Способ снижения концентрации оксидов азота в отходящих дымовых газах

 

Использование: газоочистка от оксидов азота. Сущность изобретения: углеводородное топливо - природный газ или мазут - сжигают при коэффициенте избытка воздуха , равном 1,05 - 1,40, в присутствии воды. Соотношение топлива и воды от 1 : 0,05 до 1:0,25. Образовавшиеся дымовые газы подают на контактирование с углеграфитовой тканью при 20 - 250°С. При этом оксиды азота восстанавливаются до свободного азота. При сжигании мазута его предварительно подогревают до 80°С и воду вводят в мазут при эмульгировании. Воду можно использовать в виде стоков, содержащих примеси , мазута, бензина, керосина, нефти и масел. В очищенных газах токсичные продукты сгорания топлива отсутствуют. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

НОЕ ПАТЕНТНОЕ

CCP

CP) АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.К ПАТЕНТУ ло эн пр ст от та ни де ви ха ст во во (21) 5015278/26 (22) 3.0.07.91 (46) 30.08.93, Бюл. N 32 (76) А. И. Дятлов, А. М. Коссая и Н. А. Васюкий (56) Васильев В. Г. и др. Сокращение выброса кислов азота путем зонального впрыска вла и в топки котлов. Ж. Электрические ста ции, 1986, № 2, с. 38 — 40.

Лукошявичюс В. П, и др. Исследование вли ния ввода влаги на процесс образовани и подавления окислов азота. Проблемы теплоэнергетики. Материалы Vill Всесоюзног симпозиума по горению и взрыву, 13—

17 кт. 1986, Ташкент. Чернотоловка, 1986, с. — 82.

Европейский патент ¹ 077424, кл, B 01

0 53/34, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 127622, кл. В 01 D 53/34, 1984.

Изобретение относится к области экоии и может быть использовано в теплоргетике, химической промышленности, изводстве минеральных удобрений, оительных материалов, т.,е. там, где в росных газах присутствуют оксиды азо1

Цель изобретения — повышение степеоочистки при полном отсутствии на выхооксичных продуктов сгорания топлива, Поставленная цель достигается тем, что тервале коэффициентов избытка воздуа 1,01 — 1,40 сжигают топливо в присутии воды при соотношении топлива и

ы 75 — 91: 25 — 9 (мас,%) с последующим становлением оксидов азота при 20—

ÄÄ5UÄÄ 1837946 АЗ (я)5 В 01 0 53/34, 53/36 (54) СПОСОБ СНИЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ОКСИДОВ АЗОТА В ОТХОДЯЩИХ

ДЫМОВЫХ ГАЗАХ (57) Использование: газоочистка от оксидов азота. Сущность изобретения: углеводородное топливо — природный газ или мазут— сжигают при коэффициенте избытка воздуха, равном 1,05 — 1,40, в присутствии воды.

Соотношение топлива и воды от 1: 0,05 до

1: 0.25. Образовавшиеся дымовые газы подают на контактирование с углеграфитовой тканью при 20 — 250 С..При этом оксиды азота восстанавливаются до свободного азота. При сжигании мазута его предварительно подогревают до 80 С и воду вводят в мазут при эмульгировании. Воду можно использовать в виде стоков, содержащих примеси. мазута, бензина, керосина, нефти и масел. В очищенных газах токсичные продукты сгорания топлива отсутствуют. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

250 С на углеграфитовой ткани. Время контакта с тканью 1 — 10 с.

Углеграфитовая ткань (см. ТУ 48-20-1977 и 48-20-138-87) представляет собой обработанную в специальных условиях при

2500 С вискозную ткань. Углеграфитовая ткань на 99,9% состоит из атомов углерода, сохраняет структуру, каркас исходной ткани и ее прочность, Сущность изобретения заключается в том, что восстановление оксидов азота до молекулярного азота проводятся в две стадии. На первой стадии в присутствии воды идет реакция восстановления оксидов азота водородом с образованием азота и пероксидного радикала

1837946

Продукты горения, содержащие невосстановленные оксиды азота, диоксид серы, двуокись углерода, пары воды, кислород, азот поступают в реактор, заполненный отходами углеграфитовой ткани, где осуществляется реакция восстановления оксидов азота и диоксида серы углеродом ткани до молекулярного азота и элементарной серы с образованием двуокиси углерода.

Экспериментально установлено, что частично сера оседает на ткани, и, в основном, по достижении температуры конденсации серы — 444,6 С вЂ” оседает по тракту газохода, Анализы отходящих газов, выполненные хроматографическим способом, показали, что состав отходящих газов нетоксичен: монооксид углерода, оксиды азота, диоксид серы, сероводород, сера, полиароматические углеводороды полностью отсутствуют.

Данные о степени очистки приведены в табл. 2.

Из данных, приведенных в табл, 1 и 2, следует; уменьшение а ниже 1,05 снижает степень очистки в связи с физическим и химическим недожигом топлива, который не может быть полностью компенсирован введением воды, В продуктах сгорания топлива обнаружены значительные содержания токсичных продуктов: СО и ПАУ; увеличение а выше 1,4 приводит к снижению степени очистки вследствие увеличения температуры факела и повышения концентрации оксидов азота, пассивированию поверхности углеграфитовой ткани кислородом воздуха, накоплению его в объеме углеграфитовой ткани, что может привести к возгоранию; увеличение содержания воды в топливе выше 25 — 9 приводит к уменьшению степени очистки за счет снижения температуры факела и образованию большого количества активных центров, которые рекомбинируют между собой и приводят к затуханию окислительно-восстановительного процесса; уменьшение содержания воды в топливе ниже 25 — 9ь приводит к уменьшению степени очистки из-за нехватки пероксидных радикалов и

5 ослаблению активации углеграфитовой ткани.

Заявляемое техническое решение по отношению к прототипу обладает следующими преимуществами, повышена степень

10 очистки от МОх, устранены полностью все токсичные продукты сгорания топлива; реакция восстановления оксидов азота начинается при 450 С и при понижении температуры до комнатной скорость про15 цесса практически не изменяется. При комнатной температуре наблюдается полное и ревращение оксидов азота, содержащихся в газах, до молекулярного азота, Продуктами реакции восстановления оксидов азота

20 на углеграфитовой ткани являются углекислый гаэ (СОг) и молекулярный азот (N ).

Формула изобретения

1. Способ снижения концентрации ок25 сидов азота в отходящих дымовых газах при сжигании углеводородного топлива при коэффициенте избытка воздуха не менее 1,05 в присутствии воды при соотношении топлива и воды, равном от 1: 0,05 до 1: 0,25, 30 отличающийся тем, что процесс сжигания ведут при коэффициенте избытка воздуха не более 1,40 с последующим восстановлением оксидов азота при контактировании дымовых газов с углеграфитовой

35 тка ныл и ри 20 — 250 С.

2. Способ по и. 1, от л и ч а ю шийся тем, что при сжигании мазута его предварительно подогревают до 80 С и воду вводят в мазут при змульгировании, 40

3. Способ по пп, 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что воду используют в виде стоков, содержащих примеси мазута, бензина, керосина, нефти и масел.

1837945

1 1

lQ о

Х а

Я:ее

z o

Э С

Э Ф о z

X CQ

1о о

Х о

Фч

l» о

Y

lS

3 о

CD е О !

Ю л

X х

Э с:

Э (о

CD л

О

О л к о

0 о о о

1 о о.

Я

СО

-Ф

М

Ю а

СО а

- Ф

Ге \

Ю а а

М о ее л

Z

Э

З

У ( о

S о

Э

ev

Ф

Э

O.

С:

I» 1

Ф

Х о

Iо Э

L о с

Y

lo

X у о

Э

1:

Э

Iс )

Z

Э

Э

1с >

М с о »

X

IФ ха о ее

IО о огас

Iо а

C а О

1

1

I

1 !

lQ

Cl.

1

1

I О

1 О

3 О

1 о

IS сМ

Ф

Z

lQ

I>Я о

X

C с

Z

Q)

Г

Э

6l .Ф

fQ а

Э

r«

:е)

Щ

О

X у о

1 I

3 I

1 1

1 О (о

3 О

Q!

Э

1о

К

Щ

X с1

CQ

Z е

СЭ

lЭ

v сц пс

Z

Э с

tg о

1 а

3 сЧ

1 «.3!

I

I О ! О

1 Ю

1 а

I -й

1О о о

Ф о

R о

° е»»О

° а в а

lo о с.э

C о

lЭ

Q л °

2i v

Cf ГЦ о z

I

I

1 (I

I

I

I

1 аiО I с4 сЧ I а

CQ х

СГ

CQ о

tQ

У

1со

Г3

CD

iО I

° \»

1 -2 1

»Ф

1 1 1

ОЪ 1

О 1

I 1 I

С а Овесов

О е — СЧ М-

СЧ CV СЧ СЧ СЧ

lsQ

С е О е а O -.=е. СЧ (Л OQ OO М» СО

° в а ° ° «. a a ° ° ° Ф °

Л CD О СЧ Л - Щц) О Р О СЧ =( а 03 О1 03 О .О О1 С О СО О1 О О1- 1 cD m tAcD cD сч m я л сч м а ° в а ° в а ° е ° е а ° а

- 00»- СЧ О1 М С М О1»- М»- =Г

Осос с1со Оl r mmm Оmm

-! О3 ОЪ --:! е- ЛаъО а в а в a a в а «О

- :Г ОФСЧ МО4)% СЧ МО

О co m m m О л 0ΠΠ— о соО о ао асч аао о ал

О СЧ М М О О Ф» е СЧ М О О О в а а а ° в a a a a а а а °

О О OOOOOOOOOOOO

° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° е °, ° ° ° а ! 1 I o I I 1 t сЧ 1

« . °

1 I I - 3 I 1 1 I 1

1

I ° O "СЧМ сч м а О лоо m

1 (1

О 1

1 О I

I 1

Ю 1

I л I

I

О1 I а I. (1

М I

I 1 о 1 а I а I

М I (!

1

М\ с Ъ 1

С С 1

1

1 а LA 1 О О 1

1

Π— O О - N -1 % Се е в в а а ° ° ° в в л в в

m oe масч о î r m

mnmО mn c m О со асс

I

ЩМ»- О мсЧ Ме1-=Г O I

Ю - - « -О о сч оэ а- о сч оэ сч о

mcD Oc mm Ооэс с (1

1

I о> о . m o m л со ю

О ««О

О МО лаО сч О сч mме — I е — О1 Ое О m Ф- m О1 Ч:(СО С 1 Ое 1

I!

-асло мааао м<т О

° » О О О О» О О О Ф вЂ” I а ° в а а в ° ° а л в °

ОООООООООООО I (183794 Ь

1

1

1

1

I !

1 (Ч 1

m I

r !

1 с I

iO 3,1, m 1

1- 1

1

1 ебЕ

1- Y

Я» о

cz0

Ф о с) х

Д Х ((3

Ф lr o

Ф*х дхх

ze3эсо

Ф e.s а1-3

civ o

OO О

1 о л

0) о

С» е !

03 0

С»

1,!

Ф 1 o

e sr

Ф

m co

Ф Ф X а 1c:vo

CI3 е

- 4 м

l с»

И м

I йае х

m «

Ф

Ф О

A ec м е 1-о с vи (0 s

1- У

4)OO! о о 1 х а l

1- СЕЕ 03 OO 1 о 1 1 х -4 -т I о с" \ м I

C Я C 1 3 1

s x Ю D I ес х I

О Ф О (A И 1

К 3 1". 1 м м 1

1 1 1

A I 1 х х 1 I

el-ох 1 I сv> 1 1

e x I I

1 l 3 i- I м м м I

lОoom (3 01 Ol

1 I I 1

1 X 1 1

1 l- 1 1

1 ом 1

1 i- 1 I

I O л I I

I (3. Ф I И И И 1

3 C C I Ч) ° О Ч) 1 — ——

1 1

I 1 1 1 е I

1 I 1 I 1

I. СО И О И Л Л С И И Л М С В Л И М СЧ СО 4 И (С» С» W 3

1 I ° в ° л с ««a ° в ° « ° а а в а

I 4 МЛ О С) .0 (3 -4. С МAСЧ Cl&4- Gl&Gl4-0303 ЛÇЛ О

I Ol 1 ИЛЛО)О)Ч) «ЛСОСеС«еСеИО)С0 Ссебе03 ИСеСеО)О)ИО)0)0)0) I

1 1 1 1

l .1 3 ..3 1

l Al 1 1 I

I (еб 1 I I I сй I

0 X I ! О О И С е М С е е — М4 O О) И в- И МО) Сс О О О«3 О (Ч О O 03 е» О М ! I а в «««в в ««с л ««a ««a a a «a а

С) 1 О 1 ЛИМИСЧ4.»)МЧ)ЛС М4.ОИС ИМО С СЧС»ЮЛО)4 СЧ

1 1- X О 1 1 LAP.030) Св(Ч) Е О)СОЛОlCARO) Cl(AA(AV lolo)CC(%0)0)0)0) 1

OZ 1n 1 .1 Ф 1 (Ч 3 — — 1 1

mС .3 1 о m I ! СЕ! O 1 .1 1 ИММЧ) O ОС еЮОСО Olo4 034 ЛОЕЮО) .О) ЛОИМО) 01е- 1

1 с(3 Х ) л a « ° е с а ° «с а ° е О а ° ««a °

1 l и 1 1 0 1 Ч) 03 М14 Ч)ОИЧ)614 О МЙЙ4 О ОО4 Сс) С ЪЛЛЛЧ)4 . 1

1 1- 3 3 СО 1 И Л ЛО) 03 i0 ЛО) СО ()i ССЕ ОЪ|О 0) 03 ОЪ Ю О\Ч) ° ОО) 03 ИО) О) О) 0) I

X O 3

Y V 1

1- О)Е I 1

um 1О 1

0 I 030)034 М4 ЛЮО nAO) Cl&O,(AO) «03 (Ч O МО) МИИО 3 у Х Х О е(! ° л ° л а ° «a в а в.О с л « «л л а ° а

O g И Q 1 ЛИМЧ) 01И03 ЛЛРМИЧ)Ч) ОЧ) ММЙЙ(Ч О О 90)4 4 1

1 и 1 СЧ 1 .I С\! О)03 С,0 ЛО)СС) &Pl(AAOO O«(-olCAA (7lolAОЪЧ)0)0)О) 03 1

1 aY! I 1 1

ХО1-! 1

1 е I I 1 с >х! I е о; o l 1 14.о--тстав-.с лми моо)и 030)e = 0)ллсчммл 1

3 1- X и I б Nб a " " «««Ю л л «О. с «аО с с с «в а а

I С) I 0 I I О I ЛИСс1е N ЛОИЛО-4 «4 О ОЧ) O «-ОИО CAO) CC3OЛИ е 1- I l CO I Илл0303 о 30) Со сi 0 о 03 сi сi CA о оiоi0) ИО) ()i0303

I (C aX 1 1 1 (3 I

m.ФО1(-) 1 1

xmm !О 3 — — ! ай аб I ! и l I И 3 б I

X 1- Ф 3-4. 1 ОЛ-ЛС И(И4 МЛ МСЧММ 0) М4. (Am0)VDOD4.

x ec I у 1 ««, °, ° сС) а е, ° «(» л с «О ° .л л а « ° с « I

1»е 1 I 3 Q 1 D "0-4 ЛС5< Pl4 %0) D ИЛЛЧ) O Л4 0 D CACV D — CA(A(AМ 3

O V», ! О Л0303 С. ОРЛО)03 Cn CAWOO m ol О Ч) CA(ACAV m0) 0) Со

l I 1

1 1

1 l 1 1

1 e I I з с I И 1 (3 О х ООCAOИЮ AСЧ.0 -ИОD+Р—,ООО(AЛ --4 ОИN - 3 I х 1- О М МО О е «- À СЧ М О Ю О е» е» СЧ О О О е «» О О О «- «-. I ! l- e сс ° с а с л ° л в с «!

o e m au о ь o o o o ь ь î o o o î о.о о о о о о о о о о о о о о

ossom 1 ° ° 1

1 О X («й

1 е» е ° ° 1

3-— 1 I

I I 1

I y 1 1

I 1 в 1 1

1 3 и Я 1 I

Х,У Х

1 I

1 Q z a

1 И Ю D Ю I

1 Ю и ОЪ I I 1 Ю l I l I I J СЧ 1 1 1 I I -4 1 1 I 1 M 3 1 I I I

gmo

l 1

3» S и l О l l I i « l l l I I I е» I 1 I I I «- I I ° I l I I I

I 1 с l 1

1 1 О е — СЧ М.Ф И О 3« СС) Ое О (Ч М4 И Ч) Л Со 1

i 5C — СЧ М-4 сс 0 ЛО) 0 («I СЧ (Ч СЧ СЧ (Ч (Ч (Ч СЧ