RU2672738C2 - Способ абсорбции и утилизации парниковых газов и способ удаления пахучих химических веществ и микроорганизмов - Google Patents
Способ абсорбции и утилизации парниковых газов и способ удаления пахучих химических веществ и микроорганизмов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2672738C2 RU2672738C2 RU2016107075A RU2016107075A RU2672738C2 RU 2672738 C2 RU2672738 C2 RU 2672738C2 RU 2016107075 A RU2016107075 A RU 2016107075A RU 2016107075 A RU2016107075 A RU 2016107075A RU 2672738 C2 RU2672738 C2 RU 2672738C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- humic
- reagent
- gas
- fulvin
- absorbent reagent
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 244000005700 microbiome Species 0.000 title claims abstract description 13
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 60
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 38
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 7
- 241001112696 Clostridia Species 0.000 claims abstract description 4
- 241000607142 Salmonella Species 0.000 claims abstract description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 39
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 39
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 claims description 22
- QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound C1C2C=CC1C(C(=O)O)C2(C(O)=O)[N+]([O-])=O QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 15
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 7
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 6
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 claims description 6
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical class S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 3
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 claims description 3
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical compound S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PUKLDDOGISCFCP-JSQCKWNTSA-N 21-Deoxycortisone Chemical compound C1CC2=CC(=O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@@](C(=O)C)(O)[C@@]1(C)CC2=O PUKLDDOGISCFCP-JSQCKWNTSA-N 0.000 claims description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FCYKAQOGGFGCMD-UHFFFAOYSA-N Fulvic acid Natural products O1C2=CC(O)=C(O)C(C(O)=O)=C2C(=O)C2=C1CC(C)(O)OC2 FCYKAQOGGFGCMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims description 2
- TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N disulfur monoxide Inorganic materials O=S=S TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002509 fulvic acid Substances 0.000 claims description 2
- 229940095100 fulvic acid Drugs 0.000 claims description 2
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 2
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 4
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003864 humus Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 244000144977 poultry Species 0.000 description 3
- 235000013594 poultry meat Nutrition 0.000 description 3
- 241000272517 Anseriformes Species 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 2
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 150000003934 aromatic aldehydes Chemical class 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N benzaldehyde Chemical compound O=CC1=CC=CC=C1 HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 2
- 235000013330 chicken meat Nutrition 0.000 description 2
- PSUFRPOAICRSTC-UHFFFAOYSA-N crispatine Natural products O1C(=O)C(C)C(O)(C)C(C)C(=O)OCC2=CCN3C2C1CC3 PSUFRPOAICRSTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 125000002587 enol group Chemical group 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- SMQUZDBALVYZAC-UHFFFAOYSA-N salicylaldehyde Chemical compound OC1=CC=CC=C1C=O SMQUZDBALVYZAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007848 Bronsted acid Substances 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 108010020056 Hydrogenase Proteins 0.000 description 1
- 241000256602 Isoptera Species 0.000 description 1
- 108700020962 Peroxidase Proteins 0.000 description 1
- 102000003992 Peroxidases Human genes 0.000 description 1
- 241000286209 Phasianidae Species 0.000 description 1
- 102100026436 Regulator of MON1-CCZ1 complex Human genes 0.000 description 1
- 101710180672 Regulator of MON1-CCZ1 complex Proteins 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- -1 benzaldehyde Chemical class 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000013522 chelant Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 210000002249 digestive system Anatomy 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 1
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000009615 fourier-transform spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N para-ethylbenzaldehyde Natural products CCC1=CC=C(C=O)C=C1 QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009374 poultry farming Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000005588 protonation Effects 0.000 description 1
- 230000000384 rearing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- RRBYUSWBLVXTQN-UHFFFAOYSA-N tricyclene Chemical compound C12CC3CC2C1(C)C3(C)C RRBYUSWBLVXTQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RRBYUSWBLVXTQN-VZCHMASFSA-N tricyclene Natural products C([C@@H]12)C3C[C@H]1C2(C)C3(C)C RRBYUSWBLVXTQN-VZCHMASFSA-N 0.000 description 1
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003176 water-insoluble polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/1493—Selection of liquid materials for use as absorbents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/77—Liquid phase processes
- B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K1/00—Housing animals; Equipment therefor
- A01K1/0047—Air-conditioning, e.g. ventilation, of animal housings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/1418—Recovery of products
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/50—Sulfur oxides
- B01D53/507—Sulfur oxides by treating the gases with other liquids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/52—Hydrogen sulfide
- B01D53/523—Mixtures of hydrogen sulfide and sulfur oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/52—Hydrogen sulfide
- B01D53/526—Mixtures of hydrogen sulfide and carbon dioxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/54—Nitrogen compounds
- B01D53/56—Nitrogen oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/54—Nitrogen compounds
- B01D53/58—Ammonia
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/64—Heavy metals or compounds thereof, e.g. mercury
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/72—Organic compounds not provided for in groups B01D53/48 - B01D53/70, e.g. hydrocarbons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/96—Regeneration, reactivation or recycling of reactants
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/286—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using natural organic sorbents or derivatives thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/20—Reductants
- B01D2251/206—Ammonium compounds
- B01D2251/2065—Ammonium hydroxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/30—Alkali metal compounds
- B01D2251/304—Alkali metal compounds of sodium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/30—Alkali metal compounds
- B01D2251/306—Alkali metal compounds of potassium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/60—Inorganic bases or salts
- B01D2251/604—Hydroxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/80—Organic bases or salts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
- B01D2252/20—Organic absorbents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/30—Sulfur compounds
- B01D2257/302—Sulfur oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/30—Sulfur compounds
- B01D2257/306—Organic sulfur compounds, e.g. mercaptans
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/40—Nitrogen compounds
- B01D2257/404—Nitrogen oxides other than dinitrogen oxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/40—Nitrogen compounds
- B01D2257/406—Ammonia
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/50—Carbon oxides
- B01D2257/504—Carbon dioxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
- B01D2257/708—Volatile organic compounds V.O.C.'s
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/91—Bacteria; Microorganisms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/93—Toxic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/708
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2258/00—Sources of waste gases
- B01D2258/02—Other waste gases
- B01D2258/0266—Other waste gases from animal farms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2258/00—Sources of waste gases
- B01D2258/02—Other waste gases
- B01D2258/0283—Flue gases
-
- 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
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к области газообработки. Для абсорбции и утилизации парниковых газов пропускают поток газов через алкализированный жидкий абсорбирующий реагент, содержащий гумино-фульвиновое вещество, с образованием отработанного алкализированного жидкого фильтрующего реагента. Производят перекрестное сшивание реагента с образованием твердого фильтра. Для удаления пахучих химических веществ и микроорганизмов обработку камеры, заполненной газом, содержащим аммиак, а также клостридии, сальмонеллы и их споры, проводят распылением алкализированного жидкого гумино-фульвинового абсорбирующего реагента. Обеспечивается повышение эффективности абсорбции газов и удаления пахучих химических веществ. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 пр., 2 ил.
Description
ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к фильтрации газов, в частности - к способу абсорбции и утилизации вредных загрязняющих веществ из газообразных источников с использованием гумино-фульвинового абсорбирующего реагента.
В настоящее время различные типы газов могут вызывать загрязнение и неприятные запахи. Потоки газов содержат множество загрязняющих веществ, которые, как правило, выбрасываются в атмосферу. Дымовой газ - это газ, выходящий в атмосферу через дымоход, то есть, трубу или канал для выноса отработанных газов из камина, плиты, печи, котла или парогенератора. Типичный случай дымового газа представляет собой отработанный газ сгорания, вырабатываемый электростанциями. Состав дымового газа зависит от сжигаемого материала, но обычно включает азот, диоксид углерода и водяной пар, а также избыточный кислород. Поток газа также содержит загрязняющие вещества - такие, как твердые частицы (сажу), окись углерода, оксид азота и оксиды серы. Многие из этих газов могут быть вредными для окружающей среды.
Птицеводство - это разведение видов домашней птицы - таких, как куры, индейки, утки и гуси, в целях получения мяса или яиц для питания. В птичниках для интенсивного выращивания бройлерных цыплят, воздух может загрязняться аммиаком, выделяющимся из помета. Это может приводить к повреждениям глаз и дыхательных систем цыплят, и вызывать болезненные ожоги у них на лапах (так называемые «аммиачные ожоги»). Кроме того, аммиак испускает зловонный запах, который может быть неприятен фермерам и жителям окрестных поселений.
Очевидно, существует потребность в реагенте для сбора вредных загрязняющих веществ, выделяемых разнообразными источниками газов.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В одном из вариантов настоящего изобретения способ фильтрации газа предусматривает: пропускание газа через сильно алкализированный жидкий абсорбирующий реагент, содержащий гумино-фульвиновое вещество.
В соответствии с другим вариантом настоящего изобретения способ фильтрации включает следующие этапы: пропускание потока газа через сильно алкализированный жидкий абсорбирующий реагент, содержащий гумино-фульвиновое вещество, с образованием отработанного сильно алкализированного жидкого гумино-фульвинового абсорбирующего реагента; и перекрестное сшивание отработанного сильно алкализированного жидкого гумино-фульвинового абсорбирующего реагента с образованием твердого фильтра.
В соответствии с третьим вариантом настоящего изобретения способ удаления пахучих химических веществ и микроорганизмов включает: обработку камеры, заполненной газом, распылением внутри нее сильно алкализированного жидкого гумино-фульвинового абсорбирующего реагента, где в состав газа входят пахучие химические вещества, включая аммиак, где газ также содержит множество микроорганизмов и спор, где в результате обработки снижаются уровни содержания аммиака и, по меньшей мере, отчасти, уничтожается множество микроорганизмов и спор.
Указанные варианты, их признаки и преимущества настоящего изобретения становятся понятными со ссылкой на приведенные ниже чертежи, описание и формулу изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На ФИГ. 1 представлена схема процесса фильтрации газа, образующегося при сжигании угля, и синтетического газа; и
На ФИГ. 2 изображена диаграмма поглощения СО2 из газа, образующегося при сжигании угля, и синтетического газа гумино-фульвиновым абсорбирующим реагентом в соответствии с настоящим изобретением.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Приведенное ниже подробное описание относится к лучшим из предусматриваемых в настоящее время способам реализации возможных вариантов осуществления изобретения. Описание не следует понимать как имеющее ограничительный смысл: оно приведено исключительно для иллюстрации общих принципов изобретения, а объем изобретения лучше всего определен прилагаемой формулой.
Настоящее изобретение включает использование натурального органического реагента для удаления многочисленных загрязняющих веществ. Загрязнения, удаляемые из потока газа, включают, среди прочих, диоксид углерода, оксид серы, оксиды азота, сульфиды водорода, радионуклиды, меркаптаны, аммиак, токсичные металлы, твердые частицы, летучие пары и органические вещества. Настоящее изобретение также включает утилизацию абсорбирующего реагента посредством использования сильно алкализированного гумино-фульвинового фильтра для повышения плодородия почвы, выделение диоксида углерода из абсорбирующего реагента, преобразование жидкого абсорбирующего реагента в твердый для утилизации или использования в качестве фильтра для удаления загрязнений из воды, отходов и химикатов.
Натуральным органическим реагентом по настоящему изобретению является содержащий гуминово-фульвиновое вещество сильно алкализированный абсорбирующий реагент, который может иметь жидкую форму и впоследствии может быть преобразован в твердую форму. Жидкая форма сильно алкализированного гумино-фульвинового абсорбирующего реагента (далее - гумино-фульвиновый абсорбирующий реагент) представляет собой уникальный и инновационный подход к поглощению СО2. После поглощения СО2 указанный жидкий реагент может быть преобразован в твердый фильтр для удаления многочисленных загрязняющих веществ из сточных вод. Гумино-фульвиновый абсорбирующий реагент представляет собой получаемый из угля органический гуминовый жидкий продукт, который, как показали стендовые испытания, способен удалять 100% парниковых газов (ПГ) из газов, образующихся при сжигании угля. Кроме того, жидкий гумино-фульвиновый абсорбирующий реагент удаляет NOx, выступающие в качестве прекурсоров окислы азота, потенциал которых к образованию ПГ в 200 раз выше, чем у СО2, а также SOx и следы токсичных металлов, которые образуются при сжигании ископаемых видов топлива - таких, как уголь и нефть. Удаление этих многочисленных загрязняющих веществ из газообразных продуктов сгорания достигается посредством пропускания газа через жидкий гумино-фульвиновый абсорбирующий реагент. Этот реагент может распыляться по течению или против течения потока газа при пропускании газа через контейнер. Настоящее изобретение может также быть рассмотрено в качестве экономичного способа обработки в отдельном башенном реакторе, а также представляет практичный и экономически эффективный подход для переоборудования существующих поглотителей SOx, работающих на часто используемых для обработки дымового газа жидких реагентах.
В качестве жидкого абсорбирующего реагента может использоваться получаемый из угля органический гуминовый продукт. В состав жидкого гумино-фульвинового абсорбирующего реагента с его многочисленными функциональными группами входят карбоксильная, гидроксильная и эноловая группы, а также его углеродная матрица. Указанный реагент обладает многочисленными адсорбционными, хелатирующими и ионообменными свойствами, что позволяет ему связываться с многочисленными органическими и неорганическими химическими веществами из различных сред. Использованный жидкий гумино-фульвиновый абсорбирующий реагент может в последующем быть подвергнут перекрестному сшиванию с образованием твердого фильтра для обработки воды или химикатов. За счет множества точек связывания из такого твердого фильтра успешно создан фильтр для очистки воды от многочисленных загрязняющих веществ.
Гумино-фульвиновый абсорбирующий реагент получают из гуминовой кислоты. Гуминовая кислота представляет собой вещество цвета от черного до коричневого, с сильно функционал изированной, богатой углеродом макромолекулой. Структурный состав и свойства этого химического вещества являются предметом обширных научных исследований, проводимых в различных университетах и научных учреждениях во всем мире. К универсальным характерным свойствам гуминовой кислоты относятся, в частности: высокая катионообменная способность, способность хелатировать металлы, способность адсорбировать органические вещества и высокая водоудерживающая способность. Как выяснилось, замечательные свойства молекулы гуминовой кислоты заключаются не только в единообразии химического состава, но и в способности захватывать ионы металлов. Она имеет устойчивую молекулу и представляет собой четвертое по значимости хранилище углерода на нашей планете - после осадочных горных пород, ископаемых видов топлива и океанов. Кроме того, органический гумус в почве является конечным продуктом и не подлежит дальнейшей минерализации в силу своего уникального молекулярного состава. Гумус становится растворимым в сильнощелочном растворе и осаждается протонированием при рН<2. Связанные с ним дополнительные компоненты - это фульвиновая кислота, которая остается растворимой при любых условиях рН. К источникам гуминовой кислоты относятся, в частности, уголь - например, бурый уголь, торф, компост, а также донные отложения в озерах, реках и т.п. Производство жидкого гумино-фульвинового абсорбирующего реагента включает извлечение гуминовой кислоты из сортов угля, богатых гумусом. Извлечение гуминовой кислоты может осуществляться с использованием микроорганизмов или без такового. Ниже описывается один из примеров получения гуминовой кислоты с использованием микроорганизмов. Этот процесс может включать расщепление углей аэробными микроорганизмами с последующим извлечением водорастворимой гуминовой кислоты в щелочных условиях. Уголь может обрабатываться комплексом получаемых из пищеварительной системы термитов и прошедших обработку микроорганизмов (далее обозначаемых как Mic-1), Уголь может образовывать суспензию с водой в результате мягкого перемешивания в анаэробных условиях. Концентрация бактерий в ходе этого процесса может составлять от примерно 1 до примерно 20% от массы смеси угля, воды и бактерий. Концентрация угля в смеси может составлять от примерно 0,01% до примерно 50% от массы смеси. В результате этого процесса преобразуется почти 95% содержащихся в угле гуминовых кислот.
Из извлеченной водорастворимой гуминовой кислоты может быть получен сильно алкализированный гумино-фульвиновый абсорбирующий реагент с определенным содержанием гуминовой кислоты. Например, гуминовая кислота может быть смешана с щелочным раствором - в частности, таким, как, гидроксид калия, гидроксид натрия, гидроксид аммония и т.п. Смесь гуминовой кислоты с щелочным раствором образует сильно алкализированный гумино-фульвиновый жидкий абсорбирующий реагент. В некоторых вариантах осуществления изобретения сильно алкализированный гумино-фульвиновый жидкий абсорбирующий реагент может иметь нормальность от примерно 0.5N до примерно 10N, от примерно 1 до примерно 9N, от примерно 2N до примерно 8N, от примерно 3N до примерно 7N, от примерно 4N до примерно 8N, или около 5N. Высокая степень алкализации гумино-фульвинового жидкого абсорбирующего реагента позволяет фильтру поглощать большие количества СО2 из потоков газов.
В некоторых вариантах осуществления изобретения поглощение СО2 и других парниковых газов можно увеличить за счет использования катализаторов. К катализаторам, которые могут использоваться для улучшения поглощения СО2, относятся, в частности, многофункциональные твердые вещества - такие, как (среди прочих) цеолиты, глинозем и т.п. Кроме того, для этих целей могут использоваться переходные металлы - такие, как (среди прочих) кобальт, медь, никель, цинк, ванадий и т.п., а также комплексы переходных металлов с лигандами - например, в том числе, циклен и циклам.
Как упоминалось выше, гумино-фульвиновый жидкий абсорбирующий реагент используется для удаления многочисленных загрязняющих веществ из потоков газов. Гуминовая кислота может быть приготовлена в условиях высокой щелочности, что способствует связыванию соответствующих загрязняющих веществ из газообразных продуктов сгорания посредством пропускания газов через абсорбирующий реагент. Как подтверждают данные Фурье-спектроскопии (FTIR) до и после этой операции, СО2 связывается с молекулой гуминовой кислоты и образует карбонат и бикарбонат, а также органические соединения на основе комплекса «СО2-гуминовая кислота». Результаты стендовых испытаний для проверки осуществимости показывают, что гумино-фульвиновый абсорбирующий реагент удаляет 0,7 кг загрязняющего вещества на галлон, в то время как соответствующий показатель для щелочного раствора при таких же условиях составляет 0,2 кг на галлон. Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает поглощение СО2 в количестве, превышающем показатели контрольной группы более, чем в три раза. Кроме того, за счет высокой щелочности поглощаются NOx и Sox, а токсичные металлы - такие, как ртуть, мышьяк и т.п. - адсорбируются на молекуле гуминовой кислоты.
После использования гумино-фульвинового абсорбирующего реагента для поглощения загрязняющих веществ потока газов, отработанный жидкий гумино-фульвиновый абсорбирующий реагент может быть преобразован в твердый гумино-фульвиновый фильтр. При таких вариантах осуществления изобретения отработанный жидкий гумино-фульвиновый абсорбирующий реагент может быть подвергнут полимеризации или перекрестному сшиванию. В результате перекрестного сшивания жидкого гумино-фульвинового абсорбирующего реагента образуется водонерастворимый полимер, который снижает растворимость адсорбента с повышением показателя рН. Активные группы гуминовой кислоты можно защитить кальцием. Перекрестно-сшитый жидкий гумино-фульвиновый абсорбирующий реагент имеет низкую растворимость после перекрестного сшивания при значениях рН, близких к нейтральным, даже в присутствии ионов натрия.
Для перекрестного сшивания жидкого гумино-фульвинового абсорбирующего реагента в целях получения нерастворимого твердого гумино-фульвинового фильтра, может использоваться любой обычный перекрестносшивающий агент. К перекрестносшивающим агентам, которые могут использоваться для получения твердого фильтра, относятся, среди прочих, альдегиды и ферменты оксидоредуктазы. Эти продукты показывают значительно более низкую растворимость при более высоком значении рН. Так, при использовании глютаральдегида или смеси глютаральдегида с неорганической кислотой (HCl, HNO3, H2SO4, Н3РО4 и т.п.), полученная перекрестно-сшитая гуминовая кислота имеет низкую растворимость в воде при значениях рН, близких к нейтральным, в присутствии ионов натрия.
Среди альдегидов, которые могут использоваться для перекрестного сшивания гуминовой кислоты - алифатические или ароматические альдегиды, имеющие от 1 до 22 атомов углерода. Альдегиды можно заменить любым замещающим веществом, которое не оказывает отрицательного воздействия на перекрестно-сшивающую способность альдегидов. Альдегиды могут быть насыщенными или ненасыщенными. Альдегид может представлять собой ароматический альдегид - такой, как бензальдегид, толуальдегид (о-, m- или р-) или салицилальдегид. Для перекрестного сшивания гумино-фульвинового абсорбирующего реагента может использоваться любой тип фермента оксидоредуктазы, включая пероксидазы и гидрогеназы.
Использование полученного преобразованием твердого гумино-фульвинового фильтра для удаления из сточных вод веществ, загрязняющих окружающую среду, основывается на наличии множества функциональных групп гуминовой кислоты, включая карбоксильную, гидроксильную и эноловую группу, а также ее углеродной матрице, которые придают фильтру его многочисленные адсорбционные, хелатирующие и ионообменные свойства. Так, твердый гумино-фульвиновый фильтр способен связывать многочисленные органические и неорганические вещества из различных потоков сточных вод. Металлы - например, содержащиеся в соединениях азота, кислорода и серы, связываются с углеродным каркасом гуминовых веществ через гетероатомы. Металлическая связь создается через кислород карбоксильной и фенольной групп. Кроме того, азот и сера положительно влияют на создание металлической связи. Твердый гумино-фульвиновый фильтр обладает высокой катионообменной способностью - от 2 до 5 мэкв на грамм. Однако срок службы твердого гумино-фульвинового фильтра зависит от концентрации загрязняющих веществ в сточных водах.
Вышеупомянутый гумино-фульвиновый абсорбирующий реагент может использоваться для удаления загрязняющих веществ из других источников газов. Например, гумино-фульвиновый абсорбирующий реагент может удалять пахучие химические вещества - такие, как аммиак, из птичников и т.п. Аммиак может выделяться в результате деятельности микроорганизмов и действия химических веществ. Настоящее изобретение может быть использовано для поглощения находящихся в воздухе пахучих химических веществ, а также удаления создающих их микроорганизмов и химических веществ. Птичники и т.п. могут обрабатываться гумино-фульвиновым абсорбирующим реагентом посредством распыления последнего на поверхности, имеющие химические, биологические загрязнения и радионуклиды, что, в свою очередь, существенно ослабляет запахи и уменьшает содержание загрязняющих веществ. Кроме того, можно распылять реагент в воздух, загрязненный пахучими химическими веществами, что приводит к удалению содержащихся в воздухе запахов и загрязняющих веществ.
Разумеется, вышесказанное относится к возможным вариантам осуществления изобретения, и вариантам, которые могут быть осуществлены путем модификации изобретения без отступления от духа и содержания изобретения, охарактеризованного в прилагаемой формуле.
Пример 1. Проводят испытания с синтетическим газом и с газом, образующимся при сжигании угля. Схема стендовых испытаний показана на Фиг. 1. Жидкий гумино-фульвиновый абсорбирующий реагент добавляют в колоночный реактор, заполненный стеклянными шариками. Колоночный реактор, заполненный жидким гумино-фульвиновым абсорбирующим реагентом, находится в условиях окружающей среды. Синтетический газ, предварительно смешанный в газовом баллоне, в следующем составе (масс. %): Н2 4.5%, СО 10%, N2 25%, CO2 30.5%, СН4 30% - подают со стороны днища в колоночном реакторе. Для анализа методом газовой хроматографии на наличие СО2, SOx и NOx из мембраны до и после обработки берут пробы газа. Объем обработанного газа измеряют методом вытеснения водой.
При испытании с углями образец угля сжигают в трубчатой печи, нагретой до 800 градусов Цельсия воздухом, поступающим в нее из воздушно-газового баллона. Газообразный продукт сгорания пропускают в колбу для полного удаления сажи, после чего обрабатывают в колоночном реакторе с жидким гумино-фульвиновым реагентом. Состав и объем газа измеряют аналогично тому, как это делают с синтетическим газом, за исключением анализа на токсичные металлы. Обработанному газу дают выйти пузырьками в бренстедовскую кислоту для поглощения металлов в потоке газа, после чего производят анализ на металлы с использованием спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Испытания проводят как на низкосортном, так и на высокосортном угле. Кроме того, образцы угля насыщают токсичными металлами - мышьяком, кадмием, хромом, ртутью для повышения концентрации до такого уровня, чтобы эти металлы присутствовали в газообразных продуктах сгорания в более высокой концентрации по сравнению с их естественной концентрацией в угле. Это позволяет проводить анализ даже после использования небольшого объема сжигаемого угля в рамках экспериментальной модели. Результаты стендовых подтверждающих испытаний показаны на Фиг. 2.
Пример 2
Для испытаний на контроль запаха и содержания аммиака, а также уменьшение их образования, распыляют гумино-фульвиновый реагент на птичий помет в закрытой камере. Уровень аммиака сначала повышается со среднего показателя 50 до 100 ppm в результате гидролиза химических веществ, участвующих в образовании аммиака, после чего в течение 24 часов уровень аммиака снижается до среднего значения 25 ppm, что соответствует нормативным требованиям. Кроме того, результаты анализа показывают уничтожение находящихся на обработанном помете клостридий, спор и сальмонелл, которые не только приводят к образованию пахучих химических веществ, но и способствуют росту заболеваемости.
Claims (10)
1. Способ абсорбции и утилизации парниковых газов, характеризующийся тем, что через алкализированный жидкий абсорбирующий реагент, содержащий гумино-фульвиновое вещество, пропускают поток газов с образованием отработанного алкализированного жидкого фильтрующего реагента, перекрестное сшивание которого производят с образованием твердого фильтра.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что алкализированный жидкий абсорбирующий реагент получают из гуминовой и фульвиновой кислоты в сочетании с щелочным раствором.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что щелочной раствор представляет собой гидроксид калия, гидроксид натрия, гидроксид аммония или их сочетание.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что алкализированный жидкий абсорбирующий реагент удаляет множество загрязняющих веществ из потока газов.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что множество загрязняющих веществ включает диоксид углерода, оксид серы, оксиды азота, сульфиды водорода, меркаптаны, аммиак, радионуклиды, токсичные металлы, твердые частицы, летучие пары, органические вещества, или их сочетание.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фильтрацию вещества на водной основе производят с использованием твердого фильтра.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что алкализированный жидкий абсорбирующий реагент имеет нормальность не ниже 0.5N.
8. Способ удаления пахучих химических веществ и микроорганизмов, характеризующийся тем, что обработку камеры, заполненной газом, содержащим аммиак, а также клостридии, сальмонеллы и их споры, проводят распылением алкализированного жидкого гумино-фульвинового абсорбирующего реагента.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что в камере находится птичий помет, а в состав микроорганизмов, находящихся в помете, входят клостридии и сальмонеллы.
10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что алкализированный жидкий абсорбирующий реагент содержит катализатор, который представляет собой цеолиты и глинозем, переходный металл, комплекс переходного металла или их сочетание.
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201361860110P | 2013-07-30 | 2013-07-30 | |
US61/860,110 | 2013-07-30 | ||
US14/446,862 | 2014-07-30 | ||
PCT/US2014/048882 WO2015017534A1 (en) | 2013-07-30 | 2014-07-30 | Methods for filtering and recycling greenhouse gases using a humic and fulvic reagent |
US14/446,862 US9011577B2 (en) | 2013-07-30 | 2014-07-30 | Methods of filtering multiple contaminants, mitigating contaminant formation, and recycling greenhouse gases using a humic and fulvic reagent |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016107075A RU2016107075A (ru) | 2017-08-31 |
RU2016107075A3 RU2016107075A3 (ru) | 2018-05-03 |
RU2672738C2 true RU2672738C2 (ru) | 2018-11-19 |
Family
ID=52427855
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016107075A RU2672738C2 (ru) | 2013-07-30 | 2014-07-30 | Способ абсорбции и утилизации парниковых газов и способ удаления пахучих химических веществ и микроорганизмов |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9011577B2 (ru) |
EP (1) | EP3027294A4 (ru) |
JP (1) | JP6458032B2 (ru) |
CN (1) | CN105517689B (ru) |
AU (1) | AU2014296293A1 (ru) |
CA (1) | CA2948405A1 (ru) |
RU (1) | RU2672738C2 (ru) |
WO (1) | WO2015017534A1 (ru) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105582797A (zh) * | 2016-02-26 | 2016-05-18 | 萍乡市德润科技有限责任公司 | Hpf煤气脱硫尾气洗涤净化装置 |
FR3062072B1 (fr) * | 2017-01-26 | 2019-07-05 | Philippe David | Procede de purification d'une composition gazeuse, liquide ou sous forme d'aerosol, contenant au moins un polluant |
US11512258B2 (en) | 2017-08-01 | 2022-11-29 | GAPS Technology, LLC. | Chemical compositions and methods of using same for remediating low to moderate amounts of sulfur-containing compositions and other contaminants in liquids |
US11286433B2 (en) | 2017-08-01 | 2022-03-29 | Gaps Technology, Llc | Compositions and methods for remediating hydrogen sulfide in hydrocarbon based liquids |
WO2019046574A1 (en) * | 2017-08-30 | 2019-03-07 | Chemtreat, Inc. | METHODS AND SYSTEMS FOR WATER DEODORIZATION |
BR112020001417A2 (pt) * | 2018-04-23 | 2020-08-18 | Gaps Technology, Llc | composições e métodos para remediar o sulfeto de hidrogênio e outros contaminantes em líquidos à base de hidrocarbonetos e soluções aquosas |
US10913911B1 (en) * | 2019-09-20 | 2021-02-09 | Gaps Technology Llc | Chemical compositions and treatment systems and treatment methods using same for remediating H2S and other contaminants in gasses |
US11549064B2 (en) | 2019-09-20 | 2023-01-10 | Gaps Technology, Llc | Chemical compositions and treatment systems and treatment methods using same for remediating H2S and other contaminants in fluids, including liquids,gasses and mixtures thereof |
US11919827B2 (en) | 2020-04-30 | 2024-03-05 | Nuorganics LLC | System and method for producing an organic fertilizer from waste gases or liquids |
CN111545036A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-08-18 | 北京天益源生物科技有限公司 | 一种垃圾处理专用混合型除臭剂 |
CN111632487A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-09-08 | 北京斯隆生物技术有限责任公司 | 一种降低畜禽圈舍气味的制剂及其制备方法 |
CN116368205A (zh) | 2021-05-07 | 2023-06-30 | 盖普斯科技有限责任公司 | 烃基液体化学组合物及其用于修复流体和污染流体混合物中h2s和其他污染物的处理方法 |
CN115337775B (zh) * | 2022-08-18 | 2023-05-23 | 四川恒乐达能源工程有限公司 | 一种络合铁类脱硫剂 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU184811A1 (ru) * | С. Н. Ганз , И. Е. Кузнецов | Способ очистки выхлопных нитрозных газов | ||
US4861481A (en) * | 1986-04-28 | 1989-08-29 | Allen Iii Ralph S | Multi-functional filtering medium |
US6143692A (en) * | 1995-08-15 | 2000-11-07 | Arctech, Inc. | Adsorbent |
US20100024500A1 (en) * | 2008-07-29 | 2010-02-04 | Heart Of Nature, Llc | Methods and compositions for soil amendments and organic waste management |
EP2226401A1 (en) * | 2007-11-23 | 2010-09-08 | SHAPOVALOV, Viatcheslav Dmitrievich | Method for extracting precious metals from refractory ores and concentrates |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3931394A (en) * | 1969-01-21 | 1976-01-06 | Kobe Steel Ltd. | Hydrogen sulfide removal |
JPS5354185A (en) * | 1976-10-28 | 1978-05-17 | Telnite Ltd | Alkaliiresistant heavy metal collecting agents and manufacture |
JP3000115B2 (ja) * | 1991-02-28 | 2000-01-17 | 株式会社荏原製作所 | 悪臭物質の除去材 |
JPH07492A (ja) * | 1993-06-17 | 1995-01-06 | Sankei Entapuraizu:Kk | 除菌消臭剤 |
US5695554A (en) * | 1996-06-21 | 1997-12-09 | Amcol International Corporation | Foundry sand additives and method of casting metal, comprising a humic acid-containing ore and in-situ activated carbon or graphite for reduced VOC emissions |
JPH119674A (ja) * | 1997-06-25 | 1999-01-19 | M S K Planning:Kk | フミン酸を有効成分とする液体消臭剤と、その製造方法及びフミン酸を有効成分とした飲料用消臭剤と、その製造方法 |
JP3238651B2 (ja) * | 1997-09-30 | 2001-12-17 | 株式会社ヒューマンエコロジー | 液体消臭剤の製造方法 |
US7201841B2 (en) * | 2003-02-05 | 2007-04-10 | Water Visions International, Inc. | Composite materials for fluid treatment |
CN1264596C (zh) * | 2003-11-24 | 2006-07-19 | 杨军 | 用于气体脱硫的吸收液及其应用 |
JP4544984B2 (ja) * | 2004-05-26 | 2010-09-15 | オルガノ株式会社 | 水素発生方法 |
US8377164B2 (en) * | 2006-09-13 | 2013-02-19 | Larry Lancaster | Composition for increasing soil fertility |
CN101185830A (zh) * | 2007-09-10 | 2008-05-28 | 成都信息工程学院 | 一种省去浆液制备系统的石灰石-石膏法烟气脱硫工艺 |
JP5478991B2 (ja) * | 2009-08-26 | 2014-04-23 | 第一工業製薬株式会社 | 脱硫剤及びその製造方法 |
US8580979B1 (en) | 2009-09-28 | 2013-11-12 | Organocat, LLC | Method of preparing a humic acid extraction |
JP2012017275A (ja) * | 2010-07-07 | 2012-01-26 | Katsuya Fujimura | 新規アルコール消毒剤の作製法 |
-
2014
- 2014-07-30 EP EP14833096.2A patent/EP3027294A4/en not_active Withdrawn
- 2014-07-30 WO PCT/US2014/048882 patent/WO2015017534A1/en active Application Filing
- 2014-07-30 CN CN201480042518.XA patent/CN105517689B/zh active Active
- 2014-07-30 RU RU2016107075A patent/RU2672738C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2014-07-30 JP JP2016531857A patent/JP6458032B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2014-07-30 AU AU2014296293A patent/AU2014296293A1/en not_active Abandoned
- 2014-07-30 CA CA2948405A patent/CA2948405A1/en not_active Abandoned
- 2014-07-30 US US14/446,862 patent/US9011577B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU184811A1 (ru) * | С. Н. Ганз , И. Е. Кузнецов | Способ очистки выхлопных нитрозных газов | ||
US4861481A (en) * | 1986-04-28 | 1989-08-29 | Allen Iii Ralph S | Multi-functional filtering medium |
US6143692A (en) * | 1995-08-15 | 2000-11-07 | Arctech, Inc. | Adsorbent |
EP2226401A1 (en) * | 2007-11-23 | 2010-09-08 | SHAPOVALOV, Viatcheslav Dmitrievich | Method for extracting precious metals from refractory ores and concentrates |
US20100024500A1 (en) * | 2008-07-29 | 2010-02-04 | Heart Of Nature, Llc | Methods and compositions for soil amendments and organic waste management |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ХИМИЧЕСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ под ред. Н.С. Зефирова, Москва, Большая Российская энциклопедия, 1998, т.5, с.96, кол.183. ХИМИЧЕСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ под ред. И.Л. Кнунянца, Москва, Советская энциклопедия, 1988, т. 1, с.14, кол. 4. GUOXIN HU et al, Novel process of simultneous removal of SO 2 and NO 2 by sodium humate solution, Environmental science&Technology, 2010, N 44 (17), . * |
ХИМИЧЕСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ под ред. Н.С. Зефирова, Москва, Большая Российская энциклопедия, 1998, т.5, с.96, кол.183. ХИМИЧЕСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ под ред. И.Л. Кнунянца, Москва, Советская энциклопедия, 1988, т. 1, с.14, кол. 4. GUOXIN HU et al, Novel process of simultneous removal of SO 2 and NO 2 by sodium humate solution, Environmental science&Technology, 2010, N 44 (17), реферат. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20150037274A1 (en) | 2015-02-05 |
EP3027294A4 (en) | 2018-03-28 |
JP2016530991A (ja) | 2016-10-06 |
JP6458032B2 (ja) | 2019-01-23 |
EP3027294A1 (en) | 2016-06-08 |
RU2016107075A (ru) | 2017-08-31 |
AU2014296293A1 (en) | 2016-03-17 |
CN105517689B (zh) | 2020-09-08 |
US9011577B2 (en) | 2015-04-21 |
CN105517689A (zh) | 2016-04-20 |
CA2948405A1 (en) | 2015-02-05 |
RU2016107075A3 (ru) | 2018-05-03 |
WO2015017534A1 (en) | 2015-02-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2672738C2 (ru) | Способ абсорбции и утилизации парниковых газов и способ удаления пахучих химических веществ и микроорганизмов | |
Han et al. | Study on removal of gaseous hydrogen sulfide based on macroalgae biochars | |
Gwenzi et al. | Biochars as media for air pollution control systems: Contaminant removal, applications and future research directions | |
Sun et al. | Treatment of waste gases by humic acid | |
Wijeyawardana et al. | Removal of Cu, Pb and Zn from stormwater using an industrially manufactured sawdust and paddy husk derived biochar | |
Fuente-Cuesta et al. | Retention of mercury by low-cost sorbents: influence of flue gas composition and fly ash occurrence | |
Yalçın | The mechanism of heavy metal biosorption on green marine macroalga Enteromorpha linza | |
Swasy et al. | Poly (amine) modified kaolinite clay for VOC capture | |
CN103480336B (zh) | 一种改性生物质活化焦脱汞吸附剂及其制备方法 | |
JP2017127874A (ja) | 排煙湿式スクラバーシステムにおける腐食制御及び排煙湿式スクラバーシステムからのセレン除去 | |
Fonseca-Bermúdez et al. | Removal of hydrogen sulfide from biogas by adsorption and photocatalysis: a review | |
Lim et al. | Sorption characteristics of peat of Brunei Darussalam. II: interaction of aqueous copper (II) species with raw and processed peat | |
Yewale et al. | Studies on Biosmotrap: A multipurpose biological air purifier to minimize indoor and outdoor air pollution | |
Rumapar et al. | Adsorption of lead and copper using water hyacinth compost (Eichornia Crassipes) | |
Ali et al. | Insight into Equilibrium and Kinetics of the Binding of Cadmium Ions on Radiation‐Modified Straw from Oryza sativa | |
Gahlan et al. | Removal of Zn, Pb, and Ni heavy metals from aqueous system using efficient modified-banana peel adsorbent | |
Zhang et al. | Removal of ammonia and hydrogen sulfide from livestock farm by copper modified activated carbon | |
Gwenzi et al. | Biochars as media for air pollution control systems | |
Zeeshan et al. | Atmospheric Pollution Interventions in the Environment: Effects on Biotic and Abiotic Factors, Their Monitoring and Control | |
Kassenova et al. | EXPLORING THE POTENTIAL OF HUMIC SUBSTANCES AS EFFECTIVE SORBENTS FOR REDUCING GREENHOUSE GAS EMISSIONS. | |
Kazankapova et al. | EXPLORING THE POTENTIAL OF HUMIC SUBSTANCES AS EFFECTIVE SORBENTS FOR REDUCING GREENHOUSE GAS EMISSIONS | |
Dobbs | The Potential Use of PEI Modified Biochar for Different Environmental Applications | |
UWINEZA | Comparative study of selected heavy metals removal from aqueous solution by using carbonized sunflower seeds husks and imine Ligands | |
Kumari et al. | A two-in-one thiosemicarbazide and whole pine needle-based adsorbent for rapid and efficient adsorption of methylene blue dye and mercuric ions | |
Dorcas | Study on Coal Cleaning-Oxidative Desulfurization and Elution of Mercury |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190731 |