RU2377058C2 - Device for purification and complex recycling of smoke fumes - Google Patents
Device for purification and complex recycling of smoke fumes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2377058C2 RU2377058C2 RU2008103628/15A RU2008103628A RU2377058C2 RU 2377058 C2 RU2377058 C2 RU 2377058C2 RU 2008103628/15 A RU2008103628/15 A RU 2008103628/15A RU 2008103628 A RU2008103628 A RU 2008103628A RU 2377058 C2 RU2377058 C2 RU 2377058C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- air
- greenhouse
- duct
- condenser
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к теплоэнергетике и сельскому хозяйству и может быть использовано в процессах очистки и утилизации дымовых газов теплоэнергетических установок ТЭС для снижения загрязнений и парникового эффекта окружающей атмосферы и повышения урожайности в овощеводстве закрытого грунта.The present invention relates to a power system and agriculture and can be used in the processes of cleaning and utilization of flue gases from thermal power plants of thermal power plants to reduce pollution and the greenhouse effect of the surrounding atmosphere and increase yield in vegetable growing in closed ground.
Известна газовоздушная установка для создания микроклимата в теплицах, включающая огневую камеру с горелками для сжигания газа и распределительным коллектором, теплообменник, вентилятор, форсунки для распыления воды, трубопроводы с регулировочными заслонками, дымосос, в которой за счет тепла дымовых газов, подогревается воздух и осуществляется его смешение с дымовыми газами для обогащения его углекислым газом перед подачей в теплицу [а. с.СССР №18451, М.кл.4 А01G, бюл. №14, 1966].A gas-air installation for creating a microclimate in greenhouses is known, including a fire chamber with gas burners and a distribution manifold, a heat exchanger, a fan, nozzles for spraying water, pipelines with adjusting dampers, a smoke exhauster in which air is heated by the heat of flue gases and it is carried out mixing with flue gases to enrich it with carbon dioxide before being fed into the greenhouse [a. S.SSR No. 18451, M.cl. 4 A01G, bull. No. 14, 1966].
Основным недостатком известного устройства является невозможность очистки в нем дымовых газов от оксидов азота и оксидов серы перед подачей их в теплицу, присутствие которых в обогреваемом воздухе отрицательно влияет на развитие растений в теплице, что снижает экономические и экологические показатели установки.The main disadvantage of the known device is the impossibility of purifying flue gases in it from nitrogen oxides and sulfur oxides before feeding them into the greenhouse, the presence of which in the heated air adversely affects the development of plants in the greenhouse, which reduces the economic and environmental performance of the installation.
Более близким к предлагаемому изобретению является устройство для очистки дымовых газов от вредных примесей оксидов азота и оксидов серы, включающее в себя зону обработки в газоходе с размещенными в ней последовательно и выполненными в виде вертикальных трубчатых теплообменников, теплообменной и абсорбционной секциями с подъемной трубой эргазлифта, сепарационной секцией, анионитового фильтра, в которых осуществляют охлаждение дымовых газов до температуры ниже температуры точки росы, конденсацию водяных паров в трубчатом теплообменнике, насыщение рециркуляционного конденсата озоном и кислородом воздуха, окисление и абсорбцию окислов азота и окислов серы насыщенным конденсатом с образованием кислого конденсата, после чего очищенные дымовые газы выводятся в атмосферу, а конденсат очищают от кислотных компонентов в анионитовом фильтре, которые выводят в процессе регенерации в виде водного раствора NaNO3 [патент РФ №2186612, М.кл.4 В01D 53/60, БИПМ №22, 2002].Closer to the proposed invention is a device for cleaning flue gases from harmful impurities of nitrogen oxides and sulfur oxides, which includes a treatment zone in the flue with sequentially arranged in it and made in the form of vertical tubular heat exchangers, heat exchange and absorption sections with an ergazlift lifting pipe, separation section, anion exchange filter, in which the flue gas is cooled to a temperature below the dew point temperature, condensation of water vapor in a tubular heat exchange As a result, saturation of the recirculation condensate with ozone and oxygen, oxidation and absorption of nitrogen oxides and sulfur oxides with saturated condensate to form acid condensate, after which the cleaned flue gases are discharged into the atmosphere, and the condensate is cleaned of acid components in the anion exchange filter, which are removed during regeneration in as an aqueous solution of NaNO 3 [RF patent No. 2186612, M.cl. 4 B01D 53/60, BIPM No. 22, 2002].
Недостатками известного устройства являются горизонтальная компоновка оборудования, требующая дополнительных производственных площадей для его размещения и обладающая значительным аэродинамическим сопротивлением, невысокая скорость окисления оксидов азота, обусловливающая значительную металлоемкость оборудования, отсутствие аппаратуры для очистки дымовых газов от диоксида углерода и его дальнейшего использования, что, в конечном счете, снижает экологическую и экономическую эффективность его работы.The disadvantages of the known device are the horizontal layout of the equipment, requiring additional production space for its placement and having significant aerodynamic resistance, low oxidation rate of nitrogen oxides, which determines the significant metal consumption of the equipment, the absence of equipment for cleaning flue gases from carbon dioxide and its further use, which, ultimately account, reduces the environmental and economic efficiency of its work.
Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение экологической и экономической эффективности устройства для очистки и комплексной утилизации дымовых газов.The technical task of the invention is to increase the environmental and economic efficiency of the device for cleaning and integrated utilization of flue gases.
Технический результат достигается в устройстве для очистки и комплексной утилизации дымовых газов, включающем зону обработки, соединенную с транзитным газоходом через отводной газоход, в которую входят вертикальный трубчатый теплообменник-абсорбер, состоящий из соединенных последовательно по газу в трубном пространстве сверху-вниз, воздухоподогревателя и конденсатора, который соединен по конденсату с анионитовым фильтром, а по газу с эжектором, газоходом рабочей смеси и теплицей, в крыше которой размещен дефлектор, причем межтрубное пространство воздухоподогревателя соединено с дутьевым воздуховодом, а межтрубное пространство конденсатора соединено с газоходом наружного воздуха и вентилятором.The technical result is achieved in a device for cleaning and comprehensive utilization of flue gases, including a treatment area connected to a transit gas duct through a gas duct, which includes a vertical tubular heat exchanger-absorber, consisting of a top-down pipe connected in series through gas in the pipe space, a heater and a condenser , which is connected in condensate with the anion exchange filter, and in gas with an ejector, a gas mixture of the working mixture and a greenhouse, in the roof of which is placed a deflector, the space of the air heater is connected to the blast duct, and the annular space of the condenser is connected to the outdoor air duct and the fan.
В основу работы предлагаемого устройства положены: особенности состава дымовых газов теплоэнергетических агрегатов, основными компонентами которых, на основании опытных данных и расчета состава продуктов сгорания, являются азот (76-82)% об., диоксид углерода (7-14)% об., водяные пары (5-17)% об., концентрация которых зависит от вида топлива и способа его сжигания [Роддатис К.Ф., Соколовский Я.Б. Справочник по котельным установкам малой производительности. - М.: Энергия, 1975, с.15]; высокая скорость кислотообразования в условиях конденсации водяных паров нитрозных газов [Олевский В.М. Производство азотной кислоты в агрегатах большой единичной мощности. - М.: Химия, 1985, с.42], возможность использования азотнокислого натрия в качестве удобрения [Позин М.Е. Технология минеральных удобрений. - Л.: Химия, 1983, с.226] и способность растений в процессе фотосинтеза усваивать диоксид углерода с выделением кислорода [Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия. - М.: Дрофа, 2004, с.210].The work of the proposed device is based on: features of the composition of the flue gases of heat energy units, the main components of which, based on experimental data and calculation of the composition of the products of combustion, are nitrogen (76-82)% vol., Carbon dioxide (7-14)% vol., water vapor (5-17)% vol., the concentration of which depends on the type of fuel and method of its combustion [Roddatis KF, Sokolovsky Ya. B. Handbook of low-capacity boiler plants. - M .: Energy, 1975, p.15]; high rate of acid formation under conditions of condensation of water vapor nitrous gases [Olevsky V.M. The production of nitric acid in units of large unit capacity. - M .: Chemistry, 1985, p. 42], the possibility of using sodium nitrate as a fertilizer [Pozin M.E. The technology of mineral fertilizers. - L .: Chemistry, 1983, p.226] and the ability of plants to absorb carbon dioxide with oxygen evolution during photosynthesis [Komov VP, Shvedova V.N. Biochemistry. - M .: Drofa, 2004, p.210].
Устройство для очистки и комплексной утилизации дымовых газов изображено на чертеже.A device for cleaning and integrated utilization of flue gases is shown in the drawing.
Устройство для очистки и комплексной утилизации дымовых газов содержит зону обработки, соединенную с транзитным газоходом 1 через отводной газоход 2 с вертикальным трубчатым теплообменником-абсорбером 3, состоящим из соединенных последовательно по газу в трубном пространстве сверху-вниз, воздухоподогревателя 4 и конденсатора 5, который соединен по конденсату с анионитовым фильтром 6, а по газу с эжектором 7, газоходом рабочей смеси 8 и парником 9, в крыше которого размещен дефлектор 10, причем межтрубное пространство воздухоподогревателя 4 соединено с дутьевым воздуховодом 11, а межтрубное пространство конденсатора 5 соединено с воздуховодом наружного воздуха 12 и вентилятором 13.A device for cleaning and integrated utilization of flue gases contains a treatment zone connected to a transit gas duct 1 through a gas outlet 2 with a vertical tubular heat exchanger-absorber 3, consisting of top-down connected in series through the gas in the pipe space, an air heater 4 and a condenser 5, which is connected by condensate with an anion exchange filter 6, and by gas with an ejector 7, a gas duct of the working mixture 8 and a greenhouse 9, in the roof of which a deflector 10 is placed, and the annular space of the air heater 4 s connected to the blast duct 11, and the annular space of the condenser 5 is connected to the outside air duct 12 and the fan 13.
Очистка дымовых газов и комплексная утилизация осуществляется в предлагаемом устройстве следующим образом.Purification of flue gases and comprehensive disposal is carried out in the proposed device as follows.
Дымовые газы, количество которых обусловлено производительностью устройства, из транзитного газохода 1 под напором, создаваемым дымососом (не показан), через отводной газоход 2 направляются в трубчатый теплообменник-абсорбер 3, двигаясь сверху вниз, поочередно поступают в трубное пространство вертикального воздухоподогревателя 4, охлаждаемого дутьевым воздухом до температуры 80-85°С, и далее тоже в трубное пространство конденсатора 5, охлаждаемого наружным воздухом до температуры 40-50°С и, соответственно, нагрев этого воздуха, где происходит смешение газов с озоновоздушной смесью, охлаждение с образованием конденсата, стекающего вниз по стенкам труб, окисление с высокой скоростью ввиду присутствия озона оксидов азота до высших, абсорбция их конденсатом и интенсивное кислотообразование в процессе конденсации водяных паров. Из конденсатора 5 очищенные от окислов азота и охлажденные дымовые газы направляются в эжектор 7, где смешиваются в заданном соотношении с нагретым наружным воздухом из конденсатора 5, подаваемым вентилятором 13 по воздуховоду 12, полученная газовоздушная смесь по газоходу 8 поступает в теплицу 9, где в результате процесса фотосинтеза диоксид углерода усваивается растениями с выделением кислорода, одновременно интенсифицируя их рост, после чего газовоздушная смесь, обогащенная кислородом, за счет разрежения, создаваемого дефлектором, выбрасывается в атмосферу. Конденсат, насыщенный кислотными компонентами, из конденсатора 5 поступает в анионитовый фильтр 6, где очищается от кислотных компонентов и направляется в конденсатный бак (не показан), после чего используется для подпитки котельного агрегата. При этом после регенерации анионита анионитового фильтра 6 раствором едкого натрия получают водный раствор NaNO3, который в качестве удобрения используется для повышения урожайности в теплице 9.Flue gases, the amount of which is due to the performance of the device, from the transit gas duct 1 under the pressure generated by a smoke exhaust (not shown), through the exhaust gas duct 2 are sent to the tubular heat exchanger-absorber 3, moving from top to bottom, alternately enter the pipe space of the vertical air heater 4, cooled by the blower air to a temperature of 80-85 ° C, and then also into the tube space of the condenser 5, cooled by external air to a temperature of 40-50 ° C and, accordingly, heating of this air, where by mixing gases with a mixture of ozone, cooling to form the condensate flowing down at the walls of pipes, the oxidation at a high speed due to the presence of ozone to higher nitrogen oxides, absorption of the condensate and intense acid formation in the process of condensation of water vapor. Purified from nitrogen oxides and cooled flue gases from the condenser 5 are sent to the ejector 7, where they are mixed in a predetermined ratio with the heated outside air from the condenser 5 supplied by the fan 13 through the duct 12, the obtained gas-air mixture through the duct 8 enters the greenhouse 9, where as a result photosynthesis process, carbon dioxide is assimilated by plants with oxygen evolution, at the same time intensifying their growth, after which the air-gas mixture enriched with oxygen, due to the vacuum created by the deflector, select ik- the atmosphere. Condensate saturated with acidic components from condenser 5 enters the anion exchange filter 6, where it is cleaned of acidic components and sent to a condensate tank (not shown), after which it is used to feed the boiler unit. In this case, after regeneration of the anion exchange resin of the anion exchange filter 6 with a sodium hydroxide solution, an aqueous solution of NaNO 3 is obtained, which is used as fertilizer to increase yield in the greenhouse 9.
При этом вертикальное размещение (сверху-вниз) в теплообменнике-абсорбере 3 воздухоподогревателя 4 и конденсатора 5 позволяет снизить аэродинамическое сопротивление абсорбера 3 за счет уменьшения количества местных сопротивлений и отсутствия соединительных газоходов между ними, а установка эжектора 7 уменьшает давление в газоходе после конденсатора 5, что, в конечном итоге, позволяет уменьшить расход электроэнергии на дымосос (не показан), расположенный на транзитном газоходе 1. Кроме того, эжектор 7 обеспечивает полное смешение воздуха с дымовыми газами перед подачей рабочей смеси в теплицу 9, что позволяет равномерно распредить СO2 по всему объему теплицы 9. Установка на теплице 9 дефлектора 10 позволяет осуществлять воздухообмен в теплице 9 за счет использования энергии ветра, что снижает нагрузку на вентилятор 13 и расход электроэнергии на его привод.Moreover, the vertical placement (top-down) in the heat exchanger-absorber 3 of the air heater 4 and the condenser 5 allows to reduce the aerodynamic resistance of the absorber 3 by reducing the number of local resistances and the absence of connecting ducts between them, and installing an ejector 7 reduces the pressure in the duct after the condenser 5, which, ultimately, allows to reduce the energy consumption for a smoke exhauster (not shown) located on the transit gas duct 1. In addition, the ejector 7 provides a complete mixture of air with flue gases before feeding the working mixture into the greenhouse 9, which allows you to evenly distribute CO 2 throughout the entire volume of the greenhouse 9. Installing a deflector 10 in the greenhouse 9 allows air exchange in the greenhouse 9 by using wind energy, which reduces the load on the fan 13 and the energy consumption by its drive.
Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает увеличение скорости очистки дымовых газов, утилизацию их тепла для обогрева теплицы и диоксида углерода, который усваивается растениями с выделением кислорода, что повышает экологическую и экономическую эффективность очистки и утилизации дымовых газов, повышение урожайности овощных культур, а также снижение угрозы парникового эффекта окружающей атмосферы.Thus, the proposed device provides an increase in the speed of purification of flue gases, the utilization of their heat to heat the greenhouse and carbon dioxide, which is absorbed by plants with the release of oxygen, which increases the environmental and economic efficiency of cleaning and utilization of flue gases, increasing the yield of vegetable crops, as well as reducing the threat the greenhouse effect of the surrounding atmosphere.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008103628/15A RU2377058C2 (en) | 2008-01-30 | 2008-01-30 | Device for purification and complex recycling of smoke fumes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008103628/15A RU2377058C2 (en) | 2008-01-30 | 2008-01-30 | Device for purification and complex recycling of smoke fumes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008103628A RU2008103628A (en) | 2009-08-10 |
| RU2377058C2 true RU2377058C2 (en) | 2009-12-27 |
Family
ID=41049054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008103628/15A RU2377058C2 (en) | 2008-01-30 | 2008-01-30 | Device for purification and complex recycling of smoke fumes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2377058C2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2620798C1 (en) * | 2016-05-19 | 2017-05-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Device for purifying and complex disposing discharge gases |
| RU2641747C2 (en) * | 2016-05-29 | 2018-01-22 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Greenhouse with cleaning and integrated waste gases recycling |
| RU2655127C1 (en) * | 2017-12-28 | 2018-05-23 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Device for purification and complex utilization of flue gases |
| RU2722626C1 (en) * | 2019-09-25 | 2020-06-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Greenhouse with complex purification and utilization of waste gases |
| RU2740349C1 (en) * | 2020-04-24 | 2021-01-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук | Method for non-waste combustion of carbon fuel |
| RU2748056C1 (en) * | 2020-09-21 | 2021-05-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования. "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Greenhouse with full utilization of waste gases |
-
2008
- 2008-01-30 RU RU2008103628/15A patent/RU2377058C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ПОЗИН М.Е., Технология минеральных удобрений. - М.: Госхимиздат, 1949, с.602-622. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2620798C1 (en) * | 2016-05-19 | 2017-05-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Device for purifying and complex disposing discharge gases |
| RU2641747C2 (en) * | 2016-05-29 | 2018-01-22 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Greenhouse with cleaning and integrated waste gases recycling |
| RU2655127C1 (en) * | 2017-12-28 | 2018-05-23 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Device for purification and complex utilization of flue gases |
| RU2722626C1 (en) * | 2019-09-25 | 2020-06-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Greenhouse with complex purification and utilization of waste gases |
| RU2740349C1 (en) * | 2020-04-24 | 2021-01-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук | Method for non-waste combustion of carbon fuel |
| RU2748056C1 (en) * | 2020-09-21 | 2021-05-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования. "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Greenhouse with full utilization of waste gases |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008103628A (en) | 2009-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2377058C2 (en) | Device for purification and complex recycling of smoke fumes | |
| CN105688625B (en) | Ammonia-containing water is used for the flue gas desulfurization and denitration method and device of flue gas temperature control | |
| CN105688626B (en) | Flue gas desulfurization and denitration method including flue gas temperature control and device | |
| KR101482654B1 (en) | Exhaust gas treating device and waste heat recovery system | |
| RU2371238C2 (en) | Complex method and device for smoke gas cleaning with recovery of heat, harmful impurities and carbon dioxide | |
| CN107027554A (en) | A kind of thermal power plant's energy and carbon dioxide Application way and system based on plant factor | |
| US11091731B2 (en) | Method for facilitating aerobic fermentation reaction using combustion waste gas | |
| CN208852689U (en) | A kind of Novel flue gas desulphurization system | |
| CN110772915A (en) | Sintering flue gas SCR denitration and whitening system and process | |
| CN106838955A (en) | Efficiently take off white device and its operating method | |
| CN101772373A (en) | System and process for handling an co2 comprising waste gas and separation of co2 | |
| RU2641747C2 (en) | Greenhouse with cleaning and integrated waste gases recycling | |
| RU2620798C1 (en) | Device for purifying and complex disposing discharge gases | |
| RU2090245C1 (en) | Method and apparatus for neutralizing impurities | |
| CN206821479U (en) | A kind of thermal power plant's energy and carbon dioxide based on plant factor utilize system | |
| CN203571777U (en) | Flue gas treatment device | |
| CN109601201A (en) | A kind of system and its processing method applying carbon dioxide to greenhouse using normal-pressure hot-water boiler | |
| CN206121518U (en) | Novel waste gas treating system | |
| CN211302509U (en) | Sintering flue gas SCR denitration and de-whitening system | |
| CN105617900A (en) | Ammonia gas and air mixing apparatus used for active carbon adsorption tower | |
| RU2748056C1 (en) | Greenhouse with full utilization of waste gases | |
| RU2537858C2 (en) | Complex method and device for cleaning and utilisation of flue gases with conversion of carbon dioxide to oxygen | |
| CN103650992A (en) | Carbon dioxide fertilizer distributor based on chain type biomass fuel heating furnace | |
| RU2722626C1 (en) | Greenhouse with complex purification and utilization of waste gases | |
| CN209952555U (en) | Smoke treatment system for red mud wet rotary kiln |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100131 |