СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ОТ ОКИСЛОВ АЗОТА Российский патент 2001 года по МПК B01D53/56 B01D53/14 B01D153/00 B01D173/10 

Изобретение относится к области газоочистки, а именно к способам очистки отходящих газов от окислов азота, и может найти применение в теплоэнергетике, металлургии, нефтехимической промышленности.

Известен способ очистки отходящих газов от окислов азота, включающий обработку газов поглотительным щелочным раствором внутрикомплексного соединения этилендиаминтетрауксусный феррат (Fe-ЭДТА) и регенерацию поглотительного раствора гидразином в качестве восстановителя [1].

Газоочистка по способу [1] не дает отходов, требующих утилизации, однако использует высокотоксичный реагент - гидразин.

Известен выбранный в качестве прототипа способ очистки отходящих газов от окислов азота, включающий обработку газов щелочным поглотительным раствором внутрикомплексного соединения Fe-ЭДТА и регенерацию поглотительного раствора диоксидом серы и кальцийсодержащим восстановителем с осаждением образующегося сульфата кальция [2].

Недостаток способа [2] - незамкнутость технологического процесса газоочистки и, соответственно, необходимость поддерживать его извне введением в поглотительный раствор восстановителей - диоксида серы и кальцийсодержащего вещества, а также необходимость утилизации осаждаемого сульфата кальция.

Задача изобретения - создание малотоксичного способа очистки отходящих газов от окислов азота с замкнутым технологическим циклом, не требующим утилизации отходов и дополнительного введения восстановителей.

Предметом изобретения является способ очистки отходящих газов от окислов азота, включающий обработку газов щелочным поглотительным раствором внутрикомплексного соединения Fe-ЭДТА и регенерацию поглотительного раствора диоксидом серы и кальцийсодержащим восстановителем с осаждением образующегося сульфата кальция, отличающийся, согласно изобретению, тем, что диоксид серы и кальцийсодержащий восстановитель получают путем термического разложения на угле осажденного сульфата кальция при 1200 - 1300^oC.

Указанная совокупность признаков позволяет обеспечить замкнутость цикла газоочистки без использования высокотоксичных веществ в технологическом процессе.

Способ имеет развитие, состоящее в том, что обработку газов осуществляют поглотительным раствором с концентрацией 5-7 мас.%. Это позволяет оптимизировать процесс газоочистки от окислов азота.

Способ имеет другое развитие, состоящее в том, что определяют содержание окислов азота в отходящих газах и поддерживают объемное отношение диоксида серы, подаваемого на регенерацию, к окислам азота в отходящих газах равным 2,0-2,5. Это позволяет оптимизировать процесс регенерации поглотительного раствора.

Осуществление предлагаемого способа описывается на примере устройства газоочистки, блок-схема которого приведена на фиг. 1.

Устройство содержит двухступенчатый ускоритель 1 Вентури, абсорбер-каплеуловитель 2, бак 3 циркулирующего поглотительного раствора, бак-регенератор 4, термическую печь 5 разложения сульфата кальция, подводящий газоход 6, соединительные газоходы 7, трубопроводы 8, газо-газовый теплообменник 9, дымовую трубу 10.

Отходящие газы через подводящий газоход 6 поступают в ускоритель 1. Туда же из теплообменника 9 по газоходу 7 поступает восстановитель - диоксид серы SO₂. Поглотительный раствор Fe-ЭДТА из бака 3 впрыскивается в обе ступени ускорителя 1. При этом газ очищается от окислов азота, которые в поглотительном растворе восстанавливаются диоксидом серы SO₂ до молекулярного азота N₂ с образованием сульфатов.

Газ, прошедший ускоритель 1, попадает в абсорбер-каплеуловитель 2, где отделяется от капель поглотительного раствора, а затем по газоходу 7 поступает в теплообменник 9. Очищенный газ, нагретый в теплообменнике 9, поступает в дымовую трубу 10.

Отработанный поглотительный раствор, содержащий анионы сульфатов, из абсорбера-каплеупловителя 2 поступает в бак 3, где в него вводится кальцийсодержащий восстановитель, например известь Ca(OH)₂. Образующийся при этом сульфат кальция CaSO₄ (гипс) осаждается в баке-регенераторе 4, а восстановленный поглотительный раствор по трубопроводам 8 возвращается в бак 3 и вновь нагнетается в ускоритель 1.

Из бака-регенератора 4 гипс подается в печь 5, где разлагается на угле при 1200-1300^oC. При этом образуется газообразный диоксид серы SO₂ и оксид кальция CaO в виде твердого продукта отжига, из которого гашением водой повторно получают кальцийсодержащий восстановитель, направляемый в бак 3.

Повторно полученный в печи 5 газообразный диоксид серы проходит теплообменник 9, где нагревает очищенный отходящий газ, и по газоходу 7 направляется в ускоритель 1 в качестве восстановителя.

Описанное устройство газоочистки осуществляет предлагаемый способ очистки отходящих газов от окислов азота, включающий обработку газов поглотительным щелочным раствором внутрикомплексного соединения Fe-ЭДТА в ускорителе 1, регенерацию поглотительного раствора диоксидом серы и кальцийсодержащим восстановителем в ускорителе 1 и баке 3, осаждение образующегося сульфата кальция в баке 4, получение диоксида серы и кальцийсодержащего восстановителя путем термического разложения на угле осажденного сульфата кальция при 1200-1300^oC в печи 5.

Как видно из описания, указанная совокупность признаков предлагаемого способа позволяет без применения высокотоксичных реагентов построить замкнутый процесс очистки отходящих газов от окислов азота, практически не требующий утилизации отходов и дополнительного введения извне восстановителей - диоксида серы и кальцийсодержащих веществ (за исключением компенсации технологических потерь).

Предложенный способ применим для очистки отходящих газов различных производственных процессов от окислов азота. Его экспериментальная проверка, проведенная на одной из ТЭЦ Мосэнерго, подтвердила эффективность очистки, практическое отсутствие отходов и необходимости дополнительного введения восстановителей для поддержания процесса.

Источники информации
1. Патент Японии N 53-10029, B 01 D 53/34, 1978 г.

2. Патент Японии N 53-91074, B 01 D 53/34, 1978 г.

Изобретение относится к способам очистки отходящих газов от окислов азота в теплоэнергетике, металлургии, нефтехимии и других отраслях промышленности. Способ очистки отходящих газов от окислов азота включает обработку газов щелочным поглотительным раствором внутрикомплексного соединения Fe-ЭДТА и регенерацию поглотительного раствора диоксидом серы и кальцийсодержащим восстановителем с осаждением образующегося сульфата кальция, при этом диоксид серы и кальцийсодержащий восстановитель получают путем термического разложения на угле осажденного сульфата кальция, образующегося в результате регенерации поглотительного раствора. Способ согласно изобретению позволяет без применения высокотоксичных реагентов построить замкнутый процесс газоочистки, не требующий утилизации отходов и дополнительного введения восстановителей. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ очистки отходящих газов от окислов азота, включающий обработку газов щелочным поглотительным раствором внутрикомплексного соединения Fe-ЭДТА и регенерацию поглотительного раствора диоксидом серы и кальцийсодержащим восстановителем с осаждением образующегося сульфата кальция, отличающийся тем, что диоксид серы и кальцийсодержащий восстановитель получают путем термического разложения на угле осажденного сульфата кальция, образующегося в результате регенерации поглотительного раствора. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку газов осуществляют поглотительным раствором с концентрацией 5 - 7 мас.%. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что определяют содержание окислов азота в отходящих газах и поддерживают объемное отношение диоксида серы, подаваемого на регенерацию, к окислам азота в отходящих газах, равным 2,0 - 2,5.