Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ и устройство для снижения угарного газа и галогенированных органических соединений в мусоросжигательных установках

Классы МПК:B01D53/60 одновременное удаление оксидов серы и оксидов азота
B01D53/70 органические соединения галогенов
Автор(ы):
Патентообладатель(и):ФОРШУНГСЦЕНТРУМ КАРЛСРУЕ ГМБХ (DE)
Приоритеты:
подача заявки:
2007-03-08
публикация патента:

Изобретение может быть использовано на мусоросжигательных установках в различных областях промышленности. Образовавшиеся в камере сгорания 1, 3 газообразные отходы, охлажденные в кожухе 5, подают в пылеуловитель 7, а затем в первый скруббер 8. В скруббер 8 через трубопровод 19 подают воду и выводят соляную кислоту через трубопровод 16. Частично очищенные газы подают во второй скруббер 9, где осуществляют селективную очистку от диоксида серы SO2 с помощью подаваемого раствора аммиака 12. Образующийся водный раствор сульфата/сульфита аммония полностью или частично возвращают в камеру сгорания. Технический результат - одновременное уменьшение угарного газа, галогенированных органических соединений и оксидов азота NOx. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил. способ и устройство для снижения угарного газа и галогенированных   органических соединений в мусоросжигательных установках, патент № 2390374

Рисунки к патенту РФ 2390374

способ и устройство для снижения угарного газа и галогенированных   органических соединений в мусоросжигательных установках, патент № 2390374 способ и устройство для снижения угарного газа и галогенированных   органических соединений в мусоросжигательных установках, патент № 2390374 способ и устройство для снижения угарного газа и галогенированных   органических соединений в мусоросжигательных установках, патент № 2390374 способ и устройство для снижения угарного газа и галогенированных   органических соединений в мусоросжигательных установках, патент № 2390374 способ и устройство для снижения угарного газа и галогенированных   органических соединений в мусоросжигательных установках, патент № 2390374

Изобретение относится к способу и устройству для снижения угарного газа и галогенированных органических соединений в мусоросжигательных установках с, по меньшей мере, одной камерой сгорания согласно первому и пятому пунктам формулы изобретения. Способ и устройство пригодны далее равным образом для уменьшения коррозии кожуха с помощью уменьшения содержания хлорида в летучей золе, возникающей при работе и образующей отложения на поверхностях котлов.

Процессы сжигания, при которых сжигаются горючие вещества, содержащие серу, азот и хлор, сопровождаются выбросами оксидов серы, угарного газа, соляной кислоты и галогенированных органических соединений. Их выбросы вследствие их токсичности часто ограничиваются национальными предельно допустимыми нормами, которые, например, в ФРГ установлены законодательно в Постановлении 17 по защите от выбросов (17. BimSchV) соединений из мусоросжигательных установок.

Угарные газы (NOX) образуются при сжигании содержащих азот горючих материалов, как, например, бытовой мусор или биомасса, в частности солома или злаковые, в мусоросжигательных установках в основном из связанного в горючем материале азота (N).

В технических топках сжигание твердых горючих материалов осуществляется в две стадии. Выгорание твердых горючих материалов на первом этапе происходит при добавке первичного воздуха. Подвод первичного воздуха осуществляется в большинстве случаев ниже стехиометрии. Неполное выгорание первично образованных дымовых газов, получающихся в результате местного дефицита кислорода, подлежащих возврату в горящий слой, требует подачи и перемешивания вторичного воздуха, благодаря чему в нем начинается дожигание все еще содержащих калории газообразных отходов. При этом происходит местное очень значительное повышение температуры, причем из аммиака (NH3) и цианистого водорода (HCN), первично образовавшихся из азота горючего материала, во время выгорания газообразных отходов при комплексных реакциях в итоге образуется NO или N 2. Термическое образование угарного газа (NOX - образование) из азота воздуха, напротив, из-за относительно низкого уровня температуры в этих мусоросжигательных установках сравнительно небольшое.

При так называемом способе SNCR (Selective Non Catalytic Reduction) аммиак (NH3 ) или также другие содержащие N восстановители, как водные растворы аммиака или мочевина, подаются через форсунки в содержащие кислород газообразные отходы после зоны выгорания газообразных отходов в диапазоне температур от 850 до 1050°С для селективного некаталитического восстановления угарного газа в газообразных отходах. Слишком высокие температуры ведут к образованию NO (моноксид азота), слишком низкие температуры повышают проскок NH3 . В большинстве случае применяется водный раствор аммиака (NH 4OH). При испарении этого раствора аммиак (NH3 ) освобождается и NO при названном выше уровне температур восстанавливается в N2

способ и устройство для снижения угарного газа и галогенированных   органических соединений в мусоросжигательных установках, патент № 2390374

NH3 может применяться также в качестве нейтрализующего средства в работающих с нейтральной или слегка кислотной средой скрубберах [1] SO2. Если впереди скруббера SO2 подключен первый работающий с кислотной средой скруббер (чаще всего при рН-значениях <1), в котором практически в количественном отношении выделяется HCl, то SO2 селективно отделяется во включенной последовательно второй моечной ступени (скруббер SO2) с помощью NH 3 при рНспособ и устройство для снижения угарного газа и галогенированных   органических соединений в мусоросжигательных установках, патент № 2390374 7 [2]

способ и устройство для снижения угарного газа и галогенированных   органических соединений в мусоросжигательных установках, патент № 2390374

Образованный сульфит аммония (NH 4)2SO3 окисляется кислородом, содержащимся в газообразных отходах или с помощью дополнительно подведенного воздуха для окисления в сульфат аммония (NH4) 2SO4

способ и устройство для снижения угарного газа и галогенированных   органических соединений в мусоросжигательных установках, патент № 2390374

Галогенированные органические соединения представляют собой полихлористые дибензо-р-диоксины и дибезофураны (PCDD/F), которые образуются в процессе сжигания, в частности при сжигании мусора, и отводятся с газообразными отходами. Образование PCDD/F вызывается отложениями летучей золы, содержащими углерод и хлор, на поверхностях кожуха или при улавливании пыли в диапазоне температур >200°С.Максимум образования PCDD/F приходится на интервал температур от 300 до 350°С.

В связи с токсичностью законодательством ФРГ в постановление 17 по защите от выбросов (17. BimSchV) принята предельная величина выброса этих соединений из установок по сжиганию мусора, равная 0,1 нг TEQ/нм3 (TEQ = эквивалент токсичности). Эта предельная величина для PCDD/F на современном уровне знаний не может быть обеспечена путем исключительно оптимизации условий сжигания. В этом отношении уровень техники должен снижать концентрацию PCDD/F в газообразных отходах сжигания ниже предписываемой предельной величины с помощью включенной последовательно очистки дымовых газов. Установки для сжигания мусора состоят в основном из камеры сгорания при необходимости с кожухом, с, по меньшей мере, одним последовательно включенным пылеуловителем и скрубберами, а также дополнительными действующими в плане адсорбции и/или катализа операций по очистке дымовых газов для уменьшения NOX и/или PCDD/F. Для уменьшения NOX также часто применяется SNGR-процесс.

Из [3] и [4] в общих чертах известно, что доля PCDD и PCDF в газообразных отходах может быть при сжигании существенно уменьшена также только с помощью избытка серы в отношении к совокупности хлора. При этом это, в частности, зависит от отношения двуокиси серы к соляной кислоте в дымовом газе, получающемся при сжигании, причем при повышающемся отношении двуокиси серы к соляной кислоте начинается существенное уменьшение содержания хлоридов в летучей золе благодаря реакции сульфатирования

способ и устройство для снижения угарного газа и галогенированных   органических соединений в мусоросжигательных установках, патент № 2390374

Хлориды металлов показывают аналогичное поведение, что и щелочи. Хлориды летучей золы при сульфатировании превращаются в сульфаты. Образованная бедная хлором летучая зола способствует заметно ощутимому снижению потенциала образования PCDD и PCDF и таким образом ведет к значительному снижению концентрации PCDD/F в газообразных отходах. Бедные хлором отложения летучей золы дополнительно способствуют уменьшению скорости коррозии кожуха.

В [5] показан способ, при котором SO 2 из дымового газа выделяется селективно в, по меньшей мере, одном скруббере и возвращается в камеру сгорания в виде SO2 или серной кислоты. Благодаря селективному выделению SO2 в скруббере для рециркуляции имеется в распоряжении высококонцентрированная SO2. Рециркуляция ведет к обогащению SO2 и таким образом к понижению отношения Cl/S в газообразных отходах в возможных зонах процесса образования PCDD/F. Однако при этом способе не достигается какого-либо снижения NOX. При процессе в качестве остатка образуется водный раствор смеси солей из хлоридов и сульфатов.

Исходя из этого, задачей изобретения является предложение устройства и способа для одновременного уменьшения угарного газа и галогенированных органических соединений в установках для сжигания мусора с, по меньшей мере, одной камерой сгорания, у которых названные выше недостатки или ограничения не имеют место вовсе или проявляются в значительно уменьшенной мере.

Задача решается с помощью способа с признаками по п.1 и устройства с признаками по п.5 формулы изобретения. В зависимых пунктах воспроизведены предпочтительные варианты осуществления.

Задача решается с помощью способа уменьшения угарного газа и галогенированных органических соединений в установках для сжигания мусора с, по меньшей мере, одной камерой сгорания, при котором оксид серы SO2 из дымового газа селективно осаждается в, по меньшей мере, одном скруббере с помощью аммиака или соединений аммония, при этом образуется водный раствор сульфата/сульфита аммония, который полностью или частично возвращается в камеру сгорания, предпочтительно после зоны дожигания.

Основная идея изобретения основывается на том, что, исходя из названного выше SNCR способа, аммиак не вводится напрямую в камеру для дожигания для уменьшения угарного газа (см. уравнение (1)), а прежде всего в виде добавки вводится в кругооборот промывочной воды работающего с нейтральной или слегка кислотной средой скруббера, который расположен следом за HCl-скруббером и привлекается для выделения SO2 при образовании водного раствора сульфата/сульфита аммония (ср. уравнения (2) и (3)).

NH3 , необходимый для SNCR способа, полностью или частично используется для осаждения SO2 в скруббере. Образующийся в скруббере при промывочном процессе раствор сульфата/сульфита аммония может потом полностью или частично использоваться вместо аммиака или дополнительно к водному раствору аммиака для названного выше SNCR-процесса в зоне дожигания. При этом это ведет к термическому разложению сульфата/сульфита аммония при образовании NH3 , N2 и SO2. Образование SO2 осуществляется практически в количественном отношении, в то время как только часть азота возвращается из сульфата аммония в виде NH3. Образованный NH3 снова поступает в распоряжение собственно SNGR процесса. В существующих установках с SNCR-техникой таким образом очищенная от солей промывочная вода (с (NH4)2SO4) может заменить полностью или частично прежде применяемый NH3. Предпочтительно водный раствор сульфата/сульфита аммония добавляется в содержащий кислород дымовой газ в диапазоне температур между 850° и 1050°С, преимущественно 900-1000°С, т.е. в предпочтительном для SNCR-способа температурном окне после зоны дожигания газообразных отходов.

Не использующийся указанным выше способом раствор сульфата/сульфита аммония может также в виде сульфата аммония (NH4)2SO4 удаляться из процесса и отдельно утилизироваться или использоваться.

При разложении сульфата и сульфита аммония в зоне дожигания в количественном отношении освобождается SO2 и поступает в распоряжении для повышения SO2 концентрации в газообразных отходах (возникает SO2 кругооборот). Повышение концентрации SO2 может регулироваться скоростями возврата. Таким способом предпочтительным образом достигается уменьшение PCDD/F в газообразных отходах, причем при возрастающем отношении оксида серы к соляной кислоте, как уже однажды упоминалось, повышенное уменьшение содержания хлоридов в летучей золе регулируется реакцией сульфатирования.

Разложение сульфата аммония в зоне дожигания происходит в два этапа:

способ и устройство для снижения угарного газа и галогенированных   органических соединений в мусоросжигательных установках, патент № 2390374

способ и устройство для снижения угарного газа и галогенированных   органических соединений в мусоросжигательных установках, патент № 2390374

При свыше 900°С в камере дожигания увеличивается SO2, что опять же усиливает упомянутую выше реакцию сульфатирования летучей золы. При этом хлориды, содержащиеся в летучей золе, разлагаются сульфатами, причем образуется соляная кислота, которая потом в работающей в кислой среде моечной ступени выделяется из газообразных отходов.

Уровень концентрации SO2 может регулироваться с помощью скорости возврата сульфата аммония (NH4)2SO 4 из второго скруббера.

Таким образом, в рамках изобретения только вещества (остатки) возвращаются из работающей с нейтральной или слегка кислой средой моечной ступени. С помощью разделенных секций скруббера становится возможным материальное использование остатков (например, получение HCl из работающей с кислой средой моечной ступени).

Добавка раствора сульфата/сульфита аммония осуществляется преимущественно в зоне дожигания предпочтительно после подачи вторичного газа и предпочтительно с помощью нескольких форсунок для одного или нескольких веществ. Форсунки для одного или нескольких веществ служат для распыления водного раствора сульфата/сульфита аммония и подачи однородной смеси с газообразными отходами, причем для форсунок для многих веществ предпочтительно использование сжатого воздуха или водяного пара.

Ниже изобретение поясняется на примерах осуществления с помощью следующих чертежей.

Фиг.1 - технологические потоки при осуществлении способа в схематически изображенном устройстве для уменьшения галогенированных органических соединений.

Фиг.2а и b - блок-схемы известного SNCR-устройства (а) и модифицированного на его базе устройства для одновременного снижения NOX и уменьшения галогенированных органических соединений (b).

Фиг.3 - вещества, определенные в неочищенных газообразных отходах в опыте на установке сжигания мусора TAMARA.

Изобретение в сочетании с установкой для сжигания мусора состоит, как показано на фиг.1, из камеры сгорания 1 с подводом 2 первичного газа, содержащего кислород, камеры 3 дожигания с подводом 4 вторичного газа, содержащего кислород, кожуха 5 или другого компонента для охлаждения неочищенных газообразных отходов 6, а также включенных следом очистных ступеней для неочищенных газообразных отходов. Эти очистные ступени включают пылеуловитель 7 для улавливания летучей золы 15, например тканевый фильтр или электрофильтр, первый работающий с кислой средой скруббер 8 (рНспособ и устройство для снижения угарного газа и галогенированных   органических соединений в мусоросжигательных установках, патент № 2390374 1) для выделения соляной кислоты, а также второй скруббер 9, работающий с нейтральной или слегка кислой средой (рНспособ и устройство для снижения угарного газа и галогенированных   органических соединений в мусоросжигательных установках, патент № 2390374 7) для выделения SO2 (отвод сульфата и сульфита аммония 17). Первый работающий с кислой средой скруббер 8 имеет кругооборот 18 с подачей воды 19. После прохода очистных ступеней очищенные газообразные отходы 10 отводятся в окружающую среду, например, через дымовую трубу.

Во втором работающем с нейтральной средой скруббере 9 осуществляется очистка от SO 2 в кругообороте скруббера 11, причем в нем предусмотрена добавка водного раствора аммиака 12 и отделение смешивающегося в скруббере раствора сульфата/сульфита аммония.

Во втором работающем с нейтральной средой скруббере 9 осуществляется очистка от SO2 в кругообороте скруббера 11, причем в нем предусмотрена добавка водного раствора аммиака 12, а также отделение синтезирующегося в скруббере раствора сульфата/сульфита аммония. Отделенный раствор сульфата/сульфита аммония через соединительный трубопровод 14 направляется в ответвление трубопровода для газообразных отходов (неочищенные газообразные отходы) в область камеры дожигания 3 (после зоны выгорания газообразных отходов). Избыточная часть не являющегося необходимым раствора сульфата/сульфита аммония отводится из процесса (ср. отвод сульфата/сульфита аммония 17). Уровень отвода определяется максимально требуемой концентрацией SO2 в газообразных отходах и количеством сульфата, извлеченного из летучей золы 15.

Существенным при этом является то, что подача раствора сульфата/сульфита аммония в области осуществляется с избытком кислорода, чему способствует подача вторичного газа, чтобы с одной стороны промотировать реакции, показанные выше в приведенных формулах (5) и (6), т.е. обеспечить эффективное уменьшение угарного газа, и с другой стороны стимулировать образование оксида серы для уменьшения галогенированных органических соединений в газообразных отходах.

Рециркулирующий раствор сульфата/сульфита аммония предпочтительно при поступлении в ответвление для газообразных отходов распыляется с помощью одной или нескольких впусков, так что это позволяет обеспечить сравнимые равномерно распределенные по поперечному сечению газообразных отходов условия реакции. Предпочтительно это осуществляется с помощью подачи через, по меньшей мере, одну, но лучше через несколько действующих по всему поперечному сечению газообразных отходов форсунок, распыляющих одно или два вещества.

В рамках технологических потоков первоначально в камере сгорания 1 осуществляется сжигание горючего вещества при подводе первичного газа 2, а также дожигание еще не полностью сгоревшей части в камере дожигания 3 при подводе вторичного газа. Возникающие при этом неочищенные газообразные отходы, которые имеют температуру в области >900°С (т.е. достаточную для реакции (6)), направляются к стенке кожуха и отдают там известное количество тепла через теплопередачу кожуху 5 или находящейся в кожухе среде, причем газообразные отходы 6 охлаждаются до температуры от 200 до 300°С. Газообразные отходы проходят затем первую ступень очистки, пылеуловитель 7, который газообразные отходы в рамках примера осуществления покидают при одинаковом уровне температуры в направлении первого скруббера 8.

Диоксины и фураны образуются в ответвлении трубопровода для газообразных отходов предпочтительно при уровне температуры свыше 200°С, т.е. точно приведенном выше уровне температуры у стенки кожуха и пылеуловителе, но могут быть, как ранее описывается, эффективно снижены с помощью образовавшегося в зоне дожигания оксида серы (реакция (6)).

В первом работающем с кислотной средой скруббере при рН-значениях меньше 1 соляная кислота с помощью адсорбции селективно выделяется в воде, не сопровождаясь осаждением оксида серы. Поэтому наряду с трубопроводом 19, подающим воду, этот скруббер имеет трубопровод для отвода соляной кислоты 16. Согласно настоящему изобретению соляная кислота не требуется для способа уменьшения оксидов азота и галогенированных органических соединений в установках для сжигания мусора с, по меньшей мере, одной камерой сгорания и может использоваться в других целях.

Названный круговой процесс SO2 ведет к поэтапному повышению концентрации оксида серы в газообразных отходах точно в перечисленных выше областях образования диоксина. При идеальных условиях молярное отношение Cl/S (соляной кислоты к оксиду серы) в газообразных отходах установках по сжиганию бытовых отходов может быть понижено. Начиная от 8-10 до величин <<1 (в зависимости от скорости рециркуляции).

Изображенное на фиг.1 устройство может с небольшими затратами на оборудование переделано из имеющегося SNCR-устройства (ср. фиг.2а), а именно без основного нового присоединения для требуемого аммиака. Таким образом, установка только с помощью клапанов может быть переключена с SNCR-режима работы на способ согласно пункту 1 формулы изобретения и наоборот. В SNCR-установке согласно фиг.2а подача аммиака 12 осуществляется напрямую в камеру дожигания 2, в то время как кругооборот 11 второго скруббера 9 запитывается водой и гидроокисью натрия или кальция (подвод гидроокиси натрия или кальция 23) и имеет отвод сульфата натрия и сульфита натрия или сульфата кальция и сульфита калия 24.

Для переоборудования названной выше SNCR-установки в устройство для дополнительного уменьшения галогенированных органических соединений необходимы, как показано на фиг.2b, лишь два дополнительных соединения трубопроводов, причем переключение с SNCR-режима на способ для дополнительного уменьшения галогенированных органических соединений осуществляется с помощью нескольких запорных/регулировочных клапанов. В качестве нейтрализующего средства вместо гидроокиси натрия или кальция теперь применяется аммиак. Добавка аммиака проводится через первое соединение не в зону дожигания 3 (клапан 25 прикрыт или полностью закрыт), а предпочтительно через трубопровод для аммиака 26 в кругооборот 11 второго скруббера. Подвод NH 3 в ступень промывки SO2 осуществляется с регулированием рН-значения. Точно также осуществляется отделение раствора сульфата/сульфита аммония 13 через соединительный трубопровод 14 к подводящему трубопроводу 27 в зону дожигания 3.

Пример эксперимента

Ниже, в качестве примера, описывается способ, устройство и достигнутые результаты экспериментов на установке для сжигания мусора TAMARA в исследовательском центре Карлсруэ. Конструкция соответствует варианту осуществления, изображенному на фиг.1 или 2b.

При температуре 1020°С водный раствор (NH4)2SO4 (1 л/час, 600 г/л, при газообразных отходах около 1000 нм3/час) в тонкодисперсном виде подавался с помощью форсунки для двух веществ в первый газовый канал (после зоны дожигания, после подвода вторичного газа). Доля кислорода в зоне дожигания составляла около 11% по сухому объему.

На фиг.3 в качестве результата показаны концентрации HCl [мг/нм3] 21, а также NO и SO 2 соответственно в [мг/нм3], определенные в зоне дожигания и построенные в виде кривых во времени. Зачерненными значками показаны значения во время подачи через форсунки названного выше раствора сульфата/сульфита аммония, в то время как светлыми значками, справочные значения без этой подачи.

Повышение концентрации SO2 и рост концентрации сульфатов в летучей золе соответствовал количеству серы в подаваемом растворе сульфата/сульфита аммония. При дозировании концентрация HCl повысилась сразу же на 130 мг/нм3. Повышение концентрации HCl может быть объяснено сульфатированием содержащей хлориды летучей золы. Уже во время короткой фазы полета частиц золы в зоне высоких температур из хлоридов образовывалось значительное количество сульфатов в летучей золе.

Одновременно происходило снижение концентрации NO со 160 до 120 мг/м3. Если исходить из рекуперации около 50% NH3 из сульфата/сульфита аммония, при эксперименте стехиометрия NH3 в NO составляла nспособ и устройство для снижения угарного газа и галогенированных   органических соединений в мусоросжигательных установках, патент № 2390374 0,75. В технических установках n устанавливается в диапазоне от 2 до 3. Температура в месте подачи в представленном эксперименте также была несколько выше, чем оптимум при SNCR около 980°С. Принимая во внимание эти остальные способы действия при соответствующей оптимизации, может быть также достигнуто существенно более высокое уменьшение NOX. Результаты показывают, что описанный процесс делает в общем возможным комбинированное уменьшение NO X и PCDD/F, равно как и соответственно повышенную концентрацию SO2.

С помощью способа реализуется кругооборот SO2. Преимущество этого варианта осуществления заключается в дополнительном уменьшении NOX. Другое преимущество этого процесса состоит в том, что концентрация SO 2 может быть установлена полностью независимо от концентрации HCl. Затраты на оборудование, т.е. модификация существующих SNCR-установок, незначительны (ср. фиг.2а и b), так же как и стоимость производства NH3 (меньше чем NaOH для осаждения SO2). Повышение концентрации SO2 зависит от скорости возврата и концентрации щелочных составляющих летучей золы и может принципиально устанавливаться почти любой. Пропорционально повышению SO 2 увеличивается расход NH3. Для практического применения в большинстве случаев для эффективного уменьшения PCDD/F достаточно молярного отношения Cl/S (HCl/SO2 ) примерно на уровне 1. Также оба кругооборота скрубберов (скруббер 8 и 9) образовываются отдельно, так что становится возможным раздельное использование/обработка этих обоих потоков остаточных веществ.

Добавка раствора (NH4) 2 SO4 в камеру сгорания перед зоной выгорания напротив вызывает только незначительное уменьшение NOX . Этот эффект может быть объяснен только перемешиванием, вызванным подачей воды через форсунки, и снижением температуры. Повышение концентрации SO2 было и в этом случае в соответствии с добавленным количеством сульфата.

На фиг.4 концентрация PCDD/F 28 в [нг/нм3] в неочищенных газообразных отходах представлена в виде функции молярного отношения Cl/S 29 (от HCl/SO 2) в неочищенных газообразных отходах. Отдельные значения были определены соответственно при длительной стационарной работе при эффективных условиях выгорания газообразных отходов в TAMARA.

Литература

1. П.Штрассер, (P.Strasser), В.Футерер (V.Futterer): Производственные опыты на установке по удалению серы из дымовых газов пароэлектростанции в Рейтхафене и ведущей электростанции в Мангейме; отчет об очистке газообразных отходов, особая тетрадь по поддержанию санитарных норм содержания пыли в воздухе (1987), тетрадь 10, стр.63-68.

2. DE 19731062 C2.

3. R.D.Griffin, "A new theory of dioxin formation in municipal solid waste combustion", Chemosphere, Vol.15, Nos.9-12, pp.1987-1990, 1986.

4. K.Raghunathan, B.K.Gullet: Role of Sulfur in Reducing PCDD and PCDF Formation; Environ. Sci. Technol. 30 (1996) S.1827-1834.

5. DE 10338752 B4.

Перечень позиций

1 - камера сгорания

2 - подвод первичного газа, содержащего кислород

3 - камера дожигания

4 - подвод вторичного газа, содержащего кислород

5 - кожух

6 - неочищенные газообразные отходы

7 - пылеуловитель

8 - скруббер, работающий с кислотной средой

9 - скруббер, работающий с нейтральной средой

10 - очищенные газообразные отходы

11 - кругооборот скруббера (вторая ступень промывки)

12 - добавка аммиака

13 - отделение раствора сульфата/сульфита аммония

14 - соединительный трубопровод

15 - летучая зола

16 - соляная кислота

17 - отвод сульфата и сульфита аммония

18 - кругооборот скруббера (первая ступень промывки)

19 - подача воды

20 - время

21 - доля HCl [мг/нм 3]

22 - доля NO, доля SO2 [мг/нм 3]

23 - подвод гидроокиси натрия или кальция

24 - отвод сульфата натрия и сульфита натрия или сульфата кальция и сульфита кальция

25 - клапан

26 - отвод аммиака

27 - подводящий трубопровод

28 - концентрация PCDD/F в [нг/нм 3 TEQ]

29 - молярное отношение Cl/S (безразмерное)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ уменьшения угарного газа и галогенированных органических соединений в установках для сжигания мусора с, по меньшей мере, одной камерой сгорания (1, 3), причем оксид серы SO2 селективно осаждают из дымового газа с помощью аммиака или соединений аммония в, по меньшей мере, одном скруббере (9), при этом образуется водный раствор сульфата/сульфита аммония, который полностью или частично возвращают в камеру сгорания, включающий следующие этапы способа:

a) осаждение летучей золы с помощью золоуловителя (7),

b) выделение соляной кислоты в первом работающем с кислотной средой скруббере (8) при добавке воды,

c) выделение SO2 во втором работающем с нейтральной или слегка кислотной средой скруббере (9) при добавке воды и аммиака, причем это ведет к образованию сульфита аммония и при последующей реакции с кислородом - к сульфату аммония, растворенному в воде,

d) дальнейшая передача и подача через форсунки водного раствора сульфата/сульфита аммония в содержащий кислород дымовой газ после добавки вторичного газа, причем это ведет к разложению сульфата/сульфита аммония с образованием аммиака и SO2, причем угарный газ в дымовом газе восстанавливается аммиаком и кислородом с помощью селективного некаталитического восстановления в азот и воду, а также одновременно содержащая хлориды летучая зола в дымовом газе с SO2, водой и кислородом вступает в реакцию с сульфатами с образованием соляной кислоты.

2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что водный раствор сульфата/сульфита аммония подают в содержащий кислород дымовой газ в диапазоне температур между 850 и 1050°С после зоны выгорания газообразных отходов.

3. Способ по п.1 или 2, характеризующийся тем, что добавку раствора сульфата/сульфита аммония осуществляют с помощью форсунок для одного вещества или форсунок для нескольких веществ.

4. Устройство для уменьшения галогенированных органических соединений в установках для сжигания мусора с, по меньшей мере, одной камерой сгорания, содержащее:

a) пылеуловитель (7) для улавливания летучей золы (15),

b) первый работающий с кислотной средой скруббер (8) для выделения соляной кислоты с первым трубопроводом для отвода соляной кислоты (16), а также

c) второй работающий с нейтральной или слегка кислотной средой подключенный вслед за первым скруббером скруббер (9) с подводом воды и аммиака (12) и вторым трубопроводом для отвода раствора сульфата/сульфита аммония (17), причем

d) от второго трубопровода ответвлен соединительный трубопровод (14) к зоне дожигания (3) после впуска вторичного газа (4).


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2390374

patent-2390374.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс B01D53/60 одновременное удаление оксидов серы и оксидов азота

Патенты РФ в классе B01D53/60:
способ очистки дымовых газов -  патент 2504425 (20.01.2014)
комплексная система повышения экологической безопасности энергоустановки морского судна -  патент 2502547 (27.12.2013)
устройство для очистки и комплексной утилизации дымовых газов -  патент 2377058 (27.12.2009)
способ очистки уходящих газов газотурбинной установки и устройство для его осуществления -  патент 2342185 (27.12.2008)
комплексный способ и устройство для обработки дутьевого воздуха и дымовых газов -  патент 2331462 (20.08.2008)
насадка для очистки дымовых газов -  патент 2321445 (10.04.2008)
применение композиции на основе tio2 в качестве катализатора гидролиза cos и/или hcn в газообразной смеси -  патент 2297878 (27.04.2007)
способ очистки отходящих дымовых газов от токсичных оксидов -  патент 2292939 (10.02.2007)
способ обезвреживания и утилизации агрессивных химических соединений -  патент 2279305 (10.07.2006)
способ восстановления оксидов азота и серы до n2 и s -  патент 2266775 (27.12.2005)

Класс B01D53/70 органические соединения галогенов

Патенты РФ в классе B01D53/70:
катализатор для окислительного разложения хлорорганических соединений в газах и способ его получения -  патент 2488441 (27.07.2013)
способ очистки абгазов от хлористого метила -  патент 2470697 (27.12.2012)
способ очистки газовых выбросов от метилхлорида -  патент 2355465 (20.05.2009)
способ и установка для ультраочистки дымов или газов с полным извлечением загрязняющих примесей -  патент 2325943 (10.06.2008)
способ удаления фторированных анионных поверхностно-активных веществ -  патент 2319535 (20.03.2008)
способ получения ванадий-титанового катализатора -  патент 2306980 (27.09.2007)
способ рекуперации хлористого метилена и установка для его осуществления -  патент 2205680 (10.06.2003)
способ удаления тетрафторэтилена из газовой смеси -  патент 2157723 (20.10.2000)
способ очистки абгазов производства хлораля -  патент 2138477 (27.09.1999)
способ очистки газа и кубовых отходов от хлорорганических соединений -  патент 2129906 (10.05.1999)

Наверх