Способ обезвреживания окислов азота Советский патент 1977 года по МПК C01B21/20 

I

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для обезвреживания окислов азота, содержащихся в отходящих высокотемпературных газах различных производств.

Известнен способ обезвреживания нитрозных газов нутем пропускания газовой смеси через раскаленный слой бурого угля при 600- 800°С 1. Однако указанный способ не позволяет осуществлять обезвреживание окислов азота, содержащихся в высокотемпературных газовых потоках.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ обезвреживания нитроЗНых газов нутем сжигания последних с углеводородным горючим, взятым в избытке 2.

По указанному способу нитрозные газы с температурой 20--25°С направляют в восстановительную часть пламени углеводородного топлива, температура которого 1500-1800°КОднако такой температурный режим не обеспечивает нейтрализацию окислов азота, содержащихся в газовых потоках, нагретых до нескольких тысяч .градусов.

Целью изобретения является обеспечение возможности нейтрализации окислов азота, содержащихся высокотемпературном воздушном потоке, температура которого выше температуры горения углеводородных топлив. Это достигается тем, что высокотемпературный воздушный поток предварительно охлаждают до 2400-2600°К, затем вводят в него углеводородное горючее в избытке и в дальнейшем температуру газовой смеси поддерживают на указанном уровне в течение 0,05- 0,005 с, считая от момента ввода горючего, при давлении 0,1 -1,0 кг/см соответственно.

Необходимое снижение концентрации окислов азота достигается за счет уменьшения в смеси концентрации свободного кислорода и установления равновесного или близкого к нему значения концентрации окиси азота, соответствующего пониженному содержанию кислорода.

Проведение процесса при давлениях выше атмосферного требует применения специального энергетического оборудования и уирочнения конструкций газодинамического тракта. Ведение процесса при давлениях ниже 0,1 кг/см- крайне затруднительно из-за резкого ослабления химического взаимодействия между углеводорода и и кислородом при давлениях ниже 100-50 мм рт. ст.

Пример 1. Воздушный поток с температурой 3500°К при давлении 0,6 кг/см, содержащий 5,9% окиси азота, охлаждают до 2500°К, затем вводят в него углеводородное

горючее, содержащее атомы углерода и водорода в соотношении 1 ; 2, в избытке, например в 1,5 раза больше стехиометричсского количества. После момента ввода горючего темнературу потока поддерживают иостоянной и равной 2500°К п течение 0,03 с. Далее газовую смесь охлаждают со скоростью 10-10 град/с до 300-400°К и выпускают в атмосферу.

Содержание окислов азота в газовой с.меси не превышает 0,093%; достигнутая степень нейтрализации 0,984.

Пример 2. Воздушный поток с температурой 3500°К при давлении 1 атм охлаждают до 2500°К со скоростью 10 град/с. Затем в ноток через равномерно расположенные по его nonepe4HOjMy сечению форсунки вводят керосин с коэффициентом избытка 1,25. По истечении 0,005 с с момента ввода керосина поток продуктов сгорания охлаждают до 50- 100°С, после чего выбрасывают в атмосферу.

Содержание окислов азота в газовой смеси не превышает 0,010%; достигнутая степень нейтрализации 0,983.

Осуш,ествление описываемого способа позволяет снизить концентрацию окислов азота

после рассеивания вьюросов вoздyпJныл потоков, имеющих повышенную начальн по температуру вплоть до пемпературы воздуи1ной плазмы, до уровня, соответствуюн1,его санитарным нормам.

Фор м у л а и 3 о б р е т е п и я

Способ обезврелсивания окислов азота, содержаш,ихся в воздушном потоке, путем сжигания в присутствии углеводородного топлива при высокой температуре, от л и ч а ю ш,и и с я тем, что, с целью обеспечения возможности нейтрализации окислов азота, содержащихся в высокотемпературном воздушном потоке, последний предварительно охлаждают до 2600-2400 К и сжигание осуществляют при указанной температуре в течение 0,005-0,05 с при давлении 1-0,1 кг/см соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство № 223794, кл. С 01 В 21/20, 1967.

2.Патент США № 2673141, кл. 23-220, опубл. 1954.