RU2296000C1 - Method of cleaning flue gases from nitrogen oxides - Google Patents

Method of cleaning flue gases from nitrogen oxides Download PDF

Info

Publication number
RU2296000C1
RU2296000C1 RU2005124644/15A RU2005124644A RU2296000C1 RU 2296000 C1 RU2296000 C1 RU 2296000C1 RU 2005124644/15 A RU2005124644/15 A RU 2005124644/15A RU 2005124644 A RU2005124644 A RU 2005124644A RU 2296000 C1 RU2296000 C1 RU 2296000C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ammonia
flue gases
nitrogen oxides
gases
nitrogen
Prior art date
Application number
RU2005124644/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Васильевич Афанасьев (RU)
Сергей Васильевич Афанасьев
Владимир Николаевич Махлай (RU)
Владимир Николаевич Махлай
Юрий Николаевич Буданов (RU)
Юрий Николаевич Буданов
Людмила В чеславовна Лисовска (RU)
Людмила Вячеславовна Лисовская
Original Assignee
ОАО "Тольяттиазот"
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 ОАО "Тольяттиазот" filed Critical ОАО "Тольяттиазот"
Priority to RU2005124644/15A priority Critical patent/RU2296000C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2296000C1 publication Critical patent/RU2296000C1/en

Links

Landscapes

  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: cleaning waste flue gases of tubular furnaces used in power technological plants of ammonia production process from nitrogen oxides.
SUBSTANCE: proposed method includes mixing flue gases with air and ammonia-containing reductant. Used as ammonia-containing reductant are synthetic gases of ammonia production process of the following composition, mass-%: ammonia, 20-30; methane, 18-24; hydrogen, 25-35; argon, 3.8-4.8; the remainder being nitrogen. Selective catalytic reduction of nitrogen oxides of flue gases is performed in reactor at temperature of 240-450°C with the use of tungsten-vanadium catalyst. Proposed method makes it possible to clean flue gases to 91%.
EFFECT: high degree of cleaning.
2 ex

Description

Изобретение относится к способам очистки от оксидов азота отходящих дымовых газов трубчатых печей, применяемых в энерготехнологических установках производства аммиака.The invention relates to methods for purification from nitrogen oxides of the exhaust flue gases of tube furnaces used in energy-technological installations for the production of ammonia.

Известен способ некаталитической очистки дымовых газов от оксидов азота [SU №1811993, кл. В 01 D 53/34], включающий их гомогенное восстановление аммиаком при вводе его в зону с температурой 900-1000°С, причем с целью снижения затрат при сохранении высокой степени очистки от оксидов азота аммиак вводят в смеси с отпарными газами производства аммиака в зону подовых каналов. Достигаемый положительный результат обусловлен присутствием в отпарных газах метана, оксида углерода, аммиака, метанола, паров воды и других компонентов.A known method of non-catalytic purification of flue gases from nitrogen oxides [SU No. 1811993, class. In 01 D 53/34], including their homogeneous reduction with ammonia when it is introduced into the zone with a temperature of 900-1000 ° C, and in order to reduce costs while maintaining a high degree of purification from nitrogen oxides, ammonia is introduced into the zone with ammonia stripping gases hearth channels. The achieved positive result is due to the presence of methane, carbon monoxide, ammonia, methanol, water vapor and other components in the stripping gases.

Существенным недостатком указанного способа является пониженная концентрация аммиака в отпарных газах (около 18%) и высокая температура осуществления процесса в подовых каналах, расположенных между рядами реакционных труб в радиантной части печи, что создает повышенные трудности для его практической реализации. Кроме этого возможен проскок аммиака в количествах, превышающих санитарно-допустимые нормы.A significant drawback of this method is the low concentration of ammonia in the stripping gases (about 18%) and the high temperature of the process in the hearth channels located between the rows of reaction tubes in the radiant part of the furnace, which creates increased difficulties for its practical implementation. In addition, an overflow of ammonia is possible in quantities exceeding sanitary standards.

Наиболее близким по технической сущности может рассматриваться способ селективного гидрирования [Справочник азотчика. 2-е изд. переработанное. М.: Химия. 1986. С.220] отходящих нитрозных газов производства аммиака и метанола на алюмованадиевых и алюмомарганцевованадиевых катализаторах в реакторах цилиндрического типа при температуре 200-320°С в присутствии избыточного количества аммиака.The closest in technical essence can be considered a method of selective hydrogenation [Reference nitrogen. 2nd ed. recycled. M .: Chemistry. 1986. P.220] waste nitrous gases of ammonia and methanol production on aluminum-vanadium and aluminum-manganese-vanadium catalysts in cylindrical type reactors at a temperature of 200-320 ° C in the presence of an excess amount of ammonia.

К его недостаткам следует отнести необходимость перевода жидкого аммиака в газообразное состояние и проведение его очистки от масла и катализаторной пыли в специальном аппарате, что существенно усложняет технологическую схему осуществления процесса.Its disadvantages include the need to transfer liquid ammonia to a gaseous state and to purify it from oil and catalyst dust in a special apparatus, which significantly complicates the technological scheme of the process.

Технической задачей изобретения является оптимизация условий очистки дымовых газов от оксидов азота с сохранением на высоком уровне высокой эффективности.An object of the invention is to optimize the conditions for cleaning flue gases from nitrogen oxides while maintaining a high level of high efficiency.

Поставленная задача достигается тем, что поток очищаемых газов смешивается с воздухом и аммиаксодержащим восстановительным компонентом, в качестве которого используют танковые газы производства аммиака, а селективное каталитическое восстановление осуществляют в реакторе при температуре 250-450°С на катализаторе блочного типа, изготавливаемом путем пропитки волокнисто-керамического носителя на основе TiO2 соединениями ванадия и вольфрама с последующей термической обработкой носителя для их перевода в оксидную форму V2О5 и WO3, соответственно.The problem is achieved in that the stream of purified gases is mixed with air and an ammonia-containing reducing component, which is used as tank gases for the production of ammonia, and selective catalytic reduction is carried out in a reactor at a temperature of 250-450 ° C on a block-type catalyst manufactured by impregnating fiber ceramic carrier based on TiO 2 with vanadium and tungsten compounds followed by heat treatment of the carrier to convert them to the oxide form V 2 O 5 and WO 3 , respectively Tween.

Сущностью предлагаемого технического решения является способ очистки дымовых газов от оксидов азота путем их смешения с воздухом и аммиаксодержащим восстановительным компонентом, причем в качестве аммиаксодержащего восстановительного компонента используются танковые газы производства аммиака состава, об.%:The essence of the proposed technical solution is a method of purification of flue gases from nitrogen oxides by mixing them with air and an ammonia-containing reducing component, and tank gases of the production of ammonia composition, vol.%, Are used as the ammonia-containing reducing component.

аммиакammonia 20-3020-30 метанmethane 18-2418-24 водородhydrogen 25-3525-35 аргонargon 3,8-4.83.8-4.8 азотnitrogen остальное,rest,

а селективное каталитическое восстановление оксидов азота дымовых газов проводят в реакторе при температуре 250-450°С на вольфрамованадиевом оксидном катализаторе.and selective catalytic reduction of flue gas nitrogen oxides is carried out in a reactor at a temperature of 250-450 ° C on a tungsten-vanadium oxide catalyst.

Эффективность удаления NOx на данном катализаторе может достигать 90% и более с проскоком аммиака ниже 50 ppm, в то время как некаталитические методы характеризуются гораздо меньшей степенью очистки, а проскок аммиака с трудом может быть отрегулирован на приемлемом уровне.The NO x removal efficiency on this catalyst can reach 90% or more with an ammonia slip below 50 ppm, while non-catalytic methods have a much lower degree of purification, and ammonia slip can hardly be adjusted to an acceptable level.

Важно отметить, что в случае предлагаемого способа очистки наряду с аммиаком оксиды азота взаимодействуют и с другими компонентами восстановительной системы, в частности с водородом и метаном.It is important to note that in the case of the proposed purification method, along with ammonia, nitrogen oxides also interact with other components of the reducing system, in particular with hydrogen and methane.

При этом протекают каталитические химические реакции, конечными продуктами которых являются азот, вода и двуокись углерода.In this case, catalytic chemical reactions occur, the final products of which are nitrogen, water and carbon dioxide.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

При полном окислении аммиака, метана и водорода потенциальный рост температуры в зоне реакции составит 5-10°С.With the complete oxidation of ammonia, methane and hydrogen, the potential temperature increase in the reaction zone will be 5-10 ° C.

Пример. Предлагаемый способ осуществляют по следующей схеме.Example. The proposed method is carried out according to the following scheme.

Дымовые газы с трубчатых печей, содержащиеFlue gases from tube furnaces containing

O2 O 2 6,2-8,2 об.%6.2-8.2 vol.% Н2OH 2 O 10,0-13,0 об.%10.0-13.0 vol.% NOх NO x 200-700 мг/м3 200-700 mg / m 3 CO2 CO 2 4,9-6,9 об.%4.9-6.9 vol.% СОWith 70-150 мг/м3 70-150 mg / m 3 SO2 SO 2 4,9-11,3 мг/м3 4.9-11.3 mg / m 3 N2 N 2 остальноеrest

и имеющие температуру 290-300°С, смешиваются с воздухом и подогретым до этой же температуры аммиаксодержащим восстановительным компонентом вышеуказанного состава и направляются в реактор селективного каталитического восстановления.and having a temperature of 290-300 ° C, are mixed with air and an ammonia-containing reducing component of the above composition heated to the same temperature and sent to a selective catalytic reduction reactor.

Необходимое массовое соотношение между оксидами азота в дымовых газах и аммиаком в аммиаксодержащем восстановительном компоненте регулируется датчиками расхода, а также газоанализаторами содержания аммиака и оксидов азота, выведенными на блок управления установки. Объем реакторного блока и масса катализатора рассчитываются исходя из количества очищаемых дымовых газов. Расход воздуха зависит от содержания монооксида азота в дымовых газах и достигается с помощью воздуходувки.The required mass ratio between nitrogen oxides in flue gases and ammonia in the ammonia-containing reducing component is regulated by flow sensors, as well as gas analyzers of the content of ammonia and nitrogen oxides output to the control unit of the installation. The volume of the reactor block and the mass of the catalyst are calculated based on the amount of flue gas to be cleaned. Air consumption depends on the content of nitrogen monoxide in the flue gas and is achieved using a blower.

К достоинствам предлагаемого способа следует отнести тот факт, что степень очистки нитрозных газов регулируется скоростью их подачи в зону реакции и объемным соотношением дымовые газы:аммиаксодержащий восстановительный компонент.The advantages of the proposed method include the fact that the degree of purification of nitrous gases is regulated by the rate of their supply to the reaction zone and the volume ratio of flue gases: ammonia-containing reducing component.

Пример 1.Example 1

В реактор селективного каталитического восстановления оксидов азота непрерывно подают 25 тысяч м3/час дымовых газов с температурой 290°С, содержащих25 thousand m 3 / h of flue gases with a temperature of 290 ° C, containing

О2 About 2 7,93 об.%7.93 vol.% Н2ОH 2 O 12,20 об.%12.20 vol.% NONO 100 мг/м3 100 mg / m 3 NO2 NO 2 400 мг/м3 400 mg / m 3 СО2 CO 2 5,9 об.%5.9 vol.% СОWith 110 мг/м3 110 mg / m 3 SO2 SO 2 9 мг/м3 9 mg / m 3 N2 N 2 остальное,rest,

50 м3/час танковых газов состава, об.%:50 m 3 / h of tank gases composition, vol.%:

NH3 NH 3 26,926.9 СН4 CH 4 22,322.3 H2 H 2 34,934.9 ArAr 4,34.3 N2 N 2 остальноеrest

и 5 м3/час воздуха.and 5 m 3 / hour of air.

С помощью датчиков расхода и анализаторов аммиака и оксидов азота поддерживают объемное соотношение дымовые газы: аммиаксодержащий восстановительный компонент, равное 500:1.Using flow sensors and analyzers of ammonia and nitrogen oxides, the flue gas: ammonia-containing reduction component volume ratio of 500: 1 is maintained.

Степень очистки дымовых газов от оксидов азота составила 91%.The degree of purification of flue gases from nitrogen oxides was 91%.

Из описания изобретения видно, что по заявленному техническому решению можно достичь высокой степени очистки дымовых газов от оксидов азота, существенно упростив при этом технологическую схему процесса.From the description of the invention it is seen that according to the claimed technical solution, it is possible to achieve a high degree of purification of flue gases from nitrogen oxides, while significantly simplifying the process flow diagram.

Claims (1)

Способ очистки дымовых газов от оксидов азота путем их смешения с воздухом и аммиаксодержащим восстановительным компонентом, отличающийся тем, что в качестве аммиаксодержащего восстановительного компонента используются танковые газы производства аммиака состава, об.%:The method of purification of flue gases from nitrogen oxides by mixing them with air and an ammonia-containing reducing component, characterized in that tank gases of production of ammonia composition, vol.% Are used as the ammonia-containing reducing component АммиакAmmonia 20-3020-30 МетанMethane 18-2418-24 ВодородHydrogen 25-3525-35 АргонArgon 3,8-4,83.8-4.8 АзотNitrogen ОстальноеRest
а селективное каталитическое восстановление оксидов азота дымовых газов проводят в реакторе при температуре 250-450°С на вольфрамованадиевом оксидном катализаторе.and selective catalytic reduction of flue gas nitrogen oxides is carried out in a reactor at a temperature of 250-450 ° C on a tungsten-vanadium oxide catalyst.
RU2005124644/15A 2005-08-03 2005-08-03 Method of cleaning flue gases from nitrogen oxides RU2296000C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005124644/15A RU2296000C1 (en) 2005-08-03 2005-08-03 Method of cleaning flue gases from nitrogen oxides

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005124644/15A RU2296000C1 (en) 2005-08-03 2005-08-03 Method of cleaning flue gases from nitrogen oxides

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2296000C1 true RU2296000C1 (en) 2007-03-27

Family

ID=37999098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005124644/15A RU2296000C1 (en) 2005-08-03 2005-08-03 Method of cleaning flue gases from nitrogen oxides

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2296000C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110026064A (en) * 2019-03-26 2019-07-19 华泰永创(北京)科技股份有限公司 The feedway and method of a kind of coke oven denitration in the stove also Primordial Qi

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Справочник азотчика: Физико-химические свойства газов и жидкостей. Производство технологических газов. Очистка технологических газов. Синтез аммиака. 2-е изд., перераб. - М.: Химия, 1986, с.220-221. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110026064A (en) * 2019-03-26 2019-07-19 华泰永创(北京)科技股份有限公司 The feedway and method of a kind of coke oven denitration in the stove also Primordial Qi

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4512238B2 (en) Method for removing nitrogen oxides from a waste gas stream
EP1374977B1 (en) Desulfurizer and method of desulfurization
CN107281915A (en) SNCR and SCR the combination denitrating system and method for denitration of a kind of aluminium oxide calcining flue gas
Wei et al. Removal of nitric oxide from biomass combustion by thermophilic nitrification-aerobic denitrification combined with catalysis in membrane biofilm reactor
CN104857823A (en) Flue gas purifying compression and decompression equipment and method thereof
CN111939757A (en) Method for removing nitrogen oxides in low-temperature flue gas
KR101097240B1 (en) Method and apparatus for treating exhaust gas
JP2000325743A (en) Thermal decomposition of n2o
CN210522213U (en) Flue gas desulfurization and denitrification device
WO2009083593A1 (en) Reactor and process for the decomposition of nitrogen oxides in gases
CN102716647A (en) Method for treating NOx-containing waste gas and system thereof
RU2296000C1 (en) Method of cleaning flue gases from nitrogen oxides
CN110026082A (en) A kind of ozone injects the kiln gas denitrification apparatus and method of auxiliary SCR before ammonia
EP0804520A1 (en) Process for removing ammonia from gasification gas
US6764666B2 (en) Process for treating gas containing fluorine-containing compounds and CO
US6838065B2 (en) Method and apparatus for treating waste gas containing PFC and/or HFC
KR20160095929A (en) Preparing method of platinum/vanadium/titania catalyst for removing ammonia
KR102224335B1 (en) Selective oxidation catalyst for converting gaseous ammonia into nitrogen and its production method
KR20130111231A (en) A process for removing nitrous oxide from a gas stream
JP7061622B2 (en) Methods and systems for removing harmful compounds from flue gas using fabric filter bags with SCR catalysts
CN204619711U (en) A kind of system and boiler removing various pollutants in fume
CN204973529U (en) DeNOx systems of coking flue gas
KR200204735Y1 (en) Improvement of nox reducing system
CN204699578U (en) A kind of gas cleaning pressure solution equipment
Olena et al. Kuznietsov Serhii