UA65527C2 - Method for removal of nitrogen oxides from gas flow - Google Patents

Method for removal of nitrogen oxides from gas flow Download PDF

Info

Publication number
UA65527C2
UA65527C2 UA98041838A UA98041838A UA65527C2 UA 65527 C2 UA65527 C2 UA 65527C2 UA 98041838 A UA98041838 A UA 98041838A UA 98041838 A UA98041838 A UA 98041838A UA 65527 C2 UA65527 C2 UA 65527C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
stage
nitrogen oxides
gas flow
absorbent
heat exchanger
Prior art date
Application number
UA98041838A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Basf Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Basf Ag filed Critical Basf Ag
Publication of UA65527C2 publication Critical patent/UA65527C2/uk

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/20—Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
    • C01B21/38—Nitric acid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/54—Nitrogen compounds
    • B01D53/56—Nitrogen oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625—Nitrogen oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/40—Nitrogen compounds
    • B01D2257/402—Dinitrogen oxide
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/10—Capture or disposal of greenhouse gases of nitrous oxide (N2O)
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Description

Винахід стосується способу видалення оксидів азоту, таких, як МО, МО» та М2О із газового потоку, що їх містить. Оксиди азоту утворюються як побічні продукти в ході багатьох процесів, в яких у ролі окислювача використовується НМОз у рідкій фазі. Так, значні кількості МгО поряд з іншими оксидами азоту вивільняються при перетворенні спиртів, альдегідів та кетонів, наприклад, при перетворенні циклогексанолу та циклогексанону до адипінової кислоти, ацетальдегіду до гліоксалю або гліоксалю до гліоксальової кислоти, а також при одержанні нікотинової кислоти та гідроксиламінів.
У статті, опублікованій в 1991 році в журналі бсієпсе, 251 (1991), стор.932, Тіменс і Троглер (Тпієтепв,
Тгодієг) показали, що М2О властивий певний шкідливий потенціал для атмосфери Землі. М2О у стратосфері є суттєвим джерелом для утворення МО, який у свою чергу має значний вплив на розкладення озону у стратосфері. До того ж, МгО вважається газом тепличного ефекту, причому, потенціал М2О у потеплінні Землі майже в 290 разів більший, ніж потенціал СО».
Останніми роками опубліковано багато робіт, присвячених виділенню МгО, зумовленому антропогенною діяльністю.
В багатьох патентах описані каталізатори для відновлення або розкладання МгО, наприклад, в патентах
ФРН 43 01 470, 42 24 881, 41 28 629, європейському патенті 625369, міжнародних публікаціях УУО93/15824,
МО94/27709, та в патенті США 5,171,553.
В патенті США 5,200,162 описано, що екзотермічна реакція при розкладенні М2гО до азоту й кисню може привести до багатьох технологічних проблем, пов'язаних із високими температурами процесу. Описано спосіб розкладання М2О у газовому потоці, причому, МгО-вмісний газовий потік в умовах розкладання М2гО вводять у контакт із каталізатором для розкладання М2гО на азот і кисень, причому, частку випускного газу, вміст М2гО в якій зменшено, спочатку охолоджують, а потім повертають до зони розкладання МгО. Описано також, що в разі МгО-вмюних газів, що додатково містять МОх, часто є дуже доречною попередня обробка газового потоку з метою видалення МОх до подання в зону розкладання МгО шляхом селективного відновлення МОХ аміаком у присутності кисню.
У статті «Зменшення виділення М2гО при виробництві адіпінової кислоти» (Арбаїетепі ої М2гО-етіввіоп5 ргодисеа іп (Пе адіріс асіа іпдивігу) у Епмігоптепіа! Ргодгевв, том 13, Ме2, травень 1994, стор.134-137, автори
Раймер, Слатен, Сіпен, Лоуер та Томлінсон (Веїмег, біаїеп, Зєеарап, Гомег, Тотіїпвоп) описують систему спалювання бойлерних газів, в якій для розкладання М2О використовується селективне некаталітичне відновлення. Зображено технологічну схему каталітичного розкладання МгО, в якій стадія із каталізатором розкладання МегО зв'язана зі стадією, із каталізатором селективного зменшення вмісту МОХ.
В ШПтапп' Епсусіоредіа ої Іпдивігіа! Спетівіу, видання п'яте, том А17, 1991, стор.293-339 описане одержання НМОз шляхом спалювання аміаку і абсорбції продуктів спалювання у воді. Способи неселективного каталітичного відновлення (пол зеїесіїме саїйаїййс гедисіоп, МСА) та селективного каталітичного відновлення (зеїесіїме саїаїйіс гедисіоп, 5СА) можуть бути використані зі способу одержання
НО.
В якості найближчого аналогу може бути згаданий спосіб видалення оксидів азоту з газового потоку, що їх містить, шляхом зменшення вмісту М2О в присутності каталізатору під тиском описаний в ЕРОбЗ35369.
Задачею цього винаходу є розробка способу видалення оксидів азоту із газового потоку, що їх містить.
Іншою задачею винаходу є розробка способу видалення оксидів азоту із газового потоку, що містить значну кількість як Мго, так і інших оксидів азоту.
Іншою задачею винаходу є розробка способу видалення оксидів азоту із газового потоку, що їх містить, при чому повинна вироблятись азотна кислота.
Іншою задачею винаходу є розробка способу видалення оксидів азоту із газового потоку, що їх містить, причому спосіб здійснюють за простіших умов.
Іншою задачею винаходу є розробка пристрою для здійснення вказаних вище способів.
Задача винаходу вирішена шляхом втілення способу і пристрою, заявлених в формулі винаходу.
Вираз «оксиди азоту», що використовується в описі та формулі винаходу, позначає оксиди азоту, зокрема
М2гО, МО, МгОз, МО», МгОл, МгОв, МОЗ.
Винахід стосується зокрема способу видалення оксидів азоту із газових потоків, таких, наприклад, як випускні гази при виробництві адіпінової кислоти, азотної кислоти, похідних гідроксиламіну, капролактаму, гліоксалю, метилгліоксалю, гліоксилової кислоти або при спалюванні азотовмісних матеріалів.
В ході згаданих та інших технологічних процесів окиснення органічних сполук азотною кислотою утворюються реакційні продукти, що містять оксиди азоту. Так, при виробництві адіпінової кислоти шляхом окиснення суміші циклогексанону та циклогкесанолу утворюється відпрацьований газ, що має, наприклад, такий склад:
МО» 2095 (за об'ємом)
МгО 2395 (за об'ємом)
О» 1095 (за об'ємом) боСо» 295 (за об'ємом)
МежАг 4595 (за об'ємом)
Згідно з винаходом, видалення оксидів азоту із газового потоку, що має, наприклад, наведений вище склад, здійснюють шляхом пропускання газового потоку через стадію (А) зменшення вмісту МгО під тиском, але перед зазначеною стадією (А) здійснюють стадію (Б) абсорбції оксидів азоту, відмінних від МО, за допомогою абсорбенту або взаємодії оксидів азоту, відмінних від М2О, з абсорбентом, а після зазначеної стадії (А) здійснюють стадію (В) відновлення оксидів азоту, відмінних від М2гО, при цьому усі стадії здійснюють при тому ж тиску в діапазоні 3-20бар.
Стадія А
Стадія А призначена для зменшення вмісту МгО.
Зменшення вмісту МгО може бути здійснене шляхом термічного та/або каталітичного розкладання. Процес може бути здійснений адіабатично або ізотермічно, переважно з використанням рівня тиску, панівного в процесі Б.
Видалення М2О може бути здійснене різним чином, наприклад, з використанням неоднорідних каталізаторів. При адіабатичному проведенні реакції, в ході якої тепло, вивільнене при екзотермічній реакції розкладання, використовується для нагрівання шару каталізатора, температура газу на вході на стадію А становить 200-7007С, здебільшого 300-600"С, переважно 400-5507С, особливо переважно 430-5507С, зокрема 450-5007С. Температура вхідного газу може залежати від активності каталізатора.
Для відвернення теплового утворення МОх та захисту використовуваного каталізатора від руйнування внаслідок високих температур (наприклад, внаслідок спікання), температура газового потоку на виході реактора (стадія А) не повинна значно перевищувати 8007"С. Це може бути досягнуто завдяки тому, що концентрації М2О в газовому потоці при входженні на стадію А становить не більше, ніж 4095, переважно 0,1- 20"С, особливо переважно 0,5-1595, зокрема 1-1395 (за об'ємом). Одначе, часто газові потоки містять понад 2095 М2гО.
Зменшення концентрації МгО можна досягти шляхом підмішування перед стадією А до основного газового потоку іншого газового потоку, значною мірою вільного від МгО. Підмішування можна здійснити також перед стадією Б, якщо газовий потік спочатку пропускається через стадію Б. В ролі значною мірою вільного від МгО газового потоку може бути використаний газовий потік, що покидає стадію А або, як показано далі, при необхідності газовий потік, що покидає стадію В, та/(або газовий потік, що містить чистий кисень, та/або технологічний газ.
Видалення М2О може бути здійснене ізотермічно. Це можливо, наприклад, в кожухотрубному реакторі з охолодженням соляною банею або металевою банею. Цей процес відрізняється тим, що температура газового потоку при виході із реактора (стадія А) відповідає температурі соляної бані або металевої бані, а розплав солі чи металу приймає тепло, вивільнене при реакції розкладання МгО. При цьому температура соляної чи металевої бані становить 400-6507"С або відповідає температурі адіабатичного ходу реакції.
Газовий потік може бути нагрітим або перед стадією А, наприклад, в газо-газовому теплообміннику, або безпосередньо у реакторі із соляною чи металевою банею. Крім того, можливе видалення М2О (розкладання) у псевдокиплячому шарі.
Стадія Б
Абсорбцію оксидів азоту крім М2О абсорбційним засобом або перетворення оксидів азоту крім М2гО абсорбційним засобом можна здійснювати з використанням будь-якого придатного абсорбційного засобу.
Перевагу мають вода або водні розчини, наприклад, як абсорбційний засіб використовують азотну кислоту, причому абсорбцію здійснюють переважно в присутності вільного кисню і оксиди азоту крім МгО перетворюють переважно до НМОз.
При цьому, наприклад, монооксид азоту окиснюють до діоксиду азоту, а діоксид азоту абсорбують водою з утворенням НМО»з. Такий спосіб описано в ШІтапп'з Епсісіоредіа ої Іпаивіла! Спетівзігу, видання п'яте, том
А17, 1991, стор.293-339.
Процес перетворення до азотної кислоти може бути охарактеризований двома екзотермічними реакціями: окиснення монооксиду азоту киснем повітря до діоксиду азоту згідно з рівнянням: 2МчОж02-2МО» (), абсорбція діоксиду азоту у воді та реакція згідно з рівнянням:
ЗМО» нНгОо-з2НМОз-МО (І).
Реакції стимулюються високим тиском та низькими температурами. Використовують тиск від 1,5 до 20бар, переважно 3-12 бар, цілком переважно 5-10бар.
Температура на вході на стадію Б становить переважно 10-1007С, особливо переважно 20-607С, зокрема 30-40260.
Газові потоки, утворені при окисненні спиртів, альдегідів та кетонів, часто містять МО» в концентрації понад 195 (за об'ємом), тому МО» може розглядатись не як забруднення, а як цінний продукт, що може бути перетворений у азотну кислоту шляхом перетворення водою.
Перетворення може бути здійснене в абсорбційних колонах, як описано, наприклад, в Шітапп'
Епсісіоредіа, див. вище.
Тепло, що утворюється при екзотермічному перетворенні, може бути використане для нагрівання пари та/або для нагрівання газового потоку, що містить оксиди азоту, наприклад, в газо-газовому теплообміннику.
Каталізатори
Для видалення М2О шляхом каталітичного розкладання придатні, наприклад, каталізатори, описані в патентах ФРН 43 01 470, 42 24 881, 41 28 629, європейському патенті 625369, міжнародних публікаціях
МО93/15824, МО94/27709, та в патенті США 5,171,553. Придатні каталізатори можуть складатися, наприклад, із СиО, 7пО та АІ25Оз або містити додатково срібло. Можуть бути використані каталізатори зі сріблом як активною складовою, нанесеною на гама-АІ2г6Оз-носій. ІншИМИ прикладами використовуваних каталізаторів є каталізатори з СоО та/або МіО на 2гО2-носій. Можливе також використання цеолітичних каталізаторів, наприклад, морденітів, що перебувають у Н"- або МНа"-формі і при необхідності заміщені М, Ст, Ре, Со, Мі, Си та/або ВІ.
Крім того, придатні каталізатори, що складаються із цеолітів зі співвідношенням 5іО2/АІ2г2Оз3 щонайменше 550, наприклад, бета-цеоліт, 25М-5, 4-цеоліт, морденіт або хабазит та перебувають у Н"- або МНа"-формах та при необхідності заміщені лужними, лужноземельними, перехідними металами або рідкоземельними елементами, причому особливо придатним є кобальт.
Також придатні каталізатори на основі цеоліту, заміщені міддю, кобальтом, родієм, паладієм або іридієм.
Можуть бути використані також інші каталізатори» що дозволяють здійснювати відновлення або розкладання МгО.
Поряд із каталітичним відновленням або розкладанням М2О можливе також термічне розкладання, наприклад, в регенеративному теплообміннику (термореакторі).
Стадія В
В переважній формі втілення винаходу газовий потік після стадій А та Б може бути поданий на стадію В для відновлення оксидів азоту крім МгО.
При розкладанні М2О на стадії А за певних умов можуть утворитися оксиди азоту МОх. Ці оксиди азоту можуть бути видалені на стадії В.
Стадія В служить для відновлення оксидів азоту окрім МгО.
Газовий потік на стадії В може бути перетворений, наприклад, шляхом селективного каталітичного відновлення (5єїІесіїме саїаійс гедисіоп, 5СА). При цьому оксиди азоту перетворюються аміаком як відновлювальним засобом на каталізаторах. Можуть бути використані, наприклад, каталізатори ОЕМОХ. При цьому оксиди азоту перетворюються до азоту та води.
В ролі стадії В може бути використана також стадія неселективного каталітичного відновлення (поп зеїІесіїме сайаїйіс гедисіоп, МОСА). При цьому використовують вуглеводні для відновлення оксидів азоту і каталізатори, що містять благородні метали.
Способи селективного та неселективного каталітичного відновлення описані, наприклад, в Шітапп'5
Епсісіоредіа (див. вище).
В ролі каталізаторів у цьому процесі можуть бути використані будь-які придатні каталізатори. Каталізатори для неселективного відновлення можуть базуватися, наприклад, на платині, пентоксиді ванадію, оксиді заліза або на титані. При селективному каталітичному відновленні можуть бути використані, наприклад, каталізатори із вмістом благородних металів, таких як платина, реній, рутеній, паладій та/або металів залізної групи, таких як залізо, кобальт, нікель. Крім того, можуть бути використані пентоксид ванадію, оксид вольфраму або оксид молібдену. Наступним придатним каталізатором є пентоксид ванадію на оксиді алюмінію в якості носія.
При неселективному процесі відновлення можуть бути використані вуглеводні, такі як природний газ, пропан, бутан, нафта, а також водень.
Температура газового потоку на вході стадії В може становити 150-5007С, переважно 200-3507С, особливо переважно 2600-3000.
Згідно з винаходом, було встановлено, що перетворення стадій А, Б та при необхідності В можуть бути здійснені при одному тиску на стадіях. Це означає, що тиск газового потоку між окремими стадіями додатково не треба значно збільшувати або зменшувати. Тиск становить щонайменше 3 бар, переважно 3-20бар, особливо переважно 5-10бар.
Стадії А, Б та при необхідності В можуть бути розміщені в інтегрованому апараті тиску, що складається із двох або трьох реакторів, тобто у вигляді інтегрованого вузла, в якому газовому потокові на вході однієї із стадій задається початковий тиск, наприклад, шляхом стискання, і між окремими стадіями не передбачено ніяких додаткових пристроїв, за допомогою яких тиск газового потоку можна було значно збільшити або зменшити. При проходженні газового потоку крізь стадії тиск в газі може варіюватися в залежності від використовуваної стадії. Одначе, перевага надається пристрою, в якому тиск газового потоку не змінюється.
Після полишення останньої стадії тиск газового потоку може бути узгоджений із атмосферним, наприклад, за допомогою турбодетандера.
Можливість здійснення усього процесу при одному рівні тиску дозволяє значно спростити конструкцію всього пристрою для видалення оксидів азоту. Завдяки цьому, здійснення способу значно спрощується.
В переважній формі здійснення способу газовий потік пропускають через стадії А, Б, В, переважно в цій послідовності, перед поданням на стадію Б змішують із повітрям та/або з газовим потоком, що полишає стадії
А або В, та/або з технологічним газом, завдяки чому вміст М2О становить не більше 2095 за об'ємом.
Газовий потік на стадії Б в абсорбційній колоні в протипотоці вводять в контакт з водою або водними розчинами, наприклад, азотної кислоти, з утворенням НМОз і утворену НМОз вилучають із зумпфу колони, потім температуру залишкового газового потоку встановлюють в діапазоні 200-7007С, переважно 450-5007С, і на стадії А вводять в контакт з каталізатором в нерухомому шарі для каталітичного розкладання МгО, потім температуру залишкового газового потоку встановлюють в діапазоні 150-5007С, переважно 260-
З00С, і на стадії В піддають каталітичному відновленню.
Реакційне тепло, що виділяється в окремих стадіях, може бути використане для вироблення пари або механічної привідної енергії. Наприклад, тиск газового потоку перед стадією Б може бути встановлений компресором (Комп.1) на значенні 1,5-20бар, а після стадії В за допомогою турбодетандера (11) переведений до навколишнього тиску, причому енергія, що вивільняється в турбодетандері (Т1), в залежності від обставин разом із іншою енергією (Д), що може вироблятися, наприклад, двигуном, підводиться до компресора (Комп.1).
Енергія, що вивільняється на окремих стадіях реакції, може бути використана також для попереднього нагрівання газового потоку.
Наприклад, газовий потік перед подачею на стадію Б може бути охолоджений в теплообміннику (ТО1) газовим потоком, що виходить із стадії Б. Так само, газовий потік перед подачею на стадію А може бути нагрітий в теплообміннику (ТО02) газовим потоком, що виходить із стадії А. До того ж, газовий потік після теплообмінника (ТО1) перед подачею на стадію Б може бути додатково охолоджений теплообмінником (Т02) до бажаної температури. Крім того, газовий потік після теплообмінника (ТО3) перед подачею на стадію В може бути додатково охолоджений за допомогою теплообмінника (ТО4).
Поряд із способом видалення оксидів азоту із газового потоку, що їх містить, винахід стосується також пристрою для здійснення цього способу. Пристрій містить описані раніше стадії А, Б, а також переважно описані раніше стадії А, Б, В, переважно в цій послідовності. Згідно з формою здійснення винаходу, можливі також інші послідовності стадій, наприклад, АБВ, Б В А або інші.
При цьому окремі стадії з'єднані підхожими трубопроводами таким чином, що газовий потік може послідовно проходити крізь стадії.
Пристрій для видалення оксидів азоту із газового потоку, що їх містить, переважно перед першою стадією містить пристрій, за допомогою якого може бути задане бажане значення тиску газового потоку, і не містить між окремими стадіями жодних інших пристроїв для додаткового значного збільшення або зменшення тиску газового потоку.
У переважній формі здійснення пристрій містить описані раніше компресор (Комп.1) та турбодетандер (71), а також двигун (Д).
У наступній переважній формі здійснення пристрою він містить описані раніше теплообмінники (ТОЇ) та (ТО3).
У наступній переважній формі здійснення пристрою він містить описані раніше теплообмінники (ТО02) та (ТО).
Винахід стосується також застосування описаного раніше пристрою для видалення оксидів азоту із газового потоку, що їх містить. При цьому газовий потік, що містить оксиди азоту, є переважно випускним газом при виробництві адіпінової кислоти, азотної кислоти, похідних гідроксиламіну або капролактаму, або при спалюванні азотовмісних матеріалів.
Крім того, винахід стосується застосування описаного раніше пристрою для виробництва НМОЗз.
Нижче переважний пристрій згідно з винаходом, а також переважний спосіб згідно з винаходом описані із посиланням на креслення, на якому схематично зображений пристрій згідно з винаходом.
На кресленні використані такі позиційні позначення:
К1: абсорбційна колона (стадія Б)
РІ: реактор розщеплення МгО (стадія А)
Р2: реактор для каталітичного відновлення МОХ (стадія В)
ТО1 теплообмінник 1
ТО2 теплообмінник 2
ТОЗ теплообмінник З
ТО4 теплообмінник 4
Комп.1 компресор
Т1 турбодетандер
Д двигун
Цифрами позначені окремі газові потоки.
Приклад
У пристрої, збудованому згідно із доданим кресленням, технологічні та відпрацьовані гази, що містять оксиди азоту (трубопровід 1), змішують з повітрям (трубопровід 2) та із збідненими на М2О або МО- та МО»- вмісними технологічними газами (трубопровід 3). Завдяки домішуванню повітря та збідненого на М2О або вільного від нього газу або технологічного газу, температура, при якій відбувається адіабатичне розкладання
М2О в реакторі РІ, обмежується на рівні максимум 3507С. До того ж, завдяки домішуванню повітря, в абсорбційній колоні КІ! підтримується окиснення МО згідно з наведеним вище рівнянням (І) і, тим самим, утворення азотної кислоти згідно з рівнянням (ІІ). Завдяки додаванню МО- та/або МО»г-вмісних газів, може бути значно посилене утворення азотної кислоти (НМОз) в абсорбційній колоні КІ. В переважній формі здійснення через трубопровід З можуть бути підведені технологічні гази від реакторів окиснення аміаку.
Далі газову суміш (газовий потік, що містить оксиди азоту) стискають компресором Комп.1. Завдяки підвищенню тиску газової суміші, значно підвищується ефективність абсорбційної колони К! (стадія Б), реактора розщеплення М2гО (стадія А) та реактора каталітичного відновлення МОх (стадія В) в переважній формі здійснення винаходу. Завдяки теплу, що вивільняється при стисненні та в ході одночасного окиснення
МО до МО», температура газового потоку в трубопроводі 4 підвищується до 250-350"С. Газовий потік охолоджується в газо-газовому теплообміннику (ТО1) холодним газовим потоком із абсорбційної колони, а потім в теплообміннику (охолоджувачі) (ТО2) придатним теплоносієм, таким як повітря або холодна вода, до температури 30-4070.
Абсорбцію МО» та реакцію з водою з утворенням азотної кислоти проводять в абсорбційній колоні К!1 (стадія Б), в якій газовий потік та абсорбційний засіб (наприклад, вода або водний розчин азотної кислоти) завдяки спеціальній конструкції подають в протипотоці, а утворену азотну кислоту відводять із зумпфу колони.
Звільнений від основної кількості МОг та МО газовий потік (трубопровід 6) нагрівають в газо-газовому теплообміннику (ТО1) до температури 200-300"С (трубопровід 7), а потім в наступному в газо-газовому теплообміннику (ТОЗ3) до температури 450-500" (трубопровід 8). Видалення М2О здійснюють в реакторі Р!1 (стадія А), причому температура підвищується до 825"С (трубопровід 9). Потім газовий потік в газо-газовому теплообміннику (ТО3) і в парогенераторі (теплообмінник ТО4) охолоджують до температури 260-300"С (трубопровід 10). Після цього газовий потік в реакторі Р2 (стадія В) шляхом каталітичного відновлення звільняють від залишкових слідів оксидів азоту. При вмісті МОх 1000млн" у відпрацьованому газі адіабатичне підвищення температури становить близько 107С. На закінчення газовий потік, що має температуру 265- 310"С, через трубопровід 11 подають на турбодетандер Т1, в якому тиск знижують до атмосферного і з температурою близько 100"С через трубопровід 12 виводять у атмосферу.
Вироблена турбіною Т1 механічна привідна енергія може бути використана для приведення в дію компресора Комп.1 за допомогою спільного привідного вала. Нестача привідної енергії може бути поповнена за допомогою додаткового двигуна Д.
ї ща І я З

Claims (6)

1. Спосіб видалення оксидів азоту із газового потоку, що містить їх, який включає стадію (А) зменшення вмісту М2гО під тиском, який відрізняється тим, що перед зазначеною стадією (А) здійснюють стадію (Б) абсорбції оксидів азоту, відмінних від М2О, за допомогою абсорбенту або взаємодії оксидів азоту, відмінних від М2О з абсорбентом, а після зазначеної стадії (А) здійснюють стадію (В) відновлення оксидів азоту, відмінних від М2гО, при цьому усі стадії здійснюють при однаковому значенні тиску в діапазоні 3-20 бар.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що на стадії (Б) як абсорбційний засіб використовують воду або водний розчин азотної кислоти, а оксиди азоту, крім М2О - при необхідності в присутності вільного кисню - перетворюють у НМОз.
3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що на стадії (А) зменшення вмісту МгО здійснюють шляхом термічного та/або каталітичного розкладання.
4. Спосіб за одним з пп.1-3, який відрізняється тим, що тиск газового потоку перед стадією (Б) за допомогою компресора (Комп. 1) встановлюють в діапазоні 3-20 бар, а після стадії (В) за допомогою турбодетандера (71) відновлюють до атмосферного, енергію, що вивільняється в турбодетандері (Т1), при необхідності разом із додатковою енергією двигуна (Д) підводять до компресора (Комп. 1), причому при необхідності газовий потік перед стадією (Б) охолоджують в теплообміннику (ТО1) газовим потоком, що виходить із стадії (Б), а перед подачею на стадію (А) нагрівають у теплообміннику (ТОЗ3) газовим потоком, що виходить із стадії (А), причому при необхідності газовий потік після теплообмінника (ТО1) перед подачею на стадію (Б) додатково охолоджують в теплообміннику (ТО2), а газовий потік після теплообмінника (ТО3) перед подачею в стадію (В) додатково охолоджують в теплообміннику (ТО4).
5. Пристрій для видалення оксидів азоту з газового потоку, що їх містить, який містить пристрій для зменшення вмісту МгО , який відрізняється тим, що перед зазначеним пристроєм встановлений пристрій для абсорбції оксидів азоту, відмінних від М2гО, за допомогою абсорбенту або взаємодії оксидів азоту, відмінних від М2гО, з абсорбентом, а до пристрою для зменшення вмісту Мг2О підключений пристрій для відновлення оксидів азоту, відмінних від М2гО, при цьому перед пристроєм для абсорбції оксидів азоту, відмінних від М2О,за допомогою абсорбенту або взаємодії оксидів азоту, відмінних від М2гО, з абсорбентом, розміщений компресор.
6. Пристрій за п.5, який відрізняється тим, що пристрій для абсорбції оксидів азоту, відмінних від М2О, за допомогою абсорбенту або взаємодії оксидів азоту, відмінних від М2О, з абсорбером оснащений лінією для подачі як абсорбера води або водного розчину азотної кислоти і, при необхідності, лінією для подачі кисню.
UA98041838A 1995-09-12 1996-10-09 Method for removal of nitrogen oxides from gas flow UA65527C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19533715A DE19533715A1 (de) 1995-09-12 1995-09-12 Verfahren zum Entfernen von Stickstoffoxiden aus einem diese enthaltenden Gasstrom
PCT/EP1996/003971 WO1997010042A1 (de) 1995-09-12 1996-09-10 Verfahren zum entfernen von stickstoffoxiden aus einem diese enthaltenden gasstrom

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA65527C2 true UA65527C2 (en) 2004-04-15

Family

ID=7771925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA98041838A UA65527C2 (en) 1995-09-12 1996-10-09 Method for removal of nitrogen oxides from gas flow

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6056928A (uk)
EP (1) EP0859659B1 (uk)
JP (1) JP4249258B2 (uk)
KR (1) KR100457933B1 (uk)
CN (1) CN1090521C (uk)
CA (1) CA2229416C (uk)
DE (2) DE19533715A1 (uk)
PL (1) PL325600A1 (uk)
TW (1) TW422729B (uk)
UA (1) UA65527C2 (uk)
WO (1) WO1997010042A1 (uk)

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69832905T2 (de) * 1997-04-16 2006-09-07 Ebara Corp. Verfahren zur entfernung von stickoxiden aus abgasen
EP0919278A1 (en) * 1997-11-06 1999-06-02 Basf Corporation Process for the catalytic abatement of nitrogen oxides
DE19819882A1 (de) 1998-04-27 1999-10-28 Basf Ag Verfahren zur katalytischen Zersetzung von N2O
DE19902109A1 (de) * 1999-01-20 2000-07-27 Basf Ag Verfahren zur thermischen N¶2¶O-Zersetzung
WO2001028665A1 (en) * 1999-10-15 2001-04-26 Abb Lummus Global, Inc. Conversion of nitrogen oxides in the presence of a catalyst supported of a mesh-like structure
US6667017B2 (en) 1999-10-15 2003-12-23 Abb Lummus Global, Inc. Process for removing environmentally harmful compounds
DE10001541B4 (de) * 2000-01-14 2005-04-28 Uhde Gmbh Verfahren zur Beseitigung von NOx und N¶2¶O aus dem Restgas der Salpetersäureproduktion
DE10001539B4 (de) * 2000-01-14 2006-01-19 Uhde Gmbh Verfahren zur Beseitigung von NOx und N2O
DE10001540B4 (de) * 2000-01-14 2005-06-23 Uhde Gmbh Beseitigung von Lachgas bei der Salpetersäureproduktion
US6506351B1 (en) * 2000-08-11 2003-01-14 The Boc Group, Inc. Removal of nitrogen oxides from gas streams
US7438878B2 (en) * 2001-03-12 2008-10-21 Basf Catalysts Llc Selective catalytic reduction of N2O
KR100917544B1 (ko) * 2001-12-04 2009-09-16 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이. 인산염 및 유기 화합물을 함유하는 수성 매질의 처리 방법
DE10207627A1 (de) * 2002-02-22 2003-09-11 Uhde Gmbh Verfahren zur Herstellung von Salpetersäure
DE10215605A1 (de) * 2002-04-09 2003-10-30 Uhde Gmbh Entstickungsverfahren
US20060115403A1 (en) * 2004-11-29 2006-06-01 Chevron U.S.A. Inc. Reduction of oxides of nitrogen in a gas stream using high-silics molecular sieve CHA
KR20090086458A (ko) 2006-12-04 2009-08-12 바스프 에스이 기체 혼합물로부터 ｎｏ 및 ｎ２ｏ를 제거하는 방법
JP5244121B2 (ja) * 2006-12-11 2013-07-24 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア Ｎ２ｏを単離する方法
ITMI20070096A1 (it) * 2007-01-23 2008-07-24 Sued Chemie Catalysts Italia Srl Processo per la decomposizione catalitica di protossido d'azoto.
US10092895B2 (en) 2007-01-23 2018-10-09 Sued-Chemie Catalysts Italia S.R.L. Process for catalytic decomposition of nitrogen protoxide
EP2297036B1 (en) 2008-05-21 2014-04-16 Basf Se Process for the direct synthesis of cu containing zeolites having cha structure
DE102009037882A1 (de) * 2009-01-13 2010-07-15 Linde Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Zersetzung von Lachgas in einem adiabaten Festbettreaktor
DE102011014007A1 (de) * 2011-03-15 2012-09-20 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Anlage zur Rauchgasentstickung
CA2832887A1 (en) 2011-04-11 2012-10-18 ADA-ES, Inc. Fluidized bed method and system for gas component capture
DE102011121188A1 (de) 2011-12-16 2013-06-20 Thyssen Krupp Uhde Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Beseitigung von NOx und N20
WO2013165596A1 (en) 2012-05-03 2013-11-07 Eco Power Solutions (Usa) Corp. Multi-pollution abatement device and method
DE102012010017A1 (de) * 2012-05-22 2013-11-28 Thyssenkrupp Uhde Gmbh Verfahren zur Verminderung der Stickoxid-Abgaskonzentration in einer Salpetersäureanlage beim Ab- und/oder Anfahren sowie dafür geeignete Salpetersäureanlagen
WO2014047354A1 (en) 2012-09-20 2014-03-27 ADA-ES, Inc. Method and system to reclaim functional sites on a sorbent contaminated by heat stable salts
MX381040B (es) * 2013-11-08 2025-03-12 Lanxess Deutschland Gmbh Producción de pigmento de óxido de hierro rojo.
CN104923033A (zh) * 2014-03-19 2015-09-23 内蒙古乌拉山化肥有限责任公司 一种硝酸氮氧化物尾气回收的方法
RU2697459C2 (ru) 2014-09-05 2019-08-14 ЛЕНКСЕСС Дойчланд ГмбХ Получение красного железооксидного пигмента
CA2960836A1 (en) 2014-09-11 2016-03-17 Lanxess Deutschland Gmbh Red iron-oxide pigments with improved color values
JP6546738B2 (ja) * 2014-11-12 2019-07-17 日立造船株式会社 アルデヒド分解触媒および排ガス処理設備ならびに排ガス処理方法
JP7253873B2 (ja) * 2015-03-26 2023-04-07 コーニング インコーポレイテッド 選択的非触媒ＮＯｘ還元のための方法およびシステム
CN109012173A (zh) * 2015-08-17 2018-12-18 兰州大学 一种处理氮氧化物的方法
CN105396460B (zh) * 2015-12-25 2019-12-24 华烁科技股份有限公司 一种高效联合脱除N2O和NOx的方法
EP3216764A1 (de) 2016-03-09 2017-09-13 LANXESS Deutschland GmbH Herstellung von eisenoxid-rot-pigmenten
CN106110848A (zh) * 2016-07-13 2016-11-16 成都普瑞得科技有限公司 氮氧化物减排系统与氮氧化物减排的方法
EP3533512A1 (en) * 2018-03-01 2019-09-04 Casale Sa Process for reducing the content of nox and n2o from a tail gas of a nitric acid process
CN109603531A (zh) * 2019-01-08 2019-04-12 大连理工大学 一种多流股催化氧化处理高浓度有机废气系统及工艺流程
SE544603C2 (en) * 2021-01-19 2022-09-20 Nitrocapt Ab Method for the synthesis of nitrogen oxides in a thermal reactor
CN111608805A (zh) * 2020-04-20 2020-09-01 中国石油化工股份有限公司 氧化法生产环己酮中氧化尾气能量回收的方法
CN111608806A (zh) * 2020-04-20 2020-09-01 中国石油化工股份有限公司 一种环己酮氧化法生产过程中尾气能量的回收方法及回收装置
CN112023557A (zh) * 2020-09-23 2020-12-04 南京星诺新材料有限公司 一种分解氮氧化合物模组结构
US20240216862A1 (en) * 2021-01-13 2024-07-04 Basf Se Process for working-up a nitrous oxide comprising off-gas stream
CN113289467B (zh) * 2021-06-29 2022-08-26 成都达奇环境科技有限公司 金属催化剂生产烟气的处理方法
CN117715692A (zh) 2021-07-28 2024-03-15 巴斯夫欧洲公司 DeN2O催化剂的新几何结构
WO2023117758A1 (en) * 2021-12-23 2023-06-29 Topsoe A/S A process for treating gas streams with high concentration of n2o
MX2024009835A (es) * 2022-02-25 2024-08-20 Casale Sa Proceso de tratamiento de un gas que contiene nox.
CN114749005A (zh) * 2022-05-09 2022-07-15 盛隆资源再生（无锡）有限公司 一种VOCs废气的处理方法
WO2026017476A1 (en) * 2024-07-17 2026-01-22 Basf Se Process for removing n2o from a gas stream

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52156168A (en) * 1976-06-22 1977-12-26 Mitsubishi Chem Ind Ltd Waste gas treatment of nitric acid plant
DE3008012A1 (de) * 1980-03-01 1981-09-10 Nukem Gmbh, 6450 Hanau Verfahren und vorrichtung zur entfernung von nitrosen gasen aus gasgemischen
DE3108075A1 (de) * 1981-03-04 1982-09-16 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur entfernung von distickstoffoxid aus solches enthaltenden abgasen
NO165539C (no) * 1988-09-16 1991-02-27 Norsk Hydro As Fremgangsmaate ved reduksjon av nitrogenoksid.
JPH0475173A (ja) * 1990-07-17 1992-03-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 集積回路設計支援装置
CA2049528A1 (en) * 1990-09-13 1992-03-14 Heinrich Aichinger The catilytic decomposition of dinitrogen monoxide which is pure or present in gas mixtures
DE4128629A1 (de) * 1991-08-29 1993-03-04 Basf Ag Silberhaltiger traegerkatalysator und verfahren zur katalytischen zersetzung von distickstoffmonoxid
US5171553A (en) * 1991-11-08 1992-12-15 Air Products And Chemicals, Inc. Catalytic decomposition of N2 O
FR2687138A1 (fr) * 1992-02-07 1993-08-13 Hoechst France Procede d'oxydation thermochimique de l'oxyde de diazote.
US5314673A (en) * 1992-02-18 1994-05-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for the conversion of N2 O
US5200162A (en) * 1992-04-01 1993-04-06 Uop Process for N2 O decomposition
DE4224881A1 (de) * 1992-07-28 1994-02-03 Basf Ag Silberhaltiger Aluminiumoxid-Trägerkatalysator und Verfahren zur katalytischen Zersetzung von reinem oder in Gasgemischen enthaltenem Distickstoffmonoxid
DE4301470A1 (de) * 1993-01-21 1994-07-28 Basf Ag Verfahren zur katalytischen Zersetzung von reinem oder in Gasgemischen enthaltenem Distickstoffmonoxid
DE4308940A1 (de) * 1993-03-19 1994-09-22 Heyer Gmbh Carl Verfahren und Vorrichtung zum Trennen und Rückgewinnen von Inhalationsanästhetika aus einer Mischung dieser Stoffe mit Lachgas
FR2705036B1 (fr) * 1993-05-10 1995-06-16 Paroisse Sa Grande Procédé pour abaisser la teneur en protoxyde d'azote dans les effluents gazeux, en particulier dans ceux qui sont issus de synthèses par oxydation nitrique.
WO1994027709A1 (en) * 1993-05-28 1994-12-08 Engelhard Corporation Nitrous oxide decomposition catalyst
US5552128A (en) * 1993-08-03 1996-09-03 Mobil Oil Corporation Selective catalytic reduction of nitrogen oxides
US5465690A (en) * 1994-04-12 1995-11-14 A. Ahlstrom Corporation Method of purifying gases containing nitrogen oxides and an apparatus for purifying gases in a steam generation boiler

Also Published As

Publication number Publication date
CA2229416C (en) 2007-05-29
DE19533715A1 (de) 1997-03-13
DE59603806D1 (de) 2000-01-05
CN1090521C (zh) 2002-09-11
CN1200681A (zh) 1998-12-02
JP4249258B2 (ja) 2009-04-02
KR19990044593A (ko) 1999-06-25
TW422729B (en) 2001-02-21
US6056928A (en) 2000-05-02
CA2229416A1 (en) 1997-03-02
PL325600A1 (en) 1998-08-03
EP0859659A1 (de) 1998-08-26
JPH11512021A (ja) 1999-10-19
EP0859659B1 (de) 1999-12-01
WO1997010042A1 (de) 1997-03-20
KR100457933B1 (ko) 2005-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA65527C2 (en) Method for removal of nitrogen oxides from gas flow
CA2800829C (en) Method and device for eliminating nox and n2o
JP4313213B2 (ja) 窒素酸化物を除去する方法
JP5356018B2 (ja) ガス中の窒素酸化物濃度の低減方法
CN111108063B (zh) 三级减排n2o和nox生产硝酸的方法
US4973457A (en) Method for the reduction of nitrogen oxide
CN111974208A (zh) 一种用于去除工艺废气中的一氧化二氮的方法
MXPA02006926A (es) Eliminacion de oxido nitroso durante la produccion de acido nitrico.
EP4277888B1 (en) Process for decomposing nitrous oxide from a gas stream
WO2025125207A1 (en) Process for removing nitrogen monoxide, nitrogen dioxide and nitrous oxide from an exhaust gas stream
WO2021198150A1 (en) A PROCESS FOR THE REMOVAL OF NOx AND DINITROGEN OXIDE IN PROCESS OFF-GAS
Park et al. Effect of Steam-Treated Zeolite BEA Catalyst in NH 3-SCR Reaction
Buttignol et al. Fundamentals of NO x Production
WO2026017476A1 (en) Process for removing n2o from a gas stream
JPH04219309A (ja) 混合ガス中の窒素酸化物除去方法およびその装置
HK1117451A (en) Method for reducing the nitrogen oxide concentration in gases