Способ удаления гемиоксида азота из газового потока
Номер патента: 22727
Опубликовано: 29.02.2016
Формула / Реферат
1. Способ удаления гемиоксида азота (N2O) из подаваемого газового потока, содержащего загрязняющую концентрацию гемиоксида азота, где упомянутый способ включает стадии, на которых:
(a) пропускают подаваемый газовый поток через первую теплопередающую зону, которая находится в отношении теплообмена с потоком продукта, при этом тепло передается от потока продукта к подаваемому газовому потоку, что, тем самым, приводит к получению нагретого газового потока;
(b) подают упомянутый нагретый газовый поток в реакционную зону, содержащую катализатор разложения N2O, что приводит к разложению гемиоксида азота и выходу из нее потока продукта, имеющего пониженную концентрацию гемиоксида азота;
(c) подают упомянутый поток продукта в первую теплопередающую зону для получения охлажденного потока продукта и
(d) подают охлажденный поток продукта на дополнительную обработку для удаления дополнительных компонентов парниковых газов до их выпуска в атмосферу.
2. Способ по п.1, дополнительно включающий стадию, на которой перепускают нагретый газовый поток со стадии (а) во вторую теплопередающую зону, в результате чего нагретый газовый поток дополнительно нагревается.
3. Способ по любому из пп.1 или 2, дополнительно включающий стадию, на которой подают охлажденный поток продукта в третью теплопередающую зону для рекуперации дополнительного тепла у охлажденного потока продукта.
4. Способ по любому одному из пп.1-3, где упомянутая загрязняющая концентрация гемиоксида азота находится в диапазоне от приблизительно 100 до приблизительно 600000 ч./млн (об.) и где эффективность удаления гемиоксида азота разложением (Deff) для упомянутого способа является большей чем 75%.
5. Способ по любому одному из пп.1-4, где упомянутый катализатор разложения N2O содержит цеолит, содержащий введенный благородный металл, выбираемый из группы, состоящей из рутения, родия, серебра, рения, осмия, иридия, платины и золота, и содержащий введенный переходный металл, выбираемый из группы, состоящей из ванадия, хрома, марганца, железа, кобальта, никеля и меди.
6. Способ по п.2, где вторая теплопередающая зона включает электрический нагреватель, газовую горелку, паровой нагреватель или каталитический конвертер.
7. Способ по п.3, где в третьей теплопередающей зоне нагревают воду или водяной пар для получения или нагревания водяного пара.
8. Способ по п.1, где реакционная зона содержит дополнительные катализаторы.
9. Способ по любому одному из пп.1-8, дополнительно включающий стадии, на которых вводят газовый поток в контакт с катализатором для уменьшения уровня содержания NOx, CO, ЛОС или диоксина в газовом потоке.
Текст
СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ГЕМИОКСИДА АЗОТА ИЗ ГАЗОВОГО ПОТОКА Описывается способ удаления гемиоксида азота из газового потока, имеющего загрязняющую концентрацию гемиоксида азота, для получения газового потока, имеющего значительно пониженную концентрацию гемиоксида азота. Способ включает перепускание подаваемого газового потока через первую теплопередающую зону, которая находится в отношении теплообмена с потоком продукта, при этом тепло передается от потока продукта к подаваемому газовому потоку, что тем самым приводит к получению нагретого газового потока; перепускание упомянутого нагретого газового потока в реакционную зону, содержащую катализатор разложенияN2O и необязательно комбинацию другого катализатора, что приводит к разложению гемиоксида азота или других загрязнителей и выходу из нее потока продукта, имеющего пониженную концентрацию гемиоксида азота; и перепускание потока продукта в первую теплопередающую зону для получения охлажденного потока продукта. 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 Изобретение относится к способу удаления гемиоксида азота (N2O), который содержится в газовом потоке в загрязняющей концентрации. Уровень техники Гемиоксид азота (N2O), широко известный под наименованием веселящего газа, может быть продуктом сгорания углеродсодержащих материалов, таких как углеводороды, и азотсодержащих соединений, таких как аммиак (NH3). Другие продукты сгорания включают оксиды азота NO и NO2, которые могут быть обозначены как NOx. Гемиоксид азота вносит больший вклад в парниковый эффект и глобальное потепление, чем другие парниковые газы, такие как диоксид углерода (CO2), и необходимо иметь способ, который обеспечивает экономичное удаление загрязняющих концентраций гемиоксида азота,содержащегося в газообразных продуктах сгорания, которые высвобождаются в атмосферу. В предшествующем уровне техники фокусировали внимание на восстановлении оксидов азота, которые содержатся в газообразных продуктах сгорания, а не на удалении гемиоксида азота. Одним способом, использующимся для удаления NOx из газовых потоков, является способ селективного каталитического восстановления (СКВ). Один из вариантов данного способа описывается в US 7294321. В данном способе газообразные продукты сгорания, содержащие определенную концентрацию NOx и аммиак(NH3), который обычно добавляют к газообразным продуктам сгорания в качестве реагента, вводят в контакт с катализатором, который промотирует прохождение реакции восстановления, в которой NOx вступает в реакцию с аммиаком и кислородом с образованием азота и воды. В US 7459135 описывается катализатор, использующийся для каталитического восстановленияNOx. Данный катализатор содержит палладийсодержащий цеолит, где цеолит также содержит скандий,или иттрий, или лантаноид или их комбинации. Однако положения публикации US 7459135 не относятся к каталитическому разложению гемиоксида азота. С другой стороны, одним способом, который действительно включает каталитическое разложение гемиоксида азота, содержащегося в газе, является способ,описанный в публикации US 6143262. В данном способе газ, который содержит гемиоксид азота, вводят в контакт с катализатором, который в основном содержит оксид олова, но, кроме того, он может включать кобальт в качестве совместного катализатора. Еще один способ каталитического разложения гемиоксида азота описывается в публикации US 2008/044334. В данной публикации описывается катализатор, который используют для каталитического разложения гемиоксида азота (N2O) с образованием азота (N2) и кислорода (O2). Обширно описанный катализатор из публикации US 2008/044334 содержит цеолит, в который ввели первый благородный металл и второй переходный металл. Первый металл выбирают из группы, состоящей из рутения (Ru), родия (Rh), осмия (Os) и иридия (Ir), а второй металл выбирают из группы, состоящей из железа (Fe), кобальта (Со) и никеля (Ni). Поскольку гемиоксид азота представляет собой парниковый газ, обладающий потенциалом по глобальному потеплению, который является значительно большим, чем у определенных других парниковых газов, необходимо иметь способ удаления гемиоксида азота из газовых потоков, которые имеют высокие концентрации гемиоксида азота и высвобождаются в атмосферу. Кроме того, для такого способа желательным является достижение удаления гемиоксида азота экономически рентабельным и термически эффективным образом. Краткое изложение изобретения Таким образом, предлагается способ удаления гемиоксида азота (N2O) из газового потока, содержащего загрязняющую концентрацию гемиоксида азота, включающий перепускание подаваемого газового потока через первую теплопередающую зону, которая обменивается теплом с потоком продукта,при этом тепло передается от потока продукта к подаваемому газовому потоку с получением нагретого газового потока; перепускание упомянутого нагретого газового потока в реакционную зону, содержащую катализатор разложения N2O, что приводит к разложению гемиоксида азота и выходу из нее потока продукта, имеющего пониженную концентрацию гемиоксида азота; и перепускание потока продукта в первую теплопередающую зону для получения охлажденного потока продукта. Краткое описание чертежа Чертеж представляет собой схематическое представление технологической цепочки и компоновки системы для удаления гемиоксида азота из газового потока, который содержит загрязняющую концентрацию гемиоксида азота. Подробное описание Способ изобретения является высокоэнергоэффективным способом удаления гемиоксида азота из газового потока, который имеет загрязняющую или высокую концентрацию гемиоксида азота. Гемиоксид азота представляет собой парниковый газ, который обладает чрезвычайно высоким потенциалом по глобальному потеплению и вносит свой вклад в истощение озонового слоя атмосферы земли. Способ изобретения предусматривает низкий требуемый подвод энергии для заданного количества парникового газа, т.е. гемиоксида азота, который удаляют из газового потока, который содержит гемиоксид азота, и способ предусматривает высокое процентное удаление совокупного парникового газа, включая удаление как гемиоксида азота, так и диоксида углерода. Гемиоксид азота может быть генерирован во время сжигания различных типов углеродистых материалов и азотсодержащих соединений с использованием инсинераторов, топок, котлов, пламенных подогревателей, двигателей внутреннего сгорания и других устройств сжигания. Углеродистые и азотсодержащие материалы, которые могут быть сожжены, могут включать, например, древесные и другие целлюлозные материалы, уголь, топливное масло и другие топлива, произведенные из нефти или минералов, топливный газ и другие газы и другие углеродистые материалы и азотсодержащие материалы,такие как аммиак и амины. Как предусматривается, более часто встречающийся материал для сжигания в способе изобретения будет представлять собой аммиак, который может быть образован из таких источников, как в случае либо получения, либо использования, либо разложения азотной кислоты, адипиновой кислоты, глиоксаля и глиоксиловой кислоты. Обычно аммиак сжигают в горелке, которая обеспечивает перемешивание воздуха с газом для получения сжигаемой смеси, которая при сгорании приводит к получению газообразных продуктов. Данные газообразные продукты сгорания зачастую содержат нежелательные продукты сгорания, такие как монооксид углерода, оксид азота и гемиоксид азота. Сжигание углеродистого материала обеспечивает получение газового потока, который может содержать загрязняющую концентрацию гемиоксида азота. Газовый поток, который необходимо подвергать обработке по способу изобретения для удаления гемиоксида азота, обычно будет иметь загрязняющую концентрацию гемиоксида азота, которая в общем случае находится в диапазоне от приблизительно 100 до приблизительно 600000 ч./млн (об.) (60 об.%). Однако более часто концентрация гемиоксида азота в газовом потоке будет находиться в диапазоне от 100 до 10000 ч./млн (об.) (1 об.%), а наиболее часто она находится в диапазоне от 100 до 5000 ч./млн (об.). Другие компоненты потока газообразных продуктов сгорания могут включать азот, источник которого может находиться в азотсодержащих соединениях, таких как аммиак и азотная кислота, и в некоторой степени в воздухе, использующемся для сжигания углеродистого материала, диоксид углерода и водяные пары. Количество диоксида углерода в потоке газообразных продуктов сгорания обычно может находиться в диапазоне от приблизительно 5 до приблизительно 20 об.%, и количество водяных паров в потоке сгорания обычно может находиться в диапазоне от приблизительно 5 до 20 об.%. Молекулярный азот в потоке газообразных продуктов сгорания может составлять величину в диапазоне от 50 до 80 об.%. В случае использования при сжигании углеродистого материала избыточных количеств кислорода в потоке газообразных продуктов сгорания также может присутствовать и молекулярный кислород. Обычно при сжигании углеродистых материалов нежелательно использовать избыточное количество кислорода, но в случае использования при сжигании избыточного кислорода кислород в потоке газообразных продуктов сгорания обычно может присутствовать с концентрацией в диапазоне по нарастающей вплоть до приблизительно 4 об.% и более, так как в диапазоне от 0,1 до 3,5 об.%. Другие компоненты потока газообразных продуктов сгорания могут включать NOx, CO и SOx. NOx в потоке газообразных продуктов сгорания может присутствовать с концентрацией в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 10000 ч./млн (об.) (1 об.%) Монооксид углерода может присутствовать с концентрацией в диапазоне от 1 до 2000 ч./млн (об.) и более. Способ может, кроме того, содержать катализатор, подходящий для восстановления NOX, CO, ЛОС, диоксина и других нежелательных компонентов в потоке газообразных продуктов сгорания. Способ изобретения предусматривает высокую степень рекуперации тепла при использовании одной или нескольких теплопередающих зон. Способ может функционировать с использованием при необходимости одной или нескольких реакционных зон, соединенных параллельно или последовательно. Способ и система наряду с высокой эффективностью рекуперации тепла также обеспечивают высокую эффективность удаления гемиоксида азота разложением. Каждая из реакционных зон технологической системы определяется конструкцией, и в каждой из таких реакционных зон содержится катализатор разложения N2O. Катализатор разложения N2O обеспечивает каталитическое разложение или конверсию гемиоксида азота с образованием азота и кислорода. В реакционных зонах технологической системы может быть применен любой подходящий для использования катализатор, который способен применяться в условиях способа и который катализирует прохождение реакции разложения гемиоксида азота. Катализаторы, которые являются в особенности хорошо подходящими для использования в способе изобретения, включают те, которые описываются в патентной публикации США 2008/0044334, где данная публикация в качестве ссылки включена в настоящий документ. Такие подходящие для использования катализаторы включают те, которые подробно описываются в публикации US 2008/0044334 и которые в общем случае содержат цеолит, содержащий введенный благородный металл, выбираемый из группы, состоящей из рутения, родия, серебра, рения, осмия, иридия, платины и золота, и содержащий введенный переходный металл, выбираемый из группы, состоящей из ванадия, хрома, марганца, железа,кобальта, никеля и меди. Каждая из теплопередающих зон технологической системы определяется конструкцией. Теплопередающие зоны могут включать любой тип теплообменника, известный для специалистов. Первую теплопередающую зону предпочтительно разрабатывают таким образом, чтобы подаваемый газовый поток и поток продукта не находились бы в непосредственном контакте. Первая теплопередающая зона может включать кожухо-трубные, пластинчатые теплообменники или любой другой тип теплопередающей системы. Вторая теплопередающая зона может включать теплообменник или аппарат для нагревания с использованием электричества или газового пламени или водяного пара или их комбинации. Кроме того,вторая теплопередающая зона может быть образована из нескольких теплопередающих зон, в которых используют либо идентичные, либо различные способы подвода тепла к нагретому газовому потоку. Третья теплопередающая зона предпочтительно представляет собой экономайзер, или котел-утилизатор,или теплообменник с текучим теплоносителем. Как уже отмечалось, способ изобретения обеспечивает удаление гемиоксида азота из газового потока, который содержит загрязняющую концентрацию гемиоксида азота. Обычно газовый поток способа представляет собой поток дымовых газов продуктов сгорания, который включает газообразные продукты сгорания и, кроме того, включает определенную концентрацию гемиоксида азота, и он, кроме того, также может включать и определенную концентрацию соединений NOx. Однако конкретная цель способа изобретения не заключается в удалении соединений NOx из газового потока даже несмотря и на возможное их удаление в результате. В типичном способе селективного каталитического восстановления, использующемся для удаленияNOx из потоков дымовых газов продуктов сгорания, требуется присутствие реагента или восстановителя,такого как безводный аммиак, водный аммиак или мочевина, наряду с введением газового потока в контакт с катализатором восстановления для конверсии NOx. С другой стороны, в способе изобретения не требуется никакого присутствия восстановителя в газовом потоке, содержащем гемиоксид азота, который вводят в контакт с катализатором разложения N2O, в результате чего происходит разложение гемиоксида азота. Еще более предпочитается, по существу, отсутствие в газовом потоке концентрации аммиака или мочевины или их обоих; и, таким образом, газовый поток способа изобретения должен иметь концентрацию аммиака или мочевины или их обоих меньшую чем приблизительно 10000 ч./млн (об.),предпочтительно меньшую чем 1000 ч./млн (об.), а наиболее предпочтительно меньшую чем 10 ч./млн(об.). Также предположительным аспектом способа изобретения является наличие у газового потока низкой концентрации углеводородных соединений. Таким образом, предположительным является содержание в газовом потоке способа изобретения концентрации углеводородов, меньшей чем 200 ч./млн (об.),предпочтительно меньшей чем 50 ч./млн (об.), а более предпочтительно меньшей чем 20 ч./млн (об.) от совокупного газового потока. Углеводородами в общем случае являются те, которые являются обычно газообразными в стандартных условиях по давлению и температуре и могут включать метан, этан, пропан и бутан. В способе изобретения газовый поток, который имеет загрязняющую концентрацию гемиоксида азота, перепускают и вводят в первую теплопередающую зону. Подаваемый газовый поток вводят в первую теплопередающую зону, где происходит обмен тепловой или термической энергией между потоком продукта и подаваемым газовым потоком. Во время запуска способа тепло может быть подведено другим потоком, который перепускают через первую теплопередающую зону. В альтернативном варианте тепло, требуемое для запуска системы, может быть подведено по любому способу нагревания, известному для специалистов в соответствующей области техники, включая нагревание с использованием электричества или нагревание с использованием газового пламени или нагревание с использованием водяного пара. Обычно температура газового потока, вводимого в теплопередающую зону, находится в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 400C. Нагретый газовый поток, выпускаемый из первой теплопередающей зоны, перепускают во вторую теплопередающую зону. Газовый поток нагревают в первой теплопередающей зоне в результате теплопередачи с участием потока продукта. Поток продукта является более горячим, чем подаваемый поток вследствие стадий нагревания и экзотермической природы реакции разложения N2O. Во второй теплопередающей зоне используют любой способ нагревания, известный для специалистов в соответствующей области техники, для подвода любого дополнительного тепла,необходимого для нагревания потока до подходящих для использования условий проведения реакции разложения N2O. Тепло может быть подведено при использовании газопламенной горелки, электрического нагревания, водяного пара, каталитического горения или теплообмена с другим потоком. В одном варианте осуществления концентрация N2O является достаточно высокой, так что способ может функционировать в отсутствие подвода тепла во второй теплопередающей зоне. После этого нагретый газовый поток вводят в реакционную зону. В реакционной зоне содержится катализатор разложения N2O. Данный катализатор разложения N2O имеет состав, описанный в настоящем документе в другом разделе. Нагретый газовый поток имеет температуру, которая делает возможным прохождение реакции разложения гемиоксида азота при его вхождении в контакт с катализатором разложения N2O реакционной зоны. Таким образом, температура нагретого газового потока в общем случае должна находиться в диапазоне от 400 до 700C. В реакционной зоне условия проведения реакции таковы, что в подходящим для использования случае они обеспечивают разложение по меньшей мере части гемиоксида азота, содержащегося в нагретом газовом потоке, с образованием азота и кислорода, а после этого из реакционной зоны выпускают газовый поток, имеющий пониженную концентрацию гемиоксида азота. Обычно на данной стадии вследствие экзотермической природы реакции разложения гемиоксида азота газовый поток, имеющий пониженную концентрацию гемиоксида азота, будет иметь несколько более высокую температуру, чем температура нагретого газового потока, вводимого в реакционную зону. Тепловыделение, которое представляет собой разницу температур между температурой нагретого газового потока, который перепускают из теплопередающей зоны и вводят в реакционную зону, и температурой газового потока, имеющего пониженную концентрацию гемиоксида азота и выпускаемого из реакционной зоны, может находиться в диапазоне от минимального увеличения температуры до увеличения в 200C. Однако более часто тепловыделение находится в диапазоне от 5 до 200C, а наиболее часто оно находится в диапазоне от 10 до 45C. После этого газовый поток, имеющий пониженную концентрацию гемиоксида азота, перепускают из реакционной зоны в первую теплопередающую зону. Газовый поток, имеющий пониженную концентрацию гемиоксида азота, который вводят в первую теплопередающую зону, может иметь температуру, приближающуюся к его температуре на выходе из реакционной зоны, или необязательно его температура может быть дополнительно увеличена в результате подвода к нему дополнительной тепловой энергии до перепускания газового потока, имеющего пониженную концентрацию гемиоксида азота, в первую теплопередающую зону. Таким образом, температура газового потока, имеющего пониженную концентрацию гемиоксида азота, который вводят в первую теплопередающую зону, будет соответствовать температуре в диапазоне от приблизительно 400 до приблизительно 700C. Более часто температура может находиться в диапазоне от 450 до 550C. После этого газовый поток, имеющий пониженную концентрацию гемиоксида азота, перепускают из первой теплопередающей зоны в третью теплопередающую зону. После этого охлажденный газовый поток выпускают из третьей теплопередающей зоны. Охлажденный газовый поток, проходящий из третьей теплопередающей зоны, будет иметь температуру, приближающуюся к температуре газового потока, который вводят в первую теплопередающую зону технологической системы. После этого охлажденный газовый поток можно перепускать от третьей теплопередающей зоны к дымовой трубе или дальше по ходу технологической схемы для последующей переработки. Концентрация гемиоксида азота является значительно меньшей, чем загрязняющая концентрация гемиоксида азота газового потока, первоначально перепускаемого в теплопередающую зону технологической системы. Мера количества гемиоксида азота, разложившегося по способу изобретения, может быть отражена в процентной совокупной эффективности удаления гемиоксида азота разложением способа изобретения. Данную величину рассчитывают по разности количества гемиоксида азота, содержащегося в газовом потоке, имеющем загрязняющую концентрацию гемиоксида азота, который перепускают в технологическую систему, и концентрации гемиоксида азота, содержащегося в охлажденном газовом потоке, при делении разности на загрязняющую концентрацию гемиоксида азота в газовом потоке и умножении соотношения на 100. После этого эффективность удаления гемиоксида азота (Deff) разложением в технологической системе может быть представлена формулой (Ci-Co)/Ci100, где Ci представляет собой концентрацию гемиоксида азота в газовом потоке, имеющем загрязняющую концентрацию гемиоксида азота, аCo представляет собой концентрацию гемиоксида азота в охлажденном газовом потоке. Эффективность удаления гемиоксида азота разложением в технологической системе является значительной и может быть большей чем 75%. Предпочтительно, чтобы эффективность удаления гемиоксида азота разложением была бы большей чем 85%, а более предпочтительно она является большей чем 95%. В наиболее предпочтительном варианте осуществления способа изобретения эффективность удаления гемиоксида азота разложением может быть большей чем 97,5% и даже большей чем 99,9%. Необходимо, чтобы концентрация гемиоксида азота в охлажденном газовом потоке была бы меньшей чем 100 ч./млн (об.), а предпочтительно она является меньшей чем 75 ч./млн (об.). Более предпочтительно концентрация гемиоксида азота в охлажденном газовом потоке является меньшей чем 50 ч./млн (об.). Далее ссылка делается на чертеж, который предлагает схематическое представление технологической системы 10 и технологических потоков способа изобретения для удаления гемиоксида азота из газового потока, имеющего загрязняющую концентрацию гемиоксида азота. Технологическая система 10 включает теплопередающий блок 12. Необходимо понимать то, что теплопередающий блок 12 может включать один или несколько или множество блоков, при этом каждый такой блок определяет отдельную теплопередающую зону. Газовый поток, имеющий загрязняющую концентрацию гемиоксида азота, перепускают при использовании канала 20 и вводят в теплопередающую зону 12. При начальном запуске технологической системы 10 температура газового потока в канале 20 может быть увеличена в результате контакта с нагретым потоком запуска или по любому другому способу нагревания, известному для специалистов в соответствующей области техники. Первая теплопередающая зона 12 функционально соединена и находится в сообщении через текучую среду со второй теплопередающей зоной 14 каналом 22. Вторая теплопередающая зона функционально соединена и находится в сообщении через текучую среду с реакционной зоной 16 при использовании канала 24. Необходимо понимать то, что реакционная зона 16 может включать один, или несколько, или мно-4 022727 жество реакторов, каждый из которых определяет отдельную зону реакции разложения N2O, содержащую катализатор разложения N2O. По мере перепускания газового потока через теплопередающие зоны 12 и 14 тепловая или термическая энергия передается к газовому потоку сначала от потока продукта (в теплопередающей зоне 12), а после этого по другому способу нагревания (в теплопередающей зоне 14). Нагретый газовый поток выпускают и перепускают от теплопередающей зоны 14 по каналу 24 и вводят в реакционную зону 16. В реакционной зоне 16 газовый поток вводят в контакт с катализатором разложения N2O в условиях проведения реакции разложения N2O, которые являются подходящими для промотирования разложения по меньшей мере части гемиоксида азота, содержащегося в газовом потоке, с образованием азота и кислорода. Реактор 16 разложения N2O функционально соединен и находится в сообщении через текучую среду с первой теплопередающей зоной 12. Газовый поток, имеющий пониженную концентрацию гемиоксида азота, выпускают из реакционной зоны 16 и перепускают при использовании канала 26, вводимого в первую теплопередающую зону 12. Газовый поток, имеющий пониженную концентрацию гемиоксида азота, перепускают через первую теплопередающую зону, передавая тепловую или термическую энергию к подаваемому газовому потоку. Газовый поток, имеющий пониженную концентрацию гемиоксида азота, перепускают в третью теплопередающую зону 18, получая охлажденный газовый поток. Охлажденный газовый поток выпускают и перепускают дальше по ходу технологической схемы из третьей теплопередающей зоны 18 при использовании канала 30. Охлажденный газовый поток будет иметь концентрацию гемиоксида азота, которая является значительно меньшей, чем загрязняющая концентрация гемиоксида азота газового потока, вводимого в теплопередающую зону 12 при использовании канала 20. В одном варианте осуществления реакционная зона также содержит катализатор селективного каталитического восстановления (СКВ) для удаления NH3 и NOx. NH3 уже присутствует в потоке и не требует добавления в качестве реагента, как в типичных системах реакции СКВ. В еще одном варианте осуществления реакционная зона также содержит катализатор, подходящий для восстановления NOx, NH3, SOx, ЛОС, CO, диоксина и тому подобного. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ удаления гемиоксида азота (N2O) из подаваемого газового потока, содержащего загрязняющую концентрацию гемиоксида азота, где упомянутый способ включает стадии, на которых:(a) пропускают подаваемый газовый поток через первую теплопередающую зону, которая находится в отношении теплообмена с потоком продукта, при этом тепло передается от потока продукта к подаваемому газовому потоку, что, тем самым, приводит к получению нагретого газового потока;(b) подают упомянутый нагретый газовый поток в реакционную зону, содержащую катализатор разложения N2O, что приводит к разложению гемиоксида азота и выходу из нее потока продукта, имеющего пониженную концентрацию гемиоксида азота;(c) подают упомянутый поток продукта в первую теплопередающую зону для получения охлажденного потока продукта и(d) подают охлажденный поток продукта на дополнительную обработку для удаления дополнительных компонентов парниковых газов до их выпуска в атмосферу. 2. Способ по п.1, дополнительно включающий стадию, на которой перепускают нагретый газовый поток со стадии (а) во вторую теплопередающую зону, в результате чего нагретый газовый поток дополнительно нагревается. 3. Способ по любому из пп.1 или 2, дополнительно включающий стадию, на которой подают охлажденный поток продукта в третью теплопередающую зону для рекуперации дополнительного тепла у охлажденного потока продукта. 4. Способ по любому одному из пп.1-3, где упомянутая загрязняющая концентрация гемиоксида азота находится в диапазоне от приблизительно 100 до приблизительно 600000 ч./млн (об.) и где эффективность удаления гемиоксида азота разложением (Deff) для упомянутого способа является большей чем 75%. 5. Способ по любому одному из пп.1-4, где упомянутый катализатор разложения N2O содержит цеолит, содержащий введенный благородный металл, выбираемый из группы, состоящей из рутения, родия, серебра, рения, осмия, иридия, платины и золота, и содержащий введенный переходный металл, выбираемый из группы, состоящей из ванадия, хрома, марганца, железа, кобальта, никеля и меди. 6. Способ по п.2, где вторая теплопередающая зона включает электрический нагреватель, газовую горелку, паровой нагреватель или каталитический конвертер. 7. Способ по п.3, где в третьей теплопередающей зоне нагревают воду или водяной пар для получения или нагревания водяного пара. 8. Способ по п.1, где реакционная зона содержит дополнительные катализаторы. 9. Способ по любому одному из пп.1-8, дополнительно включающий стадии, на которых вводят га-5 022727 зовый поток в контакт с катализатором для уменьшения уровня содержания NOx, CO, ЛОС или диоксина в газовом потоке.
МПК / Метки
МПК: B01D 53/56, B01D 53/86
Метки: способ, азота, газового, удаления, потока, гемиоксида
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/7-22727-sposob-udaleniya-gemioksida-azota-iz-gazovogo-potoka.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ удаления гемиоксида азота из газового потока</a>
Предыдущий патент: Разжимное устройство, соединение и приспособление
Следующий патент: Способ размещения шлама обогатительных фабрик на солеотвале
Случайный патент: Получение твердых растворов пестицидов путем кратковременного нагревания и быстрого высушивания