СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ОКСИДОВ АЗОТА Российский патент 1999 года по МПК B01D53/56 

Изобретение относится к охране окружающей среды, именно к защите воздушного бассейна от оксидов азота, образующихся при сжигании углеводородного топлива в различных энергетических установках: двигателях внутреннего сгорания, газотурбинных двигателях, котлах ТЭЦ и других.

Эффективность очистки отработавших газов (ОГ) от оксидов азота можно повысить за счет ввода в поток ОГ газа разбавителя [1]. Однако в этом способе неравномерное распределение аммиака в потоке не позволяет существенно снизить концентрацию оксидов азота в ОГ.

Известен способ очистки дымовых газов, включающий подачу в них газа аммиака с газом разбавителем газораспределительным устройством [2]. Недостатком данного способа является необходимость предварительного расчета скорости подачи восстановительной смеси, а также поддержания постоянного общего массового расхода для равномерного распределения аммиака.

Целью изобретения является совершенствование способа очистки ОГ от оксидов азота. Поставленная цель достигается тем, что поток ОГ известной температуры подается в смеситель с встроенным эжектором, через центральное отверстие которого подается повторно часть очищенного потока ОГ, при этом в зону интенсивного перемешивания подается восстановитель, например аммиак, количество которого регулируется в зависимости от исходной температуры потока ОГ.

Необходимая скорость потока в смесителе и, следовательно, время восстановительного процесса устанавливаются расчетом размеров конструкции устройства в зависимости от исходных данных энергетической установки.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается от известного тем, что количество восстановителя - аммиака, регулируемое в зависимости от температуры потока, подается в смеситель, где основной поток ОГ известной температуры эжектируется газом-разбавителем, в качестве которого используется ОГ после очистки.

Содержание оксидов азота в ОГ и расход аммиака изменяются в зависимости от режима работы энергетической установки. Обеспечить быстрое и равномерное распределение аммиака в потоке ОГ возможно за счет использования газового эжектора. Эжектируемый основной поток ОГ захватывается высоконапорной струей очищенного ОГ и интенсивно перемешивается с подаваемым в зону смешения аммиаком.

Необходимая глубина проникновения и степень турбулизации его определяется соотношением площадей полученного сечения потоков эжектирующего и эжектируемого газов. При этом достигается быстрое и равномерное распределение восстановителя в смеси газового потока.

Количество подаваемой восстановительной смеси регулируется в зависимости от температуры ОГ установки, при этом одновременно регулируется термопрогрев основного потока ОГ.

Указанные условия позволяют обеспечить более эффективную очистку ОГ от оксидов азота по сравнению с прототипом.

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию изобретения "изобретательский уровень".

Предложенный способ реализуется на установке, схема которой изображена на чертеже. Схема установки содержит смеситель 1, имеющий термоизоляцию, в котором смонтирован эжектор 2 с центральным отверстием 3, соединенное трубопроводом 4 с выходным патрубком 8. В зону разрежения смесителя 1 подается газ-восстановитель - аммиак, из емкости (баллона) 6 по трубопроводу 5 через клапан 9, регулируемый по показателям датчика температуры 10 ОГ входного патрубка 7.

Реализация изложенного способа осуществляется следующим образом. Поток ОГ поступает по входному патрубку 7 в смеситель 1, встречая препятствие в виде эжектора - диска 2, создает разрежение за диском, вследствие чего по трубопроводу 4 в центральное отверстие 3 из выходного патрубка 8 засасывается часть очищенного потока ОГ. Одновременно с этим по трубопроводу 5 подается газ-восстановитель. Сущность изобретения поясняется примерами расчета, приведенными в таблице.

Источники информации
1. Европейский патент N 0294658, В 01 D 53/34, 1988.

2. RU N 2008079 C1, B 01 D 53/34, 1994.

Изобретение может быть использовано для очистки газов от оксидов азота, образующихся при сжигании углеводородного топлива в различных энергетических установках. Поток отработавших газов подают в смеситель, где эжектируется газом-разбавителем, в качестве которого используются отработавшие газы после очистки, с восстановителем, количество которого регулируется в зависимости от температуры основного потока отработавших газов. Способ позволяет повысить эффективность отработавших газов от оксидов азота. 1 з.п.ф-лы, 1 табл., 1 ил.

1. Способ очистки газов от оксидов азота нейтрализацией в восстановительной среде с газом-разбавителем, отличающийся тем, что количество восстановителя, регулируемое в зависимости от температуры потока отработавших газов, подается в смеситель, где эжектируется газом-разбавителем, в качестве которого используются отработавшие газы после очистки, с основным потоком отработавших газов. 2. Способ очистки газов от оксидов азота по п.1, отличающийся тем, что в качестве восстановителя используют аммиак.