Технология удаления закиси азота из газового потока

ТЕХНОЛОГИЯ УДАЛЕНИЯ ЗАКИСИ АЗОТА ИЗ ГАЗОВОГО ПОТОКА Описана технология удаления закиси азота из газового потока с загрязняющими концентрациями закиси азота для получения газового потока с существенно пониженным содержанием закиси азота. Технология включает использование технологической системы, имеющей множественные реакторы разложения N2O, каждый из которых содержит катализатор разложения закиси азота, и теплообменники, каждый из которых включает теплопоглощающие среды, которые функционально связаны в определенном порядке и расположении для использования в этой технологии. Газовый поток подводится к технологической системе, которая работает в течение определенного периода времени в определенном режиме, за чем следует остановка такой работы и реверсирование последовательности операций. Эти стадии могут неоднократно повторяться для обеспечения повышенной эффективности рекуперации энергии для заданной эффективности удаления разлагаемой закиси азота. Ангелидес Кристос Одиссея, Морелло Брэдли Дуглас (US) Медведев В.Н. (RU)(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ШЕЛЛ ИНТЕРНЭШНЛ РИСЕРЧ МААТСХАППИЙ Б.В. (NL) Область техники, к которой относится изобретение Изобретение относится к технологии удаления закиси азота (N2O), которая содержится в загрязняющих концентрациях в газовом потоке. Уровень техники Закись азота (N2O), общеизвестная как веселящий газ, может быть продуктом горения углеродсодержащих веществ, таких как углеводороды, и азотсодержащих соединений, таких как аммиак (NH3). Другие продукты горения включают оксиды азота NO и NO2, которые вместе могут обозначаться какNOx. Считается, что закись азота вносит больший вклад в парниковый эффект и глобальное потепление,чем некоторые другие парниковые газы, такие как углекислый газ (CO2), и было бы желательно иметь технологию, которая способна экономично удалять загрязняющие концентрации закиси азота, содержащиеся в газообразных продуктах сгорания, которые выбрасываются в атмосферу. Известный уровень техники, как правило, сфокусирован больше на восстановлении оксидов азота,содержащихся в газообразных продуктах сгорания, чем на удалении закиси азота. Одной из технологий,использующихся для удаления NOx из газовых потоков, является технология избирательного каталитического восстановления (SCR). Один из вариантов этой технологии раскрывается в патенте США 7294321. В технологии избирательного каталитического восстановления горючий газ, содержащий NOx и аммиак (NH3), который обычно добавляют к продуктам горения в качестве реагента, контактирует с катализатором, способствующим реакции восстановления, в которой NOx реагируют с аммиаком и кислородом для получения азота и воды. В патенте США 7459135 описан катализатор для каталитического восстановления NOx. Этот катализатор состоит из палладийсодержащего цеолита, где цеолит содержит также скандий или иттрий, или лантаноиды или их сочетания. Сведения патента США 7459135, однако, не имеют отношения к каталитическому разложению закиси азота. С другой стороны технология, которая действительно включает каталитическое разложение закиси азота, содержащейся в газе, раскрывается в патенте США 6143262. По этой технологии газ, содержащий закись азота, контактирует с катализатором, который включает,главным образом, оксид олова, но может также включать кобальт в качестве совместно действующего катализатора. Другая технология каталитического разложения закиси азота раскрыта в патенте США 2008/044334. Эта публикация описывает катализатор, который используется для каталитического разложения закиси азота (N2O) для получения азота (N2) и кислорода (О 2). Катализатор, широко раскрываемый в патенте США 2008/044334, состоит из цеолита, который был наполнен первым благородным металлом и вторым переходным металлом. Первый металл отобран из группы, состоящей из рутения (Ru), родия(Rh), осмия (Os) и иридиума (Ir), а второй металл отобран из группы, состоящей из железа (Fe), кобальта(Со) и никеля (Ni). Поскольку закись азота, будучи парниковым газом, имеет значительно более высокий потенциал для глобального потепления, чем некоторые другие парниковые газы, желательно иметь технологию удаления закиси азота из газовых потоков, имеющих высокие концентрации закиси азота и выбрасываемых в атмосферу. Также желательно, чтобы такая технология добивалась удаления закиси азота экономически рентабельным и теплоэффективным способом. Сущность изобретения Предлагается технология удаления закиси азота (N2O) из газового потока, содержащего загрязняющие концентрации закиси азота, где упомянутая технология включает прохождение упомянутого газового потока через зону теплопередачи, содержащую теплопередающий материал высокой теплоемкости,при помощи которого тепло передается от упомянутого теплопередающего материала к упомянутому газовому потоку, чтобы таким образом обеспечить нагретый газовый поток; прохождение упомянутого нагретого газового потока в реакционную зону, содержащую катализатор разложения N2O, что обеспечивает разложение закиси азота и выходящий оттуда газовый поток с пониженными концентрациями закиси азота; поступление упомянутого газового потока, имеющего упомянутые пониженные концентрации закиси азота, ко второй реакционной зоне, содержащей второй катализатор разложения N2O, где закись азота разлагается для получения газового потока с еще более низкими содержаниями закиси азота; и прохождение упомянутого газового потока, имеющего упомянутые еще более низкие содержания закиси азота, ко второй зоне теплопередачи, содержащей второй теплопередающий материал со второй высокой теплоемкостью, посредством чего тепло передается от упомянутого газового потока с упомянутыми еще более низкими концентрациями закиси азота к упомянутому второму теплопередающему материалу, чтобы, тем самым, обеспечить охлажденный газовый поток. Краткое описание чертежей Чертеж является схематическим изображением последовательности технологических операций и компоновки системы в технологии изобретения для удаления закиси азота из газового потока, содержащего загрязняющие концентрации закиси азота. Подробное описание Технология изобретения является исключительно энергоэффективным способом удаления закиси азота из газового потока, содержащего загрязняющие или высокие концентрации закиси азота. Закись азота является парниковым газом, который имеет исключительно высокий потенциал глобального потепления и вносит вклад в истощение озонового слоя земной атмосферы. Технология изобретения предусматривает низкие необходимые затраты энергии для заданного количества парникового газа, т.е. закиси азота, удаляемой из газового потока, содержащего закись азота; технология предусматривает высокий процент суммарного удаления парниковых газов, включая удаление как закиси азота, так и углекислого газа. Закись азота может образовываться при сжигании различных типов углеродистых веществ и азотсодержащих соединений с помощью различных устройств сжигания, таких как инсинераторы, печи, котлы, огневые нагреватели, двигатели внутреннего сгорания и другие установки сжигания. Углеродистые и азотсодержащие материалы, которые могут сжигаться, могут включать, например, древесину и другие целлюлозные материалы, уголь, нефтяное топливо и другое горючее нефтяного или минерального происхождения, горючий газ и другие газы, другие углеродистые материалы и азотсодержащие материалы,такие как аммиак и азотная кислота. Предполагается, что наиболее распространенным продуктом сгорания в технологии изобретения будет аммиак, который может образовываться из таких источников как производство, использование или разложение азотной кислоты, адипиновой кислоты, глиоксаля и глиоксиловой кислоты. Как правило, аммиак сжигается в печи, которая предусматривает смешивание воздуха с газом для образования горючей смеси, которая при сжигании дает газообразные продукты горения. Эти газообразные продукты горения часто содержат нежелательные продукты сгорания, такие как угарный газ, окись и закись азота. Сжигание углеродистого материала обусловливает газовый поток, который может включать загрязняющие концентрации закиси азота. Газовый поток, который будет очищен в технологии изобретения для удаления закиси азота, как правило, будет иметь загрязняющие концентрации закиси азота, которые,в большинстве случаев, находятся в диапазоне приблизительно от 100 объемных частей на миллион(ppmv) до 600000 ppmv (60 об.%). Однако чаще концентрации закиси азота в газовом потоке будут находиться в диапазоне от 100 ppmv до 10000 ppmv (1 об.%), и наиболее часто - в диапазоне от 100 ppmv до 5000 ppmv. Другие компоненты потока горючих газов могут включать азот, источники которого могут содержаться в азотсодержащих соединениях, таких как аммиак и азотная кислота, и, до некоторой степени, в воздухе, используемом при сжигании углеродистого материала; углекислый газ и водяной пар. Количество углекислого газа в потоке горючих газов, как правило, может находиться в диапазоне приблизительно от 5 до 20 об.%; и количество водяного пара в потоке горючих газов, как правило, может находиться в диапазоне приблизительно от 5 до 20 об.%. Содержание молекулярного азота в потоке горючих газов может составлять от 50 до 80 об.%. Если при сжигании углеродистого материала используется избыточное количество кислорода, тогда молекулярный кислород также может присутствовать в потоке горючих газов. Обычно нежелательно использовать избыточные количества кислорода при сжигании углеродистого материала, но когда избыточный кислород используется при сжигании, как правило, кислород может присутствовать в потоке горючих газов в концентрациях до 4 об.% или выше, например, в пределах от 0,1 до 3,5 об.%. Другие компоненты потока горючих газов могут включать NOx, СО и SOx. NOx могут присутствовать в потоке горючих газов в диапазоне концентраций от приблизительно 1 ppmv до 10000 ppmv (1 об.%). Угарный газ может присутствовать в диапазоне концентраций от 1 ppmv до 2000 ppmv или более. Технология может также включать катализатор, полезный для восстановления NOx, СО, VOC (летучих органических соединений), диоксинов и других нежелательных компонентов в потоке горючих газов. Технология изобретения предусматривает высокую рекуперацию тепла за счет использования множественных или нескольких зон теплопередачи и множественных или нескольких реакционных зон. Эти зоны теплопередачи и реакционные зоны функционально связаны в определенном порядке, чтобы обеспечить высокую рекуперацию тепла по всей технологической системе, которая может функционировать определенным образом и в неравновесных условиях. Технология и система также предусматривают высокую эффективность удаления разлагаемой закиси азота наряду с высокой эффективностью рекуперации тепла. Каждая из реакционных зон технологической системы определяется структурой, и внутри каждой из таких реакционных зон содержится катализатор разложения N2O. Катализатор разложения N2O обусловливает каталитическое разложение или превращение закиси азота для получения азота и кислорода. Любой подходящий катализатор, который можно использовать в условиях данной технологии и который катализирует реакцию разложения закиси азота, может быть использован в реакционных зонах технологической системы. Катализаторы, особенно полезные в технологии изобретения, включают описанные в опубликованном патенте США 2008/0044334, которые включены в настоящий документ посредством ссылки. Такие подходящие катализаторы включают детально описанные в патенте США 2008/0044334, и, как правило, содержат цеолит, наполненный благородным металлом, отобранным из группы, состоящей из рутения, родия, серебра, рения, осмия, иридиума, платины и золота, а также наполненный переходным металлом, отобранным из группы, состоящей из ванадия, хрома, марганца, железа, кобальта, никеля и меди. Каждая из зон теплопередачи технологической системы определена структурой, и внутри каждой из таких зон теплопередачи содержится теплопередающий материал или среда. Теплопередающий материал содержит теплопоглощающую среду, которая обусловливает перенос термальной энергии (тепла) к газовому потоку и от него. Когда температура газового потока больше, чем температура теплопередающего материала, тогда тепло распространяется от газового потока к теплопередающему материалу, чтобы тем самым охладить газовый поток и обеспечить охлажденный поток газа. Когда температура теплопередающего материала больше, чем температура газового потока, тогда тепло передается от теплопередающего материала к газовому потоку, чтобы тем самым нагреть газовый поток и обеспечить нагретый поток газа. Теплопоглощающая среда теплопередающего материала может быть отобрана из большого числа материалов, которые имеют необходимую теплопроводность, теплоемкость и другие свойства, необходимые для хорошей теплопоглощающей среды, а также для использования в технологии изобретения. Особенно желательно, чтобы теплопередающий материал имел относительно высокую теплопроводность и теплоемкость. Теплоемкость теплопередающего материала находится обычно в диапазоне приблизительно от 750 до 1300 кДж/ (гК), и, более точно, в диапазоне от 850 до 1200 кДж/(гК). Теплопроводность теплопередающего материала, как правило, находится в диапазоне приблизительно от 1 до 3 Вт/(мК), и, более точно, в диапазоне от 1,5 до 2,6 Вт/(мК). Керамические материалы особенно хороши для применения в теплопоглотителях. Эти керамические материалы могут включать такие соединения, как оксид алюминия, диоксид кремния, диоксид титана и диоксид циркония, оксид бериллия, нитрид алюминия и другие подходящие материалы, включая смеси вышеупомянутых соединений. Керамическая теплопоглощающая среда может также включать другие соединения, обычно в следовых концентрациях, такие как оксид железа (Fe2O3), оксид кальция (СаО), оксид магния (MgO), оксид натрия (Na2O), оксид калия (K2O) и их сочетания. Особенно желательно в технологии изобретения использовать в качестве теплопоглощающей среды керамические материалы, отобранные из группы, состоящей из оксида алюминия, диоксида кремния и их сочетаний. Что касается этих особенно желательных теплопоглощающих сред, когда теплопоглощающая среда состоит преимущественно из оксида алюминия, оксид алюминия присутствует в количественном диапазоне от 10 до 99 вес.% или более. Когда теплопоглощающая среда состоит преимущественно из диоксида кремния, диоксид кремния присутствует в количественном диапазоне от 10 до 99 вес.% или более. Когда теплопоглощающая среда включает сочетание как оксида алюминия, так и диоксида кремния, оксид алюминия содержится в теплопоглощающей среде в количественном диапазоне от 1 до 99 вес.%, а диоксид кремния содержится в количественном диапазоне от 1 до 99 вес.%. Все эти весовые проценты рассчитываются на основе суммарного веса теплопоглощающей среды. Теплопоглощающая среда является предпочтительно оструктуренным или синтетическим, или фигурным материалом особой конструкции, которая может обусловливать определенные особенности или преимущества, такие как, например, пониженный или уменьшенный перепад давлений вдоль основания теплопоглощающей среды, или снижение загрязнения или закупоривания основания теплопоглощающей среды, или улучшенная механическая целостность теплопоглощающей среды, или другие преимущества. Образцы форм или структур теплопоглощающих сред могут включать такие формы как шары, цилиндры, седла, трубы, полые цилиндры, колеса и целый ряд других форм, которые обычно используются для таких сред. Имеющиеся на рынке образцы керамических теплопередающих сред, годных для использования в качестве теплопередающего материала в технологии изобретения, включают образцы, предлагаемые на продажу компанией Saint-Gobain NorPro и имеющие товарные обозначения "Седла Norton","Теплопередающие среды Ту-Pak", "Теплопередающие среды Snowflake", "Среды AF38", "Теплопередающие среды HexPak" и другие. Как было отмечено, технология изобретения предусматривает удаление закиси азота из газового потока, который содержит загрязняющие концентрации закиси азота. Как правило, газовый поток в технологии является потоком горючих топочных газов, который включает газообразные продукты сгорания и также включает закись азота, а также может дополнительно включать смесь NOx. Однако удаление смеси NOx из газового потока не является самостоятельной целью технологии изобретения, даже если такое удаление может произойти. В традиционной технологии избирательного каталитического восстановления, используемой для удаления NOx из потоков горючих топочных газов, присутствие реагента или такого восстановителя, как безводный аммиак, водный раствор аммиака или мочевина, необходимо, наряду с контактированием газового потока с восстановительным катализатором для преобразования NOx. С другой стороны, в технологии изобретения не требуется присутствия восстановителя в содержащем закись азота газовом потоке,контактирующем с катализатором разложения N2O, с помощью которого происходит разложение закиси азота. Даже предпочтительно для газового потока не иметь существенных концентраций аммиака или мочевины, или того и другого; и, таким образом, газовый поток в технологии изобретения должен иметь концентрацию аммиака или мочевины, или обоих веществ, приблизительно менее чем 10000 ppmv,-3 022495 предпочтительно менее 1000 ppmv, и лучше всего менее 10 ppmv. Низкие содержания углеводородных соединений в газовом потоке также являются желательным аспектом технологии изобретения. Таким образом, желательно, чтобы концентрации углеводородов газового потока в технологии изобретения составляли менее 200 ppmv, предпочтительно менее, чем 50ppmv, и лучше всего, менее 20 ppmv от суммарного газового потока. Углеводороды будут, как правило,представлены теми, которые находятся обычно в газообразном состоянии при стандартных условиях температуры и давления, и могут включать метан, этан, пропан и бутан. В технологии изобретения газовый поток, содержащий загрязняющие концентрации закиси азота,подается и вводится в зону теплопередачи. Внутри зоны теплопередачи содержится теплопередающий материал. Свойства и состав теплопередающего материала описаны в иных местах настоящего документа. Газовый поток вводится в зону теплопередачи, где он проходит через или контактирует с теплопередающим материалом, который содержится в зоне теплопередачи, и посредством этого термальная или тепловая энергия обменивается между теплопередающим материалом и газовым потоком. До начальной стадии технологического процесса теплопередающий материал будет нагреваться либо в процессе запуска для повышения его температуры до желаемой начальной температуры, либо путем прохождения нагретого газового потока через зону теплопередачи и теплопередающий материал. На начальной стадии технологического процесса, теплопередающий материал зоны теплопередачи имеет более высокую начальную температуру, чем температура газового потока, содержащего загрязняющие концентрации закиси азота, и, по мере того как газовый поток проходит через зону теплопередачи, тепловая энергия передается от теплопередающего материала к газовому потоку. Нагретый поток газа затем выводится из зоны теплопередачи. Как правило, на этой стадии, теплопередающий материал начнет работать при температуре в диапазоне приблизительно от 400 до 700 С; а температура газового потока, введенного в зону теплопередачи, находится в диапазоне приблизительно от 10 до 400 С. Через некоторый период времени температура теплопередающего материала будет спадать по мере того, как его тепловая энергия передается к газовому потоку, проходящему через зону теплопередачи. Нагретый поток газа, выходящий из зоны теплопередачи, передается к зоне реакции и вводится в нее. Внутри зоны реакции содержится катализатор разложения N2O. Этот катализатор разложения N2O имеет состав, который описан в иных местах настоящего документа. Нагретый поток газа имеет температуру, которая позволяет протекать реакции разложения закиси азота, когда он контактирует с катализатором разложения N2O реакционной зоны. Температура нагретого газового потока, таким образом,должна в большинстве случаев находиться в диапазоне от 400 до 700 С. В реакционной зоне условия реакции таковы, чтобы надлежащим образом обеспечить разложение,по крайней мере части закиси азота, содержащейся в нагретом газовом потоке, до азота и кислорода; затем газовый поток с пониженным содержанием закиси азота выводится из реакционной зоны. Как правило, на этой стадии, в связи с экзотермическим характером реакции разложения закиси азота, газовый поток с пониженным содержанием закиси азота будет иметь до некоторой степени повышенную температуру, превышающую температуру нагретого газового потока, поступающего в реакционную зону. Количество выделившегося тепла, которое определяется разницей температур между температурой нагретого газового потока, проходящего из зоны теплопередачи и введенного в реакционную зону, и температурой газового потока с пониженными концентрациями закиси азота, вышедшего из реакционной зоны,может быть в диапазоне от минимального повышения температуры до повышения на 200 С. Однако более часто количество выделившегося тепла находится в диапазоне от 5 до 200 С и чаще всего - в диапазоне от 10 до 45 С. Газовый поток с пониженным содержанием закиси азота затем поступает из первой реакционной зоны во вторую. Внутри второй реакционной зоны содержится второй катализатор разложения N2O. Второй катализатор разложения N2O имеет состав и свойства, аналогичные описанным ранее в настоящем документе. Газовый поток с пониженными содержаниями закиси азота вводится во вторую реакционную зону, где он контактирует со вторым катализатором разложения N2O в условиях, подходящих для протекания реакции разложения закиси азота. Газовый поток с пониженными содержаниями закиси азота, который вводится во вторую реакционную зону, может иметь температуру, близкую к температуре на выходе из реакционной зоны, или, в некоторых случаях, его температура может быть дальше повышена посредством введения в него дополнительной тепловой энергии до поступления газового потока с пониженными содержаниями закиси азота во вторую реакционную зону. Температура газового потока с пониженным содержанием закиси азота,который вводится во вторую реакционную зону, таким образом, будет находиться в диапазоне приблизительно от 400 до 700 С. Чаще температура может быть в диапазоне от 450 до 550 С. В пределах второй реакционной зоны газовый поток с пониженным содержанием закиси азота проходит через нее и контактирует со вторым катализатором разложения N2O. Условия реакции внутри второй реакционной зоны таковы, что они обеспечивают разложение, по меньшей мере, части закиси азота,содержащейся в газовом потоке с пониженными содержаниями закиси азота, до азота и кислорода. Газовый поток, имеющий еще более низкие концентрации закиси азота, выводится затем из второй реакционной зоны. Так же как и на стадии поступления нагретого газового потока в реакционную зону на этой стадии реакция разложения закиси азота является экзотермической и в результате может обеспечивать повышение температуры в пределах второй реакционной зоны; при этом температура выходящего газового потока, имеющего еще более низкие содержания закиси азота, превышает температуру введенного газового потока с пониженными содержаниями закиси азота. Это повышение температуры может быть в пределах от минимального повышения температур до 200 С или выше. Чаще повышение температур находится в диапазоне от 2 С до 100 С или от 5 до 40 С. Газовый поток с еще более низкими содержаниями закиси азота затем переходит из второй реакционной зоны ко второй зоне теплопередачи, которая содержит второй теплопередающий материал, имеющий вторую теплоемкость. Температура второго теплопередающего материала меньше, чем температура газового потока, имеющего еще более низкие содержания закиси азота, и, в результате, тепловая энергия передается от газового потока с еще более низкими содержаниями закиси азота ко второму теплопередающему материалу по мере того, как он проходит через вторую зону теплопередачи. Охлажденный газовый поток затем выводится из второй зоны теплопередачи. Как правило, на этой стадии, второй теплопередающий материал начнет работать при температурах в диапазоне приблизительно от 400 до 700 С. Через некоторое время температура второго теплопередающего материала будет спадать по мере того, как его тепловая энергия будет передаваться газовому потоку, имеющему еще более низкие содержания закиси азота, по мере его прохождения через вторую зону теплопередачи. Охлажденный газовый поток, выходящий из второй зоны теплопередачи, будет иметь температуру, приближающуюся к температуре газового потока, который вводится в зону теплопередачи технологической системы. Охлажденный газовый поток может затем выйти из второй зоны теплопередачи и поступить в вытяжную трубу или на выход для дальнейшей обработки. Содержания закиси азота оказываются существенно более низкими, чем загрязняющие концентрации закиси азота в газовом потоке, первоначально подводящемся к зоне теплопередачи технологической системы. Количество закиси азота, разложенной с применением технологии изобретения, может быть выражено общим процентом эффективности удаления разлагаемой закиси азота по технологии изобретения. Это значение подсчитывается по разности в закиси азота, содержащейся в газовом потоке с загрязняющими концентрациями закиси азота, который подводится к технологической системе, и содержаниями закиси азота в охлажденном газовом потоке, которая делится на величину загрязняющих концентраций закиси азота в газовом потоке, и полученное отношение умножается на 100. Эффективность удаления разлагаемой закиси азота (Deff) в технологической системе может тогда быть представлена формулой(Ci-C0)/Ci)100, где Ci является концентрацией закиси азота газового потока, имеющего загрязняющие концентрации закиси азота, а С 0 является концентрацией закиси азота охлажденного газового потока. Эффективность удаления разлагаемой закиси азота в технологической системе является значительной и может превышать 75%. Предпочтительно, чтобы эффективность удаления разлагаемой закиси азота была больше 85%, еще более предпочтительно, если она больше 95%. В самом предпочтительном варианте осуществления технологии изобретения эффективность удаления разлагаемой закиси азота может быть больше 97,5%, и даже больше 99,9%. Желательно, чтобы содержания закиси азота в охлажденном газовом потоке были менее 100 ppmv, и, предпочтительно, менее чем 75 ppmv. Более предпочтительно,если содержания закиси азота в охлажденном газовом потоке составляют менее 50 ppmv. Для того, чтобы технология изобретения обеспечивала высокую эффективность рекуперации тепла,важно, чтобы технология и система работали за пределами равновесных или стационарных условий. Чтобы удержать технологический процесс от достижения равновесного состояния, нужно, чтобы газовый поток, который первоначально поступает и вводится в зону теплопередачи технологической системы, спустя некоторый период времени перестал вводиться в зону теплопередачи и сменил направление своего течения в технологической системе на противоположное. После того, как течение газового потока к зоне теплопередачи остановлено, он затем передается ко второй зоне теплопередачи. На этой стадии второй теплопередающий материал из второй зоны теплопередачи в результате предыдущего прохождения газового потока с еще более низкими содержаниями закиси азота через второй теплопередающий материал, имеет более высокую температуру, чем температура газового потока, содержащего загрязняющие концентрации закиси азота. По мере того, как газовый поток проходит через второй теплопередающий материал и через вторую зону теплопередачи, тепло передается от второго теплопередающего материала к газовому потоку. Второй нагретый газовый поток затем выводится из второй зоны теплопередачи с температурой, которая, обычно находится в диапазоне от приблизительно 400 до 700 С. Через некоторый период времени, температура второго теплопередающего материала будет спадать по мере того, как его тепловая энергия передается к газовому потоку, проходящему через вторую зону теплопередачи. Второй нагретый газовый поток, который выходит из второй зоны теплопередачи, передается и внедряется во вторую реакционную зону, где по меньшей мере часть закиси азота, содержащейся во втором нагретом газовом потоке, разлагается до азота и кислорода. Второй газовый поток, имеющий вторую пониженную концентрацию закиси азота, выходит из второй реакционной зоны. Второй газовый поток,имеющий вторую пониженную концентрацию закиси азота, передается далее к реакционной зоне, где по меньшей мере часть содержащейся в нем закиси азота разлагается до азота и кислорода. Температура второго газового потока, имеющего вторую пониженную концентрацию закиси азота, может при необходимости быть увеличена путем введения в него тепловой энергии до его поступления в реакционную зону. Второй газовый поток со второй еще более низкой концентрацией закиси азота, выходящий из реакционной зоны, передается к зоне теплопередачи. В результате предыдущего прохождения газового потока через зону теплопередачи теплопередающий материал в ней будет иметь температуру, которая ниже, чем температура второго газового потока со второй, еще более низкой концентрацией закиси азота. В результате тепловая энергия передается от второго газового потока, имеющего вторую, еще более низкую концентрацию закиси азота, к теплопередающему материалу, тем самым создавая второй охлажденный газовый поток, который выводится из зоны теплопередачи. Концентрация закиси азота во втором охлажденном газовом потоке является достаточно низкой,чтобы обеспечить по всей технологической системе эффективность удаления разлагаемой закиси азота выше 75%. Но предпочтительная эффективность удаления разлагаемой закиси азота должна быть выше 85%, а более предпочтительная выше 95%. В самом предпочтительном варианте осуществления технологии изобретения эффективность удаления разлагаемой закиси азота может быть выше 97,5% и даже выше 99%. Желательно, чтобы содержания закиси азота во втором охлажденном газовом потоке были менее 100 ppmv и предпочтительно менее 75 ppmv. Более предпочтительно, если содержания закиси азота во втором охлажденном газовом потоке составляют менее 50 ppmv. Спустя некоторый период времени, течение газового потока, впервые введенного во вторую зону теплопередачи технологической системы, может быть остановлено и изменено опять на противоположное, и газовый поток опять будет заново вводится в зону теплопередачи. Обращение течения газового потока в технологической системе может быть и, предпочтительно, является, постоянным аспектом технологии; поскольку оно является важной особенностью технологии изобретения и технологической системы, позволяющей получить наибольшую эффективность рекуперации энергии и работать за пределами равновесных или стационарных условий. Ниже следует ссылка на чертеж, которая является схематическим представлением технологической системы 10 и технологических потоков в технологии изобретения для удаления закиси азота из газового потока, имеющего загрязняющие концентрации закиси азота. Технологическая система 10 включает теплообменник 12, который ограничивает зону теплопередачи 14. Имеется ввиду, что теплообменник 12 может включать одно или более, или множество устройств,при этом каждое из таких устройств ограничивает отдельную зону теплопередачи. Внутри зоны теплопередачи 14 содержится теплопередающий материал 16, имеющий высокую теплоемкость. Газовый поток, имеющий загрязняющие концентрации закиси азота, проходит через канал 18 и вводится в зону теплопередачи 14 теплообменника 12. На начальной стадии эксплуатации технологической системы 10 температура теплопередающего материала 16 выше, чем температура газового потока,введенного в зону теплопередачи 14. Теплообменник 12 функционально связан и находится в непрерывном обмене флюидами с реакционной зоной 26 через канал 24. Имеется ввиду, что реактор разложения N2O 22 может включать один или более, или множество реакторов, каждый из которых ограничивает отдельную реакционную зону разложения N2O. Реактор разложения N2O 22 ограничивает реакционную зону 26, в которой содержится катализатор разложения N2O 28. По мере того как газовый поток проходит через зону теплопередачи 14 и контактирует с теплопередающим материалом 16, термальная или тепловая энергия передается от теплопередающего материала 16 к газовому потоку. Нагретый газовый поток выводится и переходит из зоны теплопередачи 14 через канал 24, и вводится в реакционную зону 26. Внутри реакционной зоны 26 газовый поток контактирует с катализатором разложения N2O 28 при таких условиях реакции разложения N2O, которые подходят для активации разложения, по меньшей мере, части закиси азота, содержащейся в газовом потоке, до азота и кислорода. Реактор разложения N2O 22 функционально связан и находится в непрерывном обмене флюидами со вторым реактором разложенияN2O 32 посредством канала 40. Второй реактор разложения N2O 32 ограничивает вторую реакционную зону 34, которая содержит второй катализатор разложения N2O 36. Имеется ввиду, что второй реактор разложения N2O 32 может включать один или более, или множество реакторов, каждый из которых ограничивает отдельную реакционную зону разложения N2O. Газовый поток, имеющий пониженные содержания закиси азота, выводится из реакционной зоны 26 и проходит через канал 40, чтобы войти во вторую реакционную зону 34. Газовый поток, имеющий пониженные концентрации закиси азота, проходит через и контактирует со вторым катализатором разложения N2O 36 внутри второй реакционной зоны 34, который работает при таких условиях реакции,которые подходят для активации разложения по меньшей мере части закиси азота, содержащейся в газовом потоке. В дополнительном варианте осуществления изобретения нагревательный элемент 42 помещается в канал 40. Нагревательный элемент 42 обусловливает введение тепловой энергии в газовый поток, имею-6 022495 щий пониженные содержания закиси азота, в тех ситуациях, когда нужно добавить дополнительную тепловую энергию к газовому потоку до его введения во второй реактор разложения N2O 32. Газовый поток, имеющий еще более низкие содержания закиси азота, выводится и проходит из второй реакционной зоны 34 по каналу 44 для входа во вторую зону теплопередачи 48. Вторая зона теплопередачи 48 ограничена вторым теплообменником 50 и содержит внутри него второй теплопередающий материал 52, имеющий вторую теплоемкость. Второй теплообменник 50 функционально связан и находится в непрерывном обмене флюидами со вторым реактором разложения N2O 32 посредством канала 44. Имеется ввиду, что второй теплообменник 50 может включать один или более, или множество теплообменников, каждый из которых ограничивает отдельную зону теплопередачи. Температура второго теплопередающего материала 52 во втором теплообменнике 50 оказывается меньше температуры газового потока, имеющего еще более низкие концентрации закиси азота, и, таким образом, по мере того, как газовый поток проходит через вторую зону теплопередачи 48, тепловая энергия передается от газового потока ко второму теплопередающему материалу 52, приводя к охлаждению газового потока. Охлажденный газовый поток выводится и проходит к выходу из второй зоны теплопередачи 48 через канал 54. Охлажденный газовый поток будет иметь концентрации закиси азота существенно более низкие,чем загрязняющие концентрации закиси азота в газовом потоке, поступающем в зону теплопередачи 14 по каналу 18. После того как технологическая система 10 проработала некоторый период времени в режиме, при котором неочищенный газовый поток, имеющий загрязняющие концентрации закиси азота, вводится в теплообменник 12, это введение останавливается, и направление течения неочищенного газа в технологической системе 10 меняется на противоположное. Это обращение течения газа осуществляется путем введения газового потока через канал 54 во вторую зону теплопередачи 48. На этой стадии температура второго теплопередающего материала 52 выше, чем температура газового потока, введенного во вторую зону теплопередачи 48. По мере того, как газовый поток проходит через вторую зону теплопередачи 48,тепловая энергия передается от второго теплопередающего материала 52 к газовому потоку, создавая второй нагретый газовый поток. Второй нагретый газовый поток выводится из второй зоны теплопередачи 48 и проходит через канал 56 ко второй реакционной зоне 34. Канал 56 функционально связан и обеспечивает непрерывное движение флюидов между второй зоной теплопередачи 48 и второй реакционной зоной 34. Имеется ввиду, что канал 56 не обязательно является, но может быть отдельным или независимым от канала 44 каналом, или оба канала 44 и 56 могут быть одним и тем же каналом. Второй нагретый газовый поток вводится во вторую реакционную зону 34, где он проходит через и контактирует со вторым катализатором разложения N2O 36. Вторая реакционная зона 34 работает при таких условиях реакции разложения N2O, которые подходят для разложения, по меньшей мере, части закиси азота, содержащейся во втором нагретом газовом потоке, чтобы таким образом обеспечить второй газовый поток, имеющий вторую пониженную концентрацию закиси азота. Этот газовый поток выводится из второй реакционной зоны 34 через канал 58. Канал 58 функционально связывает второй реактор разложения N2O 32 с реактором разложенияN2O 22, и обусловливает непрерывное движение флюидов между второй реакционной зоной 34 и реакционной зоной 26. Имеется ввиду, что канал 58 не обязательно является, но может быть отдельным или независимым от канала 40 каналом, или оба канала 40 и 58 могут быть одним и тем же каналом. В дополнительном варианте осуществления изобретения нагревательный элемент 42 предусмотрен и встроен в канал 58 или канал 40, или в оба канала для введения тепловой энергии во второй газовый поток, имеющий пониженные содержания закиси азота, в тех ситуациях, когда нужно добавить дополнительную тепловую энергию к газовому потоку до его введения в реактор разложения N2O 22. Второй газовый поток, имеющий вторую пониженную концентрацию закиси азота, передается и вводится в реакционную зону 26, где он проходит через и контактирует с катализатором разложения N2O 28. Реакционная зона 26 работает при таких условиях разложения N2O, которые подходят для разложения, по меньшей мере, части закиси азота, содержащейся во втором газовом потоке, имеющем вторую пониженную концентрацию закиси азота, и посредством этого обеспечивает второй газовый поток, имеющий вторую, еще более низкую, концентрацию закиси азота. Этот газовый поток выводится из реакционной зоны 26 и проходит через канал 60. Канал 60 функционально связан с реактором разложения N2O 22 и теплообменником 12, и обусловливает непрерывное движение флюидов между реакционной зоной 26 и зоной теплопередачи 14. Второй газовый поток, имеющий вторую, еще более низкую концентрацию закиси азота, проходит через канал 60 и вводится в зону теплопередачи 14, где он проходит через и контактирует с теплопередающим материалом 16. Температура теплопередающего материала 16 меньше, чем температура второго газового потока, имеющего вторую, еще более низкую концентрацию закиси азота, и, в результате, термальная или тепловая энергия передается от второго газового потока, имеющего вторую, еще более низкую концентрацию закиси азота, к теплопередающему материалу 16, таким образом, обусловливая второй охлажденный газовый поток. Второй охлажденный газовый поток выводится и переходит к выходу из зоны теплопередачи 14 через канал 64. Второй охлажденный газовый поток будет иметь концентрации закиси азота существенно более низкие, чем загрязняющие концентрации закиси азота в газовом потоке, поступающем по каналу 54 в зону теплопередачи 48. Через некоторый период времени направление течения газового потока может быть снова изменено на противоположное путем прекращения поступления и введения газового потока во вторую зону теплопередачи 48 и далее первоначального введения его в зону теплопередачи 14, а также повторения других стадий. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ удаления закиси азота (N2O) из газового потока, содержащего загрязняющие концентрации закиси азота, где упомянутый способ включает стадии на которых:(a) упомянутый газовый поток пропускают через зону теплопередачи, содержащую теплопередающий материал с теплоемкостью в диапазоне приблизительно от 750 до 1300 кДж/(гК) при начальной температуре, которая выше температуры газового потока, содержащего загрязняющие концентрации закиси азота, чтобы обеспечить нагретый газовый поток;(b) упомянутый нагретый газовый поток подают в реакционную зону, содержащую катализатор разложения N2O, содержащий цеолит, наполненный благородным металлом, отобранным из группы, состоящей из рутения, родия, серебра, рения, осмия, иридия, платины и золота, а также наполненный переходным металлом, отобранным из группы, состоящей из ванадия, хрома, марганца, железа, кобальта,никеля и меди, для получения газового потока, имеющего пониженные концентрации закиси азота;(c) упомянутый газовый поток, имеющий упомянутые пониженные концентрации закиси азота, подают ко второй реакционной зоне, содержащей второй катализатор разложения N2O, содержащий цеолит, наполненный благородным металлом, отобранным из группы, состоящей из рутения, родия, серебра,рения, осмия, иридия, платины и золота, а также наполненный переходным металлом, отобранным из группы, состоящей из ванадия, хрома, марганца, железа, кобальта, никеля и меди, для получения газового потока, имеющего еще более низкие концентрации закиси азота; и(d) упомянутый газовый поток, имеющий упомянутые еще более низкие концентрации закиси азота, подают ко второй зоне теплопередачи, содержащей второй теплопередающий материал при температуре, которая ниже температуры газового потока, имеющего еще более низкие концентрации закиси азота, чтобы обеспечить охлажденный газовый поток. 2. Способ по п.1, далее включающий, стадии на которых:(e) через некоторый период времени изменяют течение упомянутого газового потока в обратную сторону посредством прекращения упомянутых стадий прохождения (а), (b), (с) и (d);(f) упомянутый газовый поток подают к упомянутой второй зоне теплопередачи, содержащей упомянутый второй теплопередающий материал, который теперь имеет температуру более высокую, чем температура газового потока, содержащего загрязняющие концентрации закиси азота, чтобы обеспечить второй нагретый газовый поток;(g) упомянутый второй нагретый газовый поток подают к упомянутой второй реакционной зоне для получения второго газового потока, имеющего вторую пониженную концентрацию закиси азота;(h) упомянутый второй газовый поток, имеющий упомянутую вторую пониженную концентрацию закиси азота, подают к упомянутой реакционной зоне для получения второго газового потока, имеющего вторую, еще более низкую концентрацию закиси азота; и(i) второй газовый поток, имеющий упомянутую вторую, еще более низкую концентрацию закиси азота, подают к упомянутой зоне теплопередачи, содержащей теплопередающий материал, температура которого теперь ниже, чем температура второго газового потока, чтобы обеспечить второй охлажденный газовый поток. 3. Способ по п.2, далее включающий стадии, на которых:(j) через некоторый промежуток времени изменяют течение упомянутого газового потока в обратную сторону посредством прекращения упомянутых стадий прохождения (f), (g), (h) и (i) и(k) повторяют упомянутые стадии прохождения (а), (b), (с) и (d). 4. Способ по любому из пп.1, 2 и 3, где упомянутые загрязняющие концентрации закиси азота находятся в диапазоне от приблизительно 100 до 600000 ppmv и где эффективность удаления разлагаемой закиси азота (Deff) для упомянутой технологии превышает 75%. 5. Способ по любому из пп.1, 2 и 3, где упомянутый теплопередающий материал включает керамический материал, отобранный из группы, состоящей из оксида алюминия, диоксида кремния, диоксида титана, диоксида циркония, оксида бериллия, нитрида алюминия и смеси двух или более из вышеперечисленных веществ, и где упомянутый второй теплопередающий материал включает керамический материал, отобранный из группы, состоящей из оксида алюминия, диоксида кремния, диоксида титана, диоксида циркония, оксида бериллия, нитрида алюминия и смеси двух или более из вышеперечисленных веществ.