СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ОТ ОКСИДОВ АЗОТА Российский патент 2000 года по МПК B01D53/56 

Изобретение относится к области очистки отходящих газов, а именно касается способа их очистки от оксидов азота, и может быть использовано для очистки любых газовых выбросов, в том числе промышленных.

Известны способы очистки отходящих газов от оксидов азота с использованием продуктов термического разложения карбамида.

Так, известен способ очистки отходящих газов от оксидов азота, основанный на обработке этих газов при температуре 850 - 1150^oC восстановителями: карбамидом, циануровой кислотой, аммиаком [US, C, 4325924]. При этом эффективность очистки газов от оксидов азота достигает 90%.

Известен также способ очистки отходящих газов от оксидов азота, основанный на обработке их при температуре 900 - 1100^oC аммиаком, подаваемым в зону очистки отходящих газов в виде водного раствора такого производного карбаминовой кислоты, как карбамид [RU, C1, 2056146]. В этом способе степень очистки отходящих газов, представляющих собой, например, дымовые газы теплоэнергетических установок, достигает 85%.

В основу настоящего изобретения положена задача разработать способ очистки отходящих газов от оксидов азота, позволяющий достичь повышенной степени очистки.

Поставленная задача решена тем, что в заявляемом способе очистки отходящих газов от оксидов азота, включающем обработку отходящих газов при повышенной температуре водой и производным карбаминовой кислоты, согласно изобретению, в качестве производного карбаминовой кислоты используют карбамат аммония, обработку проводят при температуре 130 - 170^oC, а воду используют в виде водяного пара, вводимого в зону очистки отдельно от карбамата аммония.

Соотношение водяной пар : карбамат аммония целесообразно поддерживать равным от 1 : 4 до 1 : 5 мас.ч. соответственно.

Заявляемый способ позволяет повысить степень очистки отходящих газов от оксидов азота до 98,2%. При этом при осуществлении предлагаемого способа обеспечивается также очистка отходящих газов от диоксида серы до 99,7%. Кроме того, технология заявляемого способа проста, не требует специального оборудования.

Известных технических решений, характеризующихся предложенной совокупностью существенных признаков и позволяющих повысить степень очистки отходящих газов от оксидов азота и диоксида серы в заявляемом диапазоне температур, в научно-технической и патентной литературе не обнаружено.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом, используя любое стандартное оборудование.

Отходящие газы, содержащие оксиды азота и диоксид серы, обрабатывают (при температуре 130-170^oC) карбаматом аммония и водяным паром, вводимым в зону очистки отдельно от карбамата аммония.

Соотношение водяной пар : карбамат аммония целесообразно поддерживать равным от 1 : 4 до 1 : 5 мас.ч. соответственно.

Предварительное смешивание водяного пара с карбаматом аммония приведет к частичному разложению последнего и снижению степени очистки отходящих газов.

Если же соотношение водяного пара и карбамата аммония будет больше или меньше целесообразных, то степень очистки отходящих газов также снизится.

При этом отходящие газы могут содержать широкий спектр концентраций вышеназванных оксидов азота и серы, которые взаимодействуют со стехиометрическим количеством карбамата аммония.

Понижение температуры ниже 130^oC приведет к снижению эффективности степени очистки. А при температуре свыше 170^oC значительные количества карбамата аммония разлагаются, не успев провзаимодействовать с оксидами азота и диоксидом серы.

При взаимодействии оксидов азота с карбаматом аммония образуются элементарный азот и вода, выбрасываемые в атмосферу. При взаимодействии диоксида серы с карбаматом аммония образуется сульфат аммония, который затем улавливается, например, в фильтрах.

Для лучшего понимания настоящего изобретения ниже приводятся конкретные примеры его осуществления.

Пример 1
Отходящие газы мазутной котельной в количестве 1,2 м³/час подают в реакционную камеру. Концентрация NO_x достигает 340 мг/м³, а SO₂ - 1470 мг/м³ [ГАсГ1]. Сюда же подают карбамат аммония в количестве, соответствующем стехиометрическому для реакций взаимодействия с оксидами азота и диоксидом серы, а также водяной пар. При этом количества водяного пара и карбамата аммония соответствуют соотношению 1 : 4 мас.ч., а температура очищаемых газов равна 130^oC.

Концентрация NO_x и SO₂ в очищенных отходящих газах составляет соответственно 5,31 и 5,48 мг/м³, а степень очистки отходящих газов равна соответственно 97,9 и 99,6%.

Примеры 2-5 осуществляют аналогично примеру 1, меняя показатели процесса, указанные в нижеследующей таблице, где также представлены результаты испытаний.

Изобретение может быть использовано в области очистки отходящих газов. Способ очистки отходящих газов от оксидов азота включает обработку отходящих газов при повышенной температуре водой и производным карбаминовой кислоты, в котором в качестве производного карбаминовой кислоты используют карбамат аммония, обработку проводят при 130 - 170^oС, а воду используют в виде водяного пара, вводимого в зону очистки отдельно от карбамата аммония. Изобретение позволяет достичь высокой степени очистки газов. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

1. Способ очистки отходящих газов от оксидов азота, включающий обработку отходящих газов при повышенной температуре водой и производным карбаминовой кислоты, отличающийся тем, что в качестве производного карбаминовой кислоты используют карбамат аммония, обработку проводят при 130 - 170^oC, а воду используют в виде водяного пара, вводимого в зону очистки отдельно от карбамата аммония. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что соотношение водяного пара и карбамата аммония поддерживают равным от 1 : 4 до 1 : 5 мас.ч. соответственно.