RU2271856C2 - Method of purification of flue gases from nitrogen oxide - Google Patents
Method of purification of flue gases from nitrogen oxide Download PDFInfo
- Publication number
- RU2271856C2 RU2271856C2 RU2004105758/15A RU2004105758A RU2271856C2 RU 2271856 C2 RU2271856 C2 RU 2271856C2 RU 2004105758/15 A RU2004105758/15 A RU 2004105758/15A RU 2004105758 A RU2004105758 A RU 2004105758A RU 2271856 C2 RU2271856 C2 RU 2271856C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- purification
- gases
- gas
- flue
- temperature
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области очистки дымовых газов и может быть использовано для снижения выбросов оксидов азота с продуктами сгорания топливосжигающих агрегатов методом высокотемпературного селективного некаталитического восстановления оксидов азота с использованием карбамида (мочевины).The invention relates to the field of flue gas purification and can be used to reduce emissions of nitrogen oxides from the products of combustion of fuel-burning units by the method of high-temperature selective non-catalytic reduction of nitrogen oxides using urea (urea).
Известны способы селективной некаталитической высокотемпературной очистки дымовых газов (СНКВ) от оксидов азота US №4208386, C1 423/235, 1980 [1]; US №4325924, C1 423/235, 1982 [2], использующие для этой цели карбамид. Карбамид может инжектироваться в очищаемый газовый поток с температурой, превышающей 1300°F (причем преимущественно температура очищаемых газов не должна превышать 1900 [1] - 2500°F [2]), в виде сухого порошка, расплава или его раствора в одном растворителе или смеси растворителей.Known methods for selective non-catalytic high-temperature cleaning of flue gases (SNCR) from nitrogen oxides US No. 4208386, C1 423/235, 1980 [1]; US No. 4325924, C1 423/235, 1982 [2], using urea for this purpose. Urea can be injected into the gas stream being cleaned with a temperature exceeding 1300 ° F (moreover, the temperature of the gas being purified should not exceed 1900 [1] - 2500 ° F [2]), in the form of a dry powder, melt or its solution in one solvent or mixture solvents.
Недостатками указанных способов являются низкая эффективность процесса очистки отходящих газов от оксидов азота, высокое содержание в очищенных газах вторичного загрязнителя - аммиака, а также ограниченный температурный интервал, внутри которого протекает процесс более эффективной очистки газов от оксидов азота.The disadvantages of these methods are the low efficiency of the process of purification of exhaust gases from nitrogen oxides, the high content in the purified gases of a secondary pollutant - ammonia, as well as the limited temperature range within which the process of more efficient gas purification from nitrogen oxides proceeds.
В ряде патентов, в том числе и в вышеупомянутых, для повышения эффективности процесса очистки газов от оксидов азота с использованием карбамида предлагается использовать вместе с карбамидом ряд иных восстанавливающих химических веществ (US №4751065, C1 423/235 1988; US №4844878, C1 423/235, 1989; US №4888165, C1 423/235, 1989).In a number of patents, including the aforementioned, to improve the efficiency of the process of purification of gases from nitrogen oxides using urea, it is proposed to use a number of other reducing chemicals together with urea (US No. 4751065, C1 423/235 1988; US No. 4844878, C1 423 / 235, 1989; US No. 4888165, C1 423/235, 1989).
Недостатками указанных способов являются также низкая эффективность процесса очистки отходящих газов от оксидов азота, высокое содержание в очищенных газах вторичного загрязнителя - аммиака, а также ограниченный температурный интервал, внутри которого протекает процесс наиболее эффективной очистки газов от оксидов азота.The disadvantages of these methods are also the low efficiency of the process of purification of exhaust gases from nitrogen oxides, the high content in the purified gases of a secondary pollutant - ammonia, as well as the limited temperature range within which the process of the most effective gas purification from nitrogen oxides proceeds.
Совершенствование процесса очистки газов от оксидов азота с использованием карбамида в направлении повышения эффективности процесса и снижения выброса вторичных загрязнителей, основным из которых является аммиак, описано в патентах: US №4777024, US C1 423/235, 1988; US №4780289, US C1 423/235, 1988. При добавлении различных химических веществ удалось достигнуть содержания аммиака в очищенных газах 30-90 ppm.Improving the process of gas purification from nitrogen oxides using urea in the direction of increasing the efficiency of the process and reducing the emission of secondary pollutants, the main of which is ammonia, is described in patents: US No. 4777024, US C1 423/235, 1988; US No. 4780289, US C1 423/235, 1988. By adding various chemicals, it was possible to achieve an ammonia content of 30-90 ppm in the purified gases.
Недостатком указанных способов является необходимость ввода дополнительных химических реагентов, а также недостаточно высокая эффективность процесса по отношению к очистке газов от оксидов азота (до 50-60%).The disadvantage of these methods is the need to enter additional chemical reagents, as well as the insufficiently high efficiency of the process with respect to the purification of gases from nitrogen oxides (up to 50-60%).
Известен способ очистки дымовых газов от оксидов азота Патент US №5240688, US C1 423/235, 1993, заключающийся в том, что в поток очищаемых газов вводятся продукты гидролиза карбамида, причем в данном патенте указано, что для гидролиза карбамида используется ее водный раствор, сам процесс гидролиза проводят при температуре 300-500°F и в течение, по крайней мере, не менее трех минут (для фактически полного протекания реакции гидролиза мочевины время должно составлять не менее шести минут) с образованием, по крайней мере, одного из далее перечисленных продуктов, или же их смесей: карбамата аммония, карбоната аммония, бикарбоната аммония и аммиака. Скорость гидролиза может быть увеличена путем проведения реакции под повышенным давлением (1200-1500 psi), либо введением в нейтральный водный раствор мочевины гидролизующих агентов - веществ, изменяющих рН водного раствора карбамида. Возможно также использование для очистки отходящих газов от оксидов азота композиций, включающих в свой состав, помимо продуктов гидролиза карбамида, ряд органических соединений, что позволяет удовлетворительно очищать от оксидов азота отходящие газы с более низкой температурой.A known method of purification of flue gases from nitrogen oxides US Patent No. 5240688, US C1 423/235, 1993, which consists in the fact that urea hydrolysis products are introduced into the stream of purified gases, and this patent states that its aqueous solution is used for hydrolysis of urea, the hydrolysis process itself is carried out at a temperature of 300-500 ° F and for at least three minutes (for the urea hydrolysis reaction to proceed completely, the time should be at least six minutes) with the formation of at least one of the following product s, or mixtures thereof: ammonium carbamate, ammonium carbonate, ammonium bicarbonate and ammonia. The hydrolysis rate can be increased by carrying out the reaction under increased pressure (1200-1500 psi), or by introducing hydrolyzing agents into the neutral urea aqueous solution - substances that change the pH of the aqueous urea solution. It is also possible to use compositions for purification of exhaust gases from nitrogen oxides that include, in addition to the products of urea hydrolysis, a number of organic compounds, which makes it possible to satisfactorily clean exhaust gases with a lower temperature from nitrogen oxides.
Недостатками данного способа являются также низкая степень очистки отходящих газов от оксидов азота, а также использование дополнительных реагентов, которые бы увеличивали эффективность данной очистки.The disadvantages of this method are also the low degree of purification of exhaust gases from nitrogen oxides, as well as the use of additional reagents that would increase the efficiency of this purification.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки дымовых газов от оксидов азота по патенту РФ №2040737, кл. F 23 J 15/00, 1992, согласно которому очистку продуктов сгорания топливосжигающих агрегатов от оксидов азота осуществляют путем впрыскивания в зону отходящих газов с температурой 700-1200°С парогазовой восстанавливающей смеси, предварительно полученной в результате термогидролиза мочевины в ее водном растворе при температуре 60-150°С с последующим испарением реакционной смеси при температуре 100-350°С с помощью перегретого пара. Процессы термогидролиза и испарения полученной в результате термогидролиза восстанавливающей смеси осуществляют в последовательно расположенных реакторах.Closest to the invention in technical essence and the achieved result is a method of purification of flue gases from nitrogen oxides according to the patent of the Russian Federation No. 2040737, class. F 23 J 15/00, 1992, according to which the cleaning of the products of combustion of fuel-burning units from nitrogen oxides is carried out by injecting into the zone of exhaust gases with a temperature of 700-1200 ° C a vapor-gas reducing mixture previously obtained by thermohydrolysis of urea in its aqueous solution at a temperature of 60 -150 ° C followed by evaporation of the reaction mixture at a temperature of 100-350 ° C using superheated steam. The processes of thermohydrolysis and evaporation of the resulting mixture of thermohydrolysis are carried out in successive reactors.
Недостатками указанного способа являются недостаточная эффективность очистки отходящих газов от оксидов азота в широком интервале температур очищаемых газов, загрязнение отходящих газов вторичным загрязнителем - аммиаком, а также сложность технологического процесса получения восстанавливающей смеси.The disadvantages of this method are the insufficient efficiency of purification of exhaust gases from nitrogen oxides in a wide temperature range of the purified gases, pollution of the exhaust gases with a secondary pollutant - ammonia, as well as the complexity of the process for producing a reducing mixture.
Задачей изобретения является упрощение технологической схемы очистки отходящих газов от оксидов азота, повышение степени очистки газа в широком диапазоне температур очищаемых продуктов сгорания, а также существенное снижение количества вторичного загрязнителя - аммиака, в очищенных газах.The objective of the invention is to simplify the technological scheme of purification of exhaust gases from nitrogen oxides, increasing the degree of gas purification in a wide temperature range of the purified combustion products, as well as a significant reduction in the amount of secondary pollutant - ammonia, in the purified gases.
Задача по изобретению решается тем, что в способе селективной некаталитической очистки дымовых газов от оксидов азота, включающем подачу предварительно полученной парогазовой восстановительной смеси в газоход топливосжигающего агрегата в поток очищаемых газов с температурой 700-1200°С, согласно изобретению парогазовую восстановительную смесь получают в подключенном к газоходу высокоскоростном реакторе путем введения в контакт в течение 0,5-5 с водного раствора карбамида с перегретым паром при давлении 3-10 атм.The problem according to the invention is solved in that in a method for the selective non-catalytic purification of flue gases from nitrogen oxides, comprising supplying a pre-obtained steam-gas recovery mixture to a gas duct of a fuel-burning unit in a stream of cleaned gases with a temperature of 700-1200 ° C, according to the invention, a gas-vapor reduction mixture is obtained in gas duct of a high-speed reactor by introducing into contact for 0.5-5 s an aqueous urea solution with superheated steam at a pressure of 3-10 atm.
Задача решается также тем, что концентрация водного раствора карбамида составляет 20-40 мас.%, давление преимущественно составляет 3-6 атм, а температура перегретого пара 200-400°С.The problem is also solved by the fact that the concentration of the aqueous urea solution is 20-40 wt.%, The pressure is mainly 3-6 atm, and the temperature of the superheated steam is 200-400 ° C.
Задача решается также тем, что в качестве газа-носителя, равномерно распределяющего восстановительную смесь в потоке очищаемых газов, используют воздух, водяной пар, дымовые газы.The problem is also solved by the fact that air, water vapor, flue gases are used as a carrier gas uniformly distributing the reducing mixture in the stream of purified gases.
Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.The essence of the claimed invention is as follows.
Принципиальная технологическая схема процесса селективной некаталитической высокотемпературной очистки дымовых газов от оксидов азота показана на чертеже.Schematic diagram of the process of selective non-catalytic high-temperature cleaning of flue gases from nitrogen oxides is shown in the drawing.
В высокоскоростной реактор 1 по линии 2 подают водный раствор карбамида с концентрацией 20-40 мас.%, по линии 3 подают перегретый пар с температурой 200-400°С. Расход раствора карбамида определяется объемом очищаемых газов и концентрацией в них оксидов азота. Расход перегретого пара зависит от расхода раствора карбамида и может составлять 15-30 кг на 1 кг раствора. В высокоскоростном реакторе под давлением 3-10 атм происходит контакт водного раствора мочевины и перегретого пара в течение 0,5-5,0 с, в результате которого протекает термическое разложение карбамида и испарение продуктов разложения с образованием парогазовой восстановительной смеси, которую через сопловые устройства 4, подключенные к выходу высокоскоростного реактора, с помощью линии подачи 5 газа-носителя вводят в газоход 6, температура газового потока в котором находится на уровне 700-1200°С.An aqueous urea solution with a concentration of 20-40 wt.% Is supplied to the high-speed reactor 1 through line 2, and superheated steam with a temperature of 200-400 ° C is fed through line 3. The flow rate of the urea solution is determined by the volume of purified gases and the concentration of nitrogen oxides in them. The consumption of superheated steam depends on the consumption of the urea solution and can be 15-30 kg per 1 kg of solution. In a high-speed reactor under a pressure of 3-10 atm, an aqueous solution of urea and superheated steam contact for 0.5-5.0 s, resulting in thermal decomposition of urea and evaporation of decomposition products with the formation of a vapor-gas recovery mixture, which through nozzle devices 4 connected to the output of the high-speed reactor, using the supply line 5 of the carrier gas is introduced into the duct 6, the temperature of the gas stream in which is at a level of 700-1200 ° C.
Следующие примеры только иллюстрируют изобретение, но не ограничивают его.The following examples only illustrate the invention, but do not limit it.
Пример 1 (прототип). Паровой котел паропроизводительностью 100 т/ч работал в режиме 50%-ной нагрузки. Процесс очистки дымовых газов проводился парогазовой восстановительной смесью, полученной предварительным термогидролизом 20%-ного водного раствора мочевины и последующим испарением образовавшихся веществ. Испарение обеспечивалось путем добавления перегретого пара с температурой 250°С и давлением 5 атм. Результаты испытаний приведены в таблице 1.Example 1 (prototype). A steam boiler with a steam capacity of 100 t / h was operating at 50% load. The flue gas purification process was carried out with a gas-vapor recovery mixture obtained by preliminary thermohydrolysis of a 20% aqueous urea solution and subsequent evaporation of the resulting substances. Evaporation was ensured by adding superheated steam with a temperature of 250 ° C and a pressure of 5 atm. The test results are shown in table 1.
Режим
Mode
Пример 2. Процесс очистки дымовых газов осуществлялся на мусоросжигательном котле. Объем очищаемых газов 40000 нм3/ч. В качестве восстановителя использовался водный раствор карбамида с концентрацией 40 мас.%. Расход раствора карбамида составлял 10-20 кг/ч. Процесс очистки дымовых газов осуществлялся парогазовой восстановительной смесью, предварительно полученной в высокоскоростном реакторе путем введения в контакт в течение 1 сек 40%-ного водного раствора карбамида и перегретого водяного пара с температурой 250°С и давлением 5 атм. Расход перегретого пара составлял 300-600 кг/ч. Результаты испытаний приведены в таблице 2.Example 2. The process of cleaning flue gases was carried out on an incinerator. The volume of purified gases is 40,000 nm 3 / h. An aqueous urea solution with a concentration of 40 wt.% Was used as a reducing agent. The flow rate of the urea solution was 10-20 kg / h. The flue gas cleaning process was carried out with a gas-vapor recovery mixture previously obtained in a high-speed reactor by contacting for 1 sec a 40% aqueous urea solution and superheated water vapor with a temperature of 250 ° C and a pressure of 5 atm. The consumption of superheated steam was 300-600 kg / h. The test results are shown in table 2.
Режим
Mode
Сравнительный анализ результатов очистки отходящих дымовых газов от оксидов азота по прототипу и по изобретению показал значительное повышение степени очистки газов, а также расширение температурного интервала эффективного протекания процесса при использовании способа по изобретению. Кроме того, в очищенных газах существенно снижается концентрация вторичного загрязнителя - аммиака.A comparative analysis of the results of purification of flue gases from nitrogen oxides according to the prototype and according to the invention showed a significant increase in the degree of gas purification, as well as the expansion of the temperature range of the effective process using the method according to the invention. In addition, the concentration of the secondary pollutant, ammonia, is significantly reduced in the purified gases.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004105758/15A RU2271856C2 (en) | 2004-02-25 | 2004-02-25 | Method of purification of flue gases from nitrogen oxide |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004105758/15A RU2271856C2 (en) | 2004-02-25 | 2004-02-25 | Method of purification of flue gases from nitrogen oxide |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004105758A RU2004105758A (en) | 2005-08-10 |
RU2271856C2 true RU2271856C2 (en) | 2006-03-20 |
Family
ID=35844644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004105758/15A RU2271856C2 (en) | 2004-02-25 | 2004-02-25 | Method of purification of flue gases from nitrogen oxide |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2271856C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2550864C2 (en) * | 2013-09-27 | 2015-05-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" | Method for high-temperature non-catalytic removal of nitrogen oxides from combustion products with multi-zone input of reducing agent |
RU2742174C1 (en) * | 2020-07-24 | 2021-02-02 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" (ОАО "ВТИ") | Method of purification from nitrogen oxides of fuel combustion products in gas duct of thermal unit and installation for its implementation |
RU2793746C2 (en) * | 2018-04-06 | 2023-04-05 | Яра Интернэшнл Aсa (Yara International Asa) | REMOVAL OF NITROGEN OXIDES (NOx) FROM GASEOUS EFFLUENTS |
-
2004
- 2004-02-25 RU RU2004105758/15A patent/RU2271856C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2550864C2 (en) * | 2013-09-27 | 2015-05-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" | Method for high-temperature non-catalytic removal of nitrogen oxides from combustion products with multi-zone input of reducing agent |
RU2793746C2 (en) * | 2018-04-06 | 2023-04-05 | Яра Интернэшнл Aсa (Yara International Asa) | REMOVAL OF NITROGEN OXIDES (NOx) FROM GASEOUS EFFLUENTS |
RU2742174C1 (en) * | 2020-07-24 | 2021-02-02 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" (ОАО "ВТИ") | Method of purification from nitrogen oxides of fuel combustion products in gas duct of thermal unit and installation for its implementation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004105758A (en) | 2005-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8877149B2 (en) | Combustion flue gas NOx treatment | |
CN108187490A (en) | Macromolecule Dry denitration agent and preparation method thereof and denitrating technique and denitration device | |
CN207980856U (en) | Solid waste incineration flue gas processing system | |
CN104923072A (en) | Hydrogen sulfide removal method based on photocatalytic spraying | |
CN104474859B (en) | A kind of method of flue gas desulfurization and denitrification, device and application thereof | |
CN107631308A (en) | A kind of system and method for high temperature incineration method processing acrylic nitrile waste water | |
CN105056758A (en) | Method for fluidized catalytic removal of nitrogen oxide, and apparatus thereof | |
EP0614690B1 (en) | Treatment of incinerator exhaust gas | |
CN109289471A (en) | A kind of sintering flue gas ozone step oxidation-absorption denitrating system and method | |
CN110332552B (en) | Resourceful treatment system and method for chlorine-sulfur-containing organic waste liquid | |
CN108458351B (en) | Solid waste incineration flue gas purification treatment method and system thereof | |
CN108452663A (en) | Solid waste incineration flue gas processing method | |
CN215523303U (en) | Plasma hazardous waste treatment system | |
CN113701170A (en) | Hazardous waste incineration system and operation process thereof | |
RU2271856C2 (en) | Method of purification of flue gases from nitrogen oxide | |
JP5640120B1 (en) | Simultaneous reduction method of nitrogen oxide and nitrous oxide by multistage reaction in fluidized bed combustion furnace | |
JPH10132241A (en) | Method for disposing of waste liquid or exhaust gas | |
CN203281209U (en) | Flue gas denitration system by adopting SNCR and SCR combination method for coal-fired boiler | |
CN207527606U (en) | A kind of system of high temperature incineration method processing acrylic nitrile waste water | |
CN109821393A (en) | CFB boiler based on wet absorption mixes tail portion flue gas purifying technique after burning sawdust sludge | |
CN105056745A (en) | Method for efficiently removing NO in flue gas | |
CN112408433B (en) | Production method of sodium metabisulfite with low nitrogen oxide emission | |
CN114738770A (en) | Incineration treatment method and system for waste tar, waste gas and waste water | |
CN111359398B (en) | Method for denitration and whitening of flue gas | |
RU2314861C1 (en) | Method of the selective non-catalytic purification of the flue gases from nitrogen oxides |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20090828 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160226 |