
Анатолий Константинович Недайвода
Original Assignee
Наталия Ивановна Ющенкова
Анатолий Константинович Недайвода
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 Наталия Ивановна Ющенкова, Анатолий Константинович Недайвода filed Critical Наталия Ивановна Ющенкова
Priority to RU95111334A priority Critical patent/RU2106183C1/en
Publication of RU95111334A publication Critical patent/RU95111334A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2106183C1 publication Critical patent/RU2106183C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

FIELD: wood-pulp, petroleum refining, chemical industries, as well as power engineering for waste gas cleaning. SUBSTANCE: waste gas flow is influenced by a non-equilibrium low-temperature plasma and/or by radiation treatment by polymer, whose structure incorporates deterious components or their derivatives. Plasma and/or radiation treatment (for instance, ultraviolet one) accomplish reactions of activation of gas to be cleaned and polymer throughout the entire section of the reactor. Polymer is injected in the reactor in powdered state, and plasma is fed to the reactor at a supersonic speed from plasma generators. The reactor is connected to the waste gas pipeline, connected to which through a dehumidifier may be the plasma generators. The reaction products outlet device is made either with a separator of solid-phase components of reaction products, furnished with a collector of the latters, or with plates of polymer or with a coating of polymer located in the reactor. EFFECT: facilitated procedure. 18 cl, 5 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относятся к очистке отходящих газов промышленных и энергетических установок от вредных газовых компонентов: окислов серы, азота, а также меркаптанов, сероводорода, сероуглерода и т.п., и могут быть использованы при создании очистных сооружений в нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной и химических промышленностях, а также в энергетике. The invention relates to the purification of exhaust gases of industrial and power plants from harmful gas components: sulfur oxides, nitrogen, as well as mercaptans, hydrogen sulfide, carbon disulfide, etc., and can be used to create treatment facilities in the oil refining, pulp and paper and chemical industries , as well as in the energy sector.

В настоящее время известны различные способы вывода вредных газовых компонентов, входящих в состав отходящих (дымовых) газов промышленных и энергетических установок, главным образом, окислов азота, серы. Currently, various methods are known for removing harmful gas components that are part of the exhaust (flue) gases of industrial and power plants, mainly nitrogen oxides, sulfur.

Нашедшие применение известные способы очистки отходящих газов делятся на два типа. The known methods for purifying exhaust gases that have found application are divided into two types.

К первому относятся химические, абсорбционные, каталитические. The first includes chemical, absorption, catalytic.

К второму - физико-химические с использованием электронных пучков, СВЧ-разрядов, плазменных струй, коронных разрядов и пр. To the second - physical and chemical using electron beams, microwave discharges, plasma jets, corona discharges, etc.

Наиболее распространенными химическими способами являются способы, использующие введение различных активных веществ в очищаемые газы, с целью создания процессов восстановления, окисления, катализа т.п., способствующих выводу вредных веществ из отходящих (дымовых) газов. The most common chemical methods are methods using the introduction of various active substances into the gases to be cleaned, with the aim of creating processes of reduction, oxidation, catalysis, etc., which contribute to the removal of harmful substances from the exhaust (flue) gases.

Известен промышленный плазменный способ очистки с применением NH3 и СВЧ-разряда [1].Known industrial plasma cleaning method using NH 3 and microwave discharge [1].

Указанный известный способ очистки включает введение NH3 в поток очищаемого газа с одновременным созданием разряда СВЧ в полученной смеси. При этом происходит образование радикалов, которые вступают в реакцию с окислами азота и серы с образованием азотной и серной кислот. Добавленный в дымовые газы аммиак в присутствии свободного кислорода и паров воды образует нитраты и сульфаты аммония в твердом состоянии.The specified known purification method involves introducing NH 3 into the stream of gas to be purified while simultaneously creating a microwave discharge in the resulting mixture. In this case, the formation of radicals that react with nitrogen and sulfur oxides with the formation of nitric and sulfuric acids. Ammonia added to flue gases in the presence of free oxygen and water vapor forms ammonium nitrates and sulfates in the solid state.

Недостатком указанного известного способа является высокая стоимость, многостадийность и токсичность вводимого компонента NH3, а также невозможность очистки от различных сернистых соединений (кроме окислов серы).The disadvantage of this known method is the high cost, multi-stage and toxicity of the introduced component of NH 3 , as well as the inability to purify various sulfur compounds (except sulfur oxides).

Известна установка для очистки отходящих газов от SO2 воздействием на них плазмы, содержащая реактор, подключенный к трубопроводу отходящих газов и снабженный секцией генераторов газовой плазмы и устройством вывода продуктов реакции [2].A known installation for cleaning exhaust gases from SO 2 by exposure to plasma containing a reactor connected to a pipeline of exhaust gases and equipped with a section of gas plasma generators and a device for outputting reaction products [2].

Указанная установка ограничивает процесс очистки разложением окислов и не обеспечивает необходимой степени очистки отходящих газов от сернистых соединений и окислов перед отводом газов в окружающую среду. Кроме того, известная установка требует больших энергетических затрат на единицу очищаемого газа и имеет ограничение по расходу очищаемого газа. The specified installation limits the cleaning process by the decomposition of oxides and does not provide the necessary degree of purification of the exhaust gases from sulfur compounds and oxides before the exhaust gases into the environment. In addition, the known installation requires high energy costs per unit of gas to be cleaned and has a limitation on the consumption of gas to be purified.

Ближайшим аналогом изобретения является способ очистки отходящих газов от примесей и устройство для его осуществления [3]. The closest analogue of the invention is a method of purification of exhaust gases from impurities and a device for its implementation [3].

Способ осуществляют путем пропускания через реактор отходящих газов, в который вводят струю углеводородной низкотемпературной неравновесной плазмы с последующим отделением твердофазных продуктов реакции. The method is carried out by passing through the reactor off-gas, into which a stream of hydrocarbon low-temperature non-equilibrium plasma is introduced, followed by separation of the solid-phase reaction products.

Устройство содержит реактор, генератор плазмы и средство для вывода образующейся твердой фазы. The device comprises a reactor, a plasma generator and means for outputting the resulting solid phase.

Однако, указанное техническое решение обладает существенными недостатками: использование углеводородной плазмы делает процесс технически взрывоопасным, особенно при больших объемах очищаемого газа, процесс очистки осуществляется только для ограниченного состава очищаемого газа, для проведения очистки требуются большие объемы углеводородов для поручения плазмы, что экологически невыгодно (низкий КПД) и технически труднореализуемо. However, this technical solution has significant drawbacks: the use of hydrocarbon plasma makes the process technically explosive, especially with large volumes of gas to be purified, the purification process is carried out only for a limited composition of the gas to be purified, and large volumes of hydrocarbons are required for purification of the plasma, which is environmentally disadvantageous (low Efficiency) and is technically difficult to implement.

Целью заявленных изобретений является разработка способа и создание безопасных установок, обеспечивающих очистку отходящих газов от различных вредных компонентов (SO2, NO2, CS2, CH3SH, COx), реально присутствующих в промышленных газовых выбросах, без нарушения основного технологического процесса при низком рабочем напряжении образования плазмы и с высоким расходом очищаемого газа, а также повышение КПД установок при высоких концентрациях вредных компонентов.The purpose of the claimed inventions is to develop a method and create safe installations that ensure the purification of exhaust gases from various harmful components (SO 2 , NO 2 , CS 2 , CH 3 SH, CO x ), actually present in industrial gas emissions, without disrupting the main technological process during low working voltage of plasma formation and high consumption of gas to be purified, as well as increased efficiency of plants at high concentrations of harmful components.

Заявленный технический результат, согласно способу очистки достигается тем, что в реактор дополнительно вводят полимер или полимеризующийся мономер, встраивающий в свою структуру вредные компоненты или их производные, и осуществляют реакции активации очищаемого газа и полимера газов и/или облучение, при этом для интенсификации процесса очистки целесообразно для облучения зоны взаимодействия плазмы с очищаемым газом и полимером (или полимеризующимся мономером) использовать ультрафиолетовое излучение. Неравновесная низкотемпературная плазма может быть создана из предварительно осушенного отходящего (очищаемого) газа, азота, природного газа или их смесей, в том числе, с инертным газом. The claimed technical result, according to the purification method, is achieved by the fact that a polymer or a polymerizable monomer is added to the reactor, incorporating harmful components or their derivatives into its structure, and they carry out activation reactions of the gas and polymer of gases to be purified and / or irradiation, while to intensify the purification process it is advisable to use ultraviolet radiation to irradiate the zone of interaction of the plasma with the gas and polymer being purified (or the polymerizable monomer). Nonequilibrium low-temperature plasma can be created from pre-dried exhaust (purified) gas, nitrogen, natural gas, or mixtures thereof, including with an inert gas.

В получаемой плазме присутствуют электронновозбужденные нейтральные или заряженные частицы (атомы, молекулы, радикалы, ионы и др.) (см. фиг.1) с внутренними энергиями возбуждения и ионизации (от нескольких единиц до десятков эВ), превышающими энергию разрыва связи вредных компонентов (SO2, NO2, CH3SN, H2S) очищаемого газа.The resulting plasma contains electronically excited neutral or charged particles (atoms, molecules, radicals, ions, etc.) (see Fig. 1) with internal excitation and ionization energies (from several units to tens of eV) exceeding the bond breaking energy of harmful components ( SO 2 , NO 2 , CH 3 SN, H 2 S) of the gas to be purified.

Эффект воздействия компонентов струи плазмы на вредные компоненты обусловлен условиями резонанса реакции возбуждения (или разрыва связей) частиц, например молекул SO2 с образованием SO * 2 (в синглетном или триплетном состояниях) и SO.The effect of plasma jet components on harmful components is due to resonance conditions of the excitation reaction (or bond breaking) of particles, for example, SO 2 molecules with the formation of SO * 2 (in singlet or triplet states) and SO.

Триплетный SO2 может реагировать с олефиновыми структурами полимера, инициируя радикальные процессы и встраивая SO2. Например:

Figure 00000002
.Triplet SO 2 can react with the olefin structures of the polymer, initiating radical processes and incorporating SO 2 . For instance:
Figure 00000002
.

Особенно интенсивно действуют ненасыщенные полимеры на основе углеводородов с высокими концентрациями парамагнитных центров, встраивая радикалы SO, SH, S2 и др. (см. фиг.4), причем ультрафиолетовое излучение повышает скорость встраивания.Especially intensive are unsaturated hydrocarbon-based polymers with high concentrations of paramagnetic centers, incorporating radicals SO, SH, S 2 and others (see figure 4), and ultraviolet radiation increases the speed of incorporation.

Очистка отходящих газов от NO2 с помощью вводимого полимера обусловлена различными типами реакций, при этом в спектрах инфракрасного поглощения регистрируются радикалы NH, NH2 и NO2, вошедшие в полимерную структуру вводимого полимера, встраивание NO2 в полимер, образованный на основе углеводородов, происходит по реакции:

Figure 00000003
.Purification of the exhaust gas from NO 2 using the introduced polymer is due to various types of reactions, while NH, NH 2 and NO 2 radicals included in the polymer structure of the introduced polymer are recorded in the infrared absorption spectra, the incorporation of NO 2 into the hydrocarbon-based polymer occurs by reaction:
Figure 00000003
.

Положительную роль в процессе полимеризации играет меркаптан за счет отдачи атома водорода при взаимодействии с растущим полимерным радикалом, при этом его молекула становится инициатором полимерной цепочки. A mercaptan plays a positive role in the polymerization process due to the recoil of the hydrogen atom in interaction with a growing polymer radical, and its molecule becomes the initiator of the polymer chain.

Таким образом, механизм полимеризации определяется не только высокими концентрациями возбужденных частиц в струе плазмы, но также структурой вводимого полимера, главным образом, наличием в его составе свободных радикалов и парамагнитных центров. Thus, the polymerization mechanism is determined not only by high concentrations of excited particles in the plasma jet, but also by the structure of the introduced polymer, mainly by the presence of free radicals and paramagnetic centers in its composition.

Предлагается два варианта установки, реализующих вышеописанный способ. There are two installation options that implement the above method.

Заявленный технический результат согласно первому варианту установки для очистки отходящих газов достигается тем, что она дополнительно содержит устройство ввода в реактор, полимера в виде порошка, встраивающего в свою структуру вредные компоненты: SO2, NO2, CO, SH и др.The claimed technical result according to the first embodiment of the installation for purification of exhaust gases is achieved by the fact that it further comprises a device for introducing into the reactor a polymer in the form of a powder incorporating harmful components into its structure: SO 2 , NO 2 , CO, SH, etc.

Согласно второму варианту - устройство вывода продуктов реакции может быть размещено непосредственно в реакторе и выполнено в виде поверхностей типа пластин из полимера, встраивающего в свою структуру указанные вредные компоненты и их производные, или имеющие покрытие из указанного полимера в виде напыленного порошка или пленки. According to the second variant, the device for outputting reaction products can be placed directly in the reactor and made in the form of surfaces such as plates made of polymer, incorporating these harmful components and their derivatives into its structure, or having a coating of the specified polymer in the form of a sprayed powder or film.

В обоих вариантах установки низковольтный генератор плазмы подключен к трубопроводу отходящих газов и может быть выполнен в виде электродугового плазмотрона постоянного тока с низким рабочим напряжением U и возможной его регулировкой путем изменения зазора между электродами. При этом Eb≤U≤2Ei, где Eb - энергия возбуждения, Ei - максимальный потенциал ионизации компонента плазмообразующего газа. Возможно также выполнение части реактора в виде каскадного плазмотрона, создающего плазму из осушенного отходящего газа с размещением устройства вдува полимера в реактор после выхода плазмы из каскадного плазмотрона.In both versions of the installation, a low-voltage plasma generator is connected to the exhaust gas pipeline and can be made in the form of a DC arc plasma torch with a low operating voltage U and its possible adjustment by changing the gap between the electrodes. In this case, E b ≤U≤2E i , where E b is the excitation energy, E i is the maximum ionization potential of the component of the plasma-forming gas. It is also possible to execute a part of the reactor in the form of a cascade plasmatron creating plasma from the dried off-gas with placement of a polymer injection device into the reactor after the plasma exits the cascade plasmatron.

Установка в обоих случаях может содержать источник ультрафиолетового излучения для облучения зоны взаимодействия газа, плазмы и полимера для интенсификации процессов возбуждения, полимеризации и сополимеризации. The installation in both cases may contain a source of ultraviolet radiation for irradiating the zone of interaction of gas, plasma and polymer to intensify the processes of excitation, polymerization and copolymerization.

Изобретения проиллюстрированы следующим материалом. The invention is illustrated by the following material.

На фиг.1 изображен спектр излучения возбужденных радикалов из зоны реакции плазмы с отходящими газами; на фиг.2 - спектр поглощения в инфракрасной области отходящих газов до их очистки; фиг.3 - спектр поглощения в инфракрасной области отходящих газов после их очистки; на фиг.4 - спектры поглощения в инфракрасной области вводимого в реактор полимера: I - до очистки, II - после очистки; на фиг.5 - схема установки для очистки отходящих газов. Figure 1 shows the emission spectrum of excited radicals from the reaction zone of the plasma with the exhaust gases; figure 2 - absorption spectrum in the infrared region of the exhaust gas before cleaning; figure 3 - absorption spectrum in the infrared region of the exhaust gas after purification; figure 4 - absorption spectra in the infrared region of the polymer introduced into the reactor: I - before purification, II - after purification; figure 5 - diagram of the installation for purification of exhaust gases.

Установка для очистки отходящих газов, которая содержит подсоединенный к трубопроводу 1 отвода последних из промышленной установки реактор 2 с секциями 3 генераторов 4 плазмы и устройство 5 вывода продуктов реакции с патрубком 6 отвода очищенного газа. Installation for purification of exhaust gases, which contains connected to the pipe 1 of the outlet of the latter from the industrial installation, reactor 2 with sections 3 of plasma generators 4 and a device 5 for outputting reaction products with a pipe 6 of the outlet for purified gas.

Согласно первому варианту исполнения установка снабжена устройством 7 ввода в реактор полимера в порошкообразном состоянии, встраивающего в свою структуру вредные компоненты очищаемого отходящего газа или их производные. При этом устройство 5 вывода продуктов реакции имеет сборник 8 твердофазных продуктов реакции с патрубком 9 для их удаления. According to the first embodiment, the installation is equipped with a device 7 for introducing into the reactor a polymer in powder form, incorporating into its structure the harmful components of the purified exhaust gas or their derivatives. In this case, the device 5 for outputting reaction products has a collection of 8 solid-phase reaction products with a pipe 9 for their removal.

Согласно второму варианту исполнения установки устройство 5 вывода продуктов реакции имеет поверхности типа пластин (на черт. не показаны), установленные непосредственно в реакторе и выполненные из полимера, встраивающего в свою структуру вышеозначенные вредные компоненты и их производные, или имеющие покрытие из указанного полимера. According to a second embodiment of the apparatus, the device 5 for outputting reaction products has plate-like surfaces (not shown in the drawing) installed directly in the reactor and made of a polymer incorporating the aforementioned harmful components and their derivatives, or having a coating of said polymer.

В обоих вариантах установки последняя может содержать источник 10 ультрафиолетового излучения для облучения зоны взаимодействия отходящего газа, неравновесной низкотемпературной плазмы и полимера, например, через выполненные в реакторе 2 окна 11. In both versions of the installation, the latter may contain an ultraviolet radiation source 10 for irradiating the interaction zone of the exhaust gas, nonequilibrium low-temperature plasma and polymer, for example, through windows 11 made in the reactor 2.

В стенках реактора 2 могут быть выполнены окна 12 для наблюдения за эффективностью очистки, с целью выбора оптимального режима процесса очистки, через автоматическую программную связь. Windows 12 can be made in the walls of the reactor 2 to monitor the cleaning efficiency, in order to select the optimal mode of the cleaning process, through automatic software communication.

Для создания плазмы из очищаемого газа установка может быть снабжена осушителем 13, через который генераторы 4 своим входом подсоединены к трубопроводу 1. To create a plasma from the gas to be purified, the installation can be equipped with a desiccant 13, through which the generators 4 are connected by their inlet to the pipeline 1.

Очистка газа осуществляется следующим образом. Gas purification is carried out as follows.

На очищаемый газ, подаваемый в реактор 2 через трубопровод 1 из устройств 7 и генератора 4, воздействуют соответственно вводимым полимером, неравновесной низкотемпературной плазмой с высокими скоростями, плазма может быть создана и в самом реакторе и/или облучением, плазма и/или облучение, в частности (УФ), обеспечивают реакции активации и компонентов очищаемого газа и полимера по всему сечению реактора. При этом в полости реактора 2 при взаимодействии указанных потоков образуются ионы и радикалы, например для плазмы на основе азота и инертного газа и очищаемого газа целлюлозо-бумажной промышленности, ионы: Na2+CO2+H2S+CH3SH+NO2+, радикалы:N, O, OH, CH3SH, NO, N*, OH*, NO*, CH*, NH*, мономеры: SO2, C2H2, CS2 CO, которые участвуют в процессе сополимеризации с поступающим полимером, в результате чего и происходит очистка отходящего газа от вредных компонентов: SO2, CS2, CH3SN, NO2 и др. например, по вышеприведенным реакциям или их аналогам.The cleaned gas supplied to the reactor 2 through the pipeline 1 from the devices 7 and the generator 4 is affected by the introduced polymer, a nonequilibrium low-temperature plasma with high speeds, respectively, the plasma can be created in the reactor itself and / or by irradiation, the plasma and / or irradiation, In particular (UV), they provide activation reactions and components of the gas and polymer being purified over the entire cross section of the reactor. In this case, ions and radicals are formed in the cavity of the reactor 2 during the interaction of these streams, for example, for a plasma based on nitrogen and an inert gas and a purified gas from the pulp and paper industry, ions: Na 2 + CO 2 + H 2 S + CH 3 SH + NO 2 +, radicals: N, O, OH, CH 3 SH, NO, N * , OH * , NO * , CH * , NH * , monomers: SO 2 , C 2 H 2 , CS 2 CO, which are involved in the copolymerization process with the incoming polymer, which results in the purification of the exhaust gas from harmful components: SO 2 , CS 2 , CH 3 SN, NO 2 , etc., for example, according to the above reactions or their analogs.

При апробации заявленного способа очистки отходящих газов исследовался их состав на входе и выходе из реактора (применялась установка 1 варианта). В качестве плазмообразующих газов использовались смеси природного газа или азота с инертными газами. В спектре излучения из зоны реакции наблюдаются интенсивные полосы возбужденных радикалов (см. фиг.1). В качестве вводимого полимера использовался полимерный порошок, полученный из смеси метана с аргоном плазменным способом, структура которого характеризуется наличием свободных радикалов и высокими концентрациями парамагнитных центров. When testing the inventive method for purification of exhaust gases, their composition at the inlet and outlet of the reactor was studied (installation of option 1 was used). As plasma-forming gases, mixtures of natural gas or nitrogen with inert gases were used. In the spectrum of radiation from the reaction zone, intense bands of excited radicals are observed (see Fig. 1). The polymer used was polymer powder obtained from a mixture of methane and argon by a plasma method, the structure of which is characterized by the presence of free radicals and high concentrations of paramagnetic centers.

Состав отходящего газа определялся по спектрам поглощения в инфракрасной области. The composition of the exhaust gas was determined by the absorption spectra in the infrared region.

Спектры поглощения отходящего газа до и после очистки представлены соответственно на фиг. 2 и 3. The absorption spectra of the exhaust gas before and after purification are shown respectively in FIG. 2 and 3.

Из сопоставления указанных спектров следует, что вредные компоненты выводятся из газовой фазы, поскольку полосы поглощения окислов азота, серы, меркаптанов и др. соединений серы отсутствуют в спектре отходящих газов после их очистки (на выходе из реактора). From a comparison of the indicated spectra, it follows that the harmful components are removed from the gas phase, since the absorption bands of nitrogen oxides, sulfur, mercaptans, and other sulfur compounds are absent in the spectrum of exhaust gases after their purification (at the outlet of the reactor).

Подтверждение прохождения процесса сополимеризации со встраиванием в структуру вводимого полимера вредных компонентов проиллюстрировано на фиг.4, где представлены спектры поглощения полимера до прохождения процесса очистки и на выходе из реактора - кривые I и II. В спектре поглощения полимера наблюдаются интенсивные полосы, характерные для соединений серы и азота, ранее отсутствующие в спектре вводимого полимера. Confirmation of the passage of the copolymerization process with incorporation of harmful components into the structure of the introduced polymer is illustrated in Fig. 4, which shows the absorption spectra of the polymer before the purification process and at the outlet of the reactor — curves I and II. Intense bands characteristic of sulfur and nitrogen compounds, previously absent from the spectrum of the introduced polymer, are observed in the absorption spectrum of the polymer.

Преимуществами изобретений являются возможность одновременной очистки отходящих газов от окислов серы, азота, углерода, меркаптанов и др., соединений серы (например, CS2, H2S) без образования вторичных токсичных продуктов, высокая степень очистки от окислов серы, азота, меркаптанов и сероуглерода, применение низковольтной техники.The advantages of the inventions are the possibility of simultaneous purification of exhaust gases from oxides of sulfur, nitrogen, carbon, mercaptans, etc., sulfur compounds (for example, CS 2 , H 2 S) without the formation of secondary toxic products, a high degree of purification from oxides of sulfur, nitrogen, mercaptans and carbon disulfide, the use of low-voltage technology.

Следует также отметить, что установка (в обоих представленных вариантах исполнения) не имеет сложных и дорогостоящих узлов и аппаратуры, проста и безопасна в эксплуатации (из-за низких напряжений, необходимых для образования плазмы), надежна в работе, имеет малые габариты и вес, легко монтируется на действующем производстве без изменения технологического процесса, имеет возможность увеличения расхода очищаемого газа до нескольких сотен тысяч м3/ч. за счет использования блоков из параллельно расположенных реакторов.It should also be noted that the installation (in both of the presented versions) does not have complex and expensive components and equipment, is simple and safe to operate (due to the low voltage required for plasma formation), reliable in operation, has small dimensions and weight, it is easily mounted on the existing production without changing the technological process, it has the ability to increase the flow rate of the purified gas to several hundred thousand m 3 / h through the use of blocks from parallel reactors.

Claims (18)

1. Способ очистки отходящих газов путем воздействия в реакторе на газы неравновесной низкотемпературной плазмой с образованием твердых продуктов реакции, отделения последних и вывода очищенного газа, отличающийся тем, что в реактор дополнительно вводят полимер, встраивающий в свою структуру вредные компоненты, или их производные и осуществляют реакции активации очищаемого газа и полимера плазмой и/или облучением. 1. The method of purification of exhaust gases by exposing the gases in the reactor to non-equilibrium low-temperature plasma with the formation of solid reaction products, separating the latter and removing purified gas, characterized in that the polymer is additionally introduced into the reactor, which incorporates harmful components into its structure, or their derivatives, and is carried out activation reactions of the gas and polymer being purified by plasma and / or irradiation. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что введение полимера осуществляют его вдувом в порошкообразном состоянии. 2. The method according to claim 1, characterized in that the introduction of the polymer is carried out by blowing it in a powder state. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что плазму вдувают в реактор со сверхзвуковой скоростью. 3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the plasma is blown into the reactor at a supersonic speed. 4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что для облучения зоны взаимодействия газов, плазмы и полимера используют ультрафиолетовое излучение. 4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that ultraviolet radiation is used to irradiate the interaction zone of gases, plasma and polymer. 5. Способ по пп.1 - 4, отличающийся тем, что плазму создают из предварительно осушенного очищаемого газа. 5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that the plasma is created from a pre-dried purified gas. 6. Способ по пп.1 - 4, отличающийся тем, что плазму создают из природного газа, азота, инертного газа или их смесей. 6. The method according to claims 1 to 4, characterized in that the plasma is created from natural gas, nitrogen, inert gas or mixtures thereof. 7. Установка для очистки отходящих газов, содержащая подключенный к трубопроводу отходящих газов реактор с генераторами плазмы и устройство вывода продуктов реакции, выполненные в виде отделителя со сборником твердофазных компонентов, отличающаяся тем, что она снабжена устройством ввода в реактор полимера в виде порошка, встраивающего в свою структуру вредные компоненты или их производные. 7. Installation for purification of exhaust gases, containing a reactor connected to the exhaust gas pipeline with plasma generators and a device for outputting reaction products, made in the form of a separator with a collector of solid-phase components, characterized in that it is equipped with a polymer input device in the form of a powder incorporating into harmful components or their derivatives. 8. Установка по п.7, отличающаяся тем, что каждый генератор плазмы выполнен в виде плазмотрона постоянного тока с регулируемым зазором между его электродами. 8. Installation according to claim 7, characterized in that each plasma generator is made in the form of a direct current plasma torch with an adjustable gap between its electrodes. 9. Установка по п.7, отличающаяся тем, что реактор с генераторами плазмы выполнен в виде каскадного плазмотрона. 9. Installation according to claim 7, characterized in that the reactor with plasma generators is made in the form of a cascade plasmatron. 10. Установка по пп.7 и 8, отличающаяся тем, что каждый генератор плазмы подключен своим входом к трубопроводу отходящих газов через осушитель. 10. Installation according to claims 7 and 8, characterized in that each plasma generator is connected by its inlet to the exhaust gas pipe through a dryer. 11. Установка по пп.7 - 10, отличающаяся тем, что устройство ввода полимера в реактор выполнено с возможностью изменения направления ввода полимера в полость реактора. 11. Installation according to claims 7 to 10, characterized in that the device for introducing the polymer into the reactor is configured to change the direction of introduction of the polymer into the cavity of the reactor. 12. Установка по пп.7 - 11, отличающаяся тем, что она снабжена источником ультрафиолетового излучения для облучения зоны взаимодействия отходящих газов с плазмой и полимером. 12. Installation according to claims 7 to 11, characterized in that it is equipped with a source of ultraviolet radiation for irradiating the zone of interaction of exhaust gases with plasma and polymer. 13. Установка очистки отходящих газов, содержащая подключенный к трубопроводу отходящих газов реактор с генераторами плазмы и устройство вывода продуктов реакции, отличающаяся тем, что последнее размещено непосредственно в реакторе и выполнено в виде поверхностей типа пластин из полимера, встраивающего в свою структуру вредные компоненты и их производные, или имеющих покрытие из указанного полимера в виде порошка или пленки. 13. Installation of purification of exhaust gases, containing a reactor connected to the exhaust gas pipeline with plasma generators and a device for outputting reaction products, characterized in that the latter is placed directly in the reactor and is made in the form of surfaces such as plates of a polymer incorporating harmful components and their derivatives, or having a coating of the specified polymer in the form of a powder or film. 14. Установка по п. 13, отличающаяся тем, что каждый генератор плазмы выполнен в виде электродугового плазмотрона с регулируемым зазором между его электродами. 14. Installation according to claim 13, characterized in that each plasma generator is made in the form of an electric arc plasma torch with an adjustable gap between its electrodes. 15. Установка по п.13, отличающаяся тем, что реактор с генераторами плазмы выполнен в виде каскадного плазмотрона. 15. Installation according to item 13, wherein the reactor with plasma generators is made in the form of a cascade plasmatron. 16. Установка по пп.13 и 14, отличающаяся тем, что каждый генератор плазмы подключен своим входом к трубопроводу отходящих газов через осушитель. 16. Installation according to claims 13 and 14, characterized in that each plasma generator is connected by its inlet to the exhaust gas pipeline through a desiccant. 17. Установка по п.15, отличающаяся тем, что плазмотрон подключен своим входом к трубопроводу отходящих газов через осушитель. 17. The apparatus of claim 15, wherein the plasma torch is connected by its inlet to the exhaust gas pipe through a desiccant. 18. Установка по пп.13 - 17, отличающаяся тем, что она снабжена источником ультрафиолетового излучения для облучения зоны реакции. 18. Installation according to claims 13-17, characterized in that it is provided with a source of ultraviolet radiation for irradiating the reaction zone.
RU95111334A 1995-06-30 1995-06-30 Method of cleaning of waste gases and installation for its realization RU2106183C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95111334A RU2106183C1 (en) 1995-06-30 1995-06-30 Method of cleaning of waste gases and installation for its realization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95111334A RU2106183C1 (en) 1995-06-30 1995-06-30 Method of cleaning of waste gases and installation for its realization

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95111334A RU95111334A (en) 1997-10-10
RU2106183C1 true RU2106183C1 (en) 1998-03-10

Family

ID=20169632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95111334A RU2106183C1 (en) 1995-06-30 1995-06-30 Method of cleaning of waste gases and installation for its realization

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2106183C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2477649C1 (en) * 2011-07-26 2013-03-20 Учреждение Российской академии наук Институт химии нефти Сибирского отделения РАН (ИХН СО РАН) Method of cleaning hydrocarbon gas of hydrogen sulphide
WO2014134408A1 (en) * 2013-03-01 2014-09-04 Strategic Environmental & Energy Resources, Inc. Waste disposal
RU2753275C1 (en) * 2018-02-09 2021-08-12 Чайна Петролиум энд Кемикал Корпорейшн Apparatus for executing low-temperature plasma reaction and method for decomposing hydrogen sulphide

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. "Теплофизика высоких температур", т.28, N 5, 1980, с.995-1008. 2. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2477649C1 (en) * 2011-07-26 2013-03-20 Учреждение Российской академии наук Институт химии нефти Сибирского отделения РАН (ИХН СО РАН) Method of cleaning hydrocarbon gas of hydrogen sulphide
US8870735B2 (en) 2012-05-17 2014-10-28 Strategic Environmental & Energy Resources, Inc. Waste disposal
US9393519B2 (en) 2012-05-17 2016-07-19 Strategic Environmental & Energy Resources, Inc. Waste disposal
WO2014134408A1 (en) * 2013-03-01 2014-09-04 Strategic Environmental & Energy Resources, Inc. Waste disposal
GB2523062A (en) * 2013-03-01 2015-08-12 Strategic Environmental & Energy Resources Inc Waste disposal
RU2753275C1 (en) * 2018-02-09 2021-08-12 Чайна Петролиум энд Кемикал Корпорейшн Apparatus for executing low-temperature plasma reaction and method for decomposing hydrogen sulphide

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Czernichowski Gliding arc: applications to engineering and environment control
Liu et al. A review on removal of elemental mercury from flue gas using advanced oxidation process: chemistry and process
Dhali et al. Dielectric‐barrier discharge for processing of SO2/NO x
Chang et al. Removal of SO2 from gas streams using a dielectric barrier discharge and combined plasma photolysis
CA2047759C (en) Process and apparatus for waste gas treatment by multi-stage electron beam irradiation
JP3329386B2 (en) Method and apparatus for removing SO2 and NOx from combustion flue gas
CN101239269A (en) Rotating electric-discharging low temperature plasma organic waste gases purifying device
US4097349A (en) Photochemical process for fossil fuel combustion products recovery and utilization
Radoiu et al. Emission control of SO2 and NOx by irradiation methods
KR100239598B1 (en) Multi-stage gaseous pollutant destruction apparatus and method
US5020457A (en) Destruction of acid gas emissions
RU2106183C1 (en) Method of cleaning of waste gases and installation for its realization
Brandenburg et al. Plasma-based depollution of exhausts: principles, state of the art and future prospects
EP1497023B1 (en) Method for abatement of voc in exhaust gases by wet pulse corona discharge
KR20100136607A (en) The system for treating of harmful gas
RU95111334A (en) METHOD FOR CLEANING EXHAUST GASES AND INSTALLATION OPTIONS FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2077936C1 (en) Method of detoxification of exhaust gas from polycyclic aromatic hydrocarbons
RU2033247C1 (en) Method and apparatus for removing sulfur-containing gaseous admixtures from chimneys
RU94040929A (en) Method and apparatus for producing elementary sulfur and molecular hydrogen from hydrogen sulfide-containing basic gas mixture
RU2257256C1 (en) Method of cleaning gas emissions from polycyclic aromatic hydrocarbons, benza-pyrene inclusive
Dong et al. Removal of NO/sub x/and SO/sub 2/in plasma reactor with water film
RU2064815C1 (en) Plasmochemical reactor for cleaning air from sulfur and nitrogen oxides
Huczko Plasma chemistry and environmental protection: Application of thermal and non-thermal plasmas
SU1470984A1 (en) Method and apparatus for converting ic-engine exhaust gases
Wei et al. The influence of water on corona discharge in the flue gas