NL1022414C2 - Method for extracting energy from flue gases. - Google Patents
Method for extracting energy from flue gases. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1022414C2 NL1022414C2 NL1022414A NL1022414A NL1022414C2 NL 1022414 C2 NL1022414 C2 NL 1022414C2 NL 1022414 A NL1022414 A NL 1022414A NL 1022414 A NL1022414 A NL 1022414A NL 1022414 C2 NL1022414 C2 NL 1022414C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- heat exchange
- flue gases
- fresh air
- process stream
- exchange step
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 120
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 title claims description 73
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 56
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 42
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims description 25
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 25
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 20
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 15
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- MHCVCKDNQYMGEX-UHFFFAOYSA-N 1,1'-biphenyl;phenoxybenzene Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1.C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 MHCVCKDNQYMGEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 241000257303 Hymenoptera Species 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L15/00—Heating of air supplied for combustion
- F23L15/04—Arrangements of recuperators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D251/00—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings
- C07D251/02—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings
- C07D251/12—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D251/26—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hetero atoms directly attached to ring carbon atoms
- C07D251/40—Nitrogen atoms
- C07D251/54—Three nitrogen atoms
- C07D251/56—Preparation of melamine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
- F28D21/0003—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases
- F28D21/001—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases for thermal power plants or industrial processes
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Chimneys And Flues (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Air Supply (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Description
ΕΓ-Γ . 7·.· _- ··.·>% ί&αι -g. ϊι ·._τy *-. > L-aae—^T"7--<iPwTwa»ag·· · _ ^-,T. ^.·?- ,· PN 20043 - 1 - WERKWIJZE VOOR HET ONTTREKKEN VAN ENERGIE UIT ROOKGASSEN 5ΕΓ-Γ. 7 ·. · _- ··. ·>% Ί & αι -g. ϊι · ._τy * -. > L-aae— ^ T "7 - <iPwTwa» ag ·· · _ ^ -, T. ^. ·? -, · PN 20043 - 1 - METHOD FOR DRAWING ENERGY FROM SMOKE GASES 5
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het onttrekken van energie uit rookgassen van een oven welke met een brandstof wordt bedreven en welke gebruikt wordt in een proces voor de bereiding van melamine, waarbij de werkwijze een eerste warmtewisselingsstap omvat waarin de rookgassen in 10 warmtewisseling met een eerste processtroom worden gebracht.The invention relates to a method for extracting energy from flue gases from a furnace which is operated with a fuel and which is used in a process for the preparation of melamine, the method comprising a first heat exchange step in which the flue gases in heat exchange with a first process flow.
Een dergelijke werkwijze is bekend, en wordt in veie processen voor de bereiding van melamine toegepast. In de bekende werkwijze is de oven een zoutoven. Verse lucht en aardgas als brandstof worden aangevoerd aan branders. Bij de verbranding van aardgas met de verse lucht worden rookgassen gevormd. De 15 rookgassen worden in de eerste warmtewisselingsstap in warmtewisseling met een eerste processtroom, zijnde gesmolten zout, gebracht. Teneinde een hoger energierendement te bereiken wordt in de bekende werkwijze additioneel energie uit de rookgassen onttrokken door middel van warmtewisseling met verse lucht; de opgewarmde lucht wordt daarna aan de branders van de oven toegevoerd. Door de 20 genoemde warmtewisseling met verse lucht stijgt het totale energierendement tot ongeveer 90%. Energierendement is gedefinieerd als het percentage van de bij de verbranding van brandstof vrijkomende energie dat door een bepaalde stroom of stromen of door een totaal van stromen wordt opgenomen.Such a process is known and is used in many processes for the preparation of melamine. In the known method, the oven is a salt oven. Fresh air and natural gas as fuel are supplied to burners. Smoke gases are formed when natural gas is burned with fresh air. In the first heat exchange step, the flue gases are brought into heat exchange with a first process stream, being molten salt. In order to achieve a higher energy efficiency, additional energy is extracted from the flue gases in the known method by means of heat exchange with fresh air; the heated air is then supplied to the burners of the oven. As a result of the aforementioned heat exchange with fresh air, the total energy efficiency rises to approximately 90%. Energy efficiency is defined as the percentage of energy released during the combustion of fuel that is absorbed by a certain stream or streams or by a total of streams.
De bekende werkwijze heeft als nadeel dat de toevoer van de 25 opgewarmde lucht aan de oven tot een verhoogde NOx emissie leidt in vergelijking tot een oven waarin de verse lucht niet wordt voorverwarmd. De verhoging van de NOx emissie als gevolg van opgewarmde verse lucht wordt bij alle typen branders waargenomen. De ongewenste verhoging van de NOx emissie kan weliswaar worden beperkt door een deel van de rookgassen af te scheiden, samen te voegen met verse 30 lucht en zo een mengsel van verse lucht en gerecirculeerde rookgassen op te warmen en aan de branders van de oven toe te voeren. Desondanks blijft de NOx emissie ongewenst hoog; de NOx emissie in de rookgassen van de bekende werkwijze is in het algemeen 110 mg/Nm3 of hoger. De eenheid Nm3 staat zoals bekend voor het volume van een gas bij genormaliseerde condities van druk en temperatuur. Deze condities 35 zijn 273K en 0,1013 MPa.The known method has the disadvantage that the supply of the heated air to the oven leads to an increased NOx emission in comparison to an oven in which the fresh air is not preheated. The increase in NOx emissions as a result of heated fresh air is observed with all types of burners. It is true that the undesirable increase in NOx emissions can be limited by separating part of the flue gases, combining them with fresh air and thus heating a mixture of fresh air and recycled flue gases and adding it to the burners of the oven. feed. Nevertheless, the NOx emission remains undesirably high; the NOx emission in the flue gases of the known method is generally 110 mg / Nm3 or higher. The unit Nm3 is, as is known, the volume of a gas under normalized conditions of pressure and temperature. These conditions are 273K and 0.1013 MPa.
1 022414 111 022414 11
Het is het doel van de onderhavige uitvinding om genoemd nadeel te I verminderen, waarbij toch een hoger energierendement wordt gehaald dan het I energierendement van genoemde warmtewisseling met gesmolten zout.The object of the present invention is to reduce said disadvantage, while still achieving a higher energy efficiency than the energy efficiency of said heat exchange with molten salt.
I Genoemd doel wordt bereikt doordat dat de rookgassen in een I 5 tweede warmtewisselingsstap in warmtewisseling met een tweede processtroom I worden gebracht.Said object is achieved in that the flue gases in a second heat exchange step are brought into heat exchange with a second process stream.
I Een voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is dat de NOx emissie daalt ten opzichte van de bekende werkwijze, terwijl de combinatie van de eerste met de tweede warmtewisselingsstap ertoe leidt dat toch met een hoog 10 rendement energie aan de rookgassen wordt onttrokken.An advantage of the method according to the invention is that the NOx emission decreases with respect to the known method, while the combination of the first with the second heat exchange step results in energy being extracted from the flue gases with a high efficiency.
I Met een oven wordt hier een oven bedoeld welke in hoofdzaak met behulp van verbranding wordt verwarmd; de brandstoffen zullen in de praktijk veelal I aardgas of olie zijn, ofschoon de werkwijze volgens de uitvinding zich hiertoe niet beperkt.An oven is here understood to mean an oven which is heated primarily by means of combustion; the fuels will in practice often be natural gas or oil, although the method according to the invention is not limited thereto.
15 De oven wordt gebruikt in een proces voor de bereiding van H melamine. Met het gebruiken wordt bedoeld dat de energie die in de oven vrijkomt I wordt toegepast als proceswarmte. Een voorbeeld van een toepassing van I proceswarmte is het verwarmen van de reactor waar melamine uit ureum wordt bereid in een endotherme reactie.The oven is used in a process for the preparation of H melamine. By using, it is meant that the energy released in the furnace is used as process heat. An example of an application of process heat is the heating of the reactor where melamine from urea is prepared in an endothermic reaction.
I 20 Met een proces voor de bereiding van melamine wordt hier elk mogelijk proces bedoeld. Voorbeelden van bekende processen voor de bereiding van melamine zijn beschreven in bijvoorbeeld Ullmann’s Encyclopedia of IndustrialA process for the preparation of melamine is here understood to mean any possible process. Examples of known processes for the preparation of melamine are described in, for example, Ullmann's Encyclopedia of Industrial
Chemistry, Sixth Edition, 2001, Chapter ‘Melamine and Guanamines’, section 4.Chemistry, Sixth Edition, 2001, Chapter "Melamine and Guanamines", section 4.
Met rookgassen worden hier bedoeld verbrandingsgassen, als gevolg 25 van verbranding van een brandstof zoals bijvoorbeeld aardgas of olie. De rookgassen I hebben een hoge temperatuur, veelal van 600°C tot 800°C a 1000°C, of zelfs tot I 1200°C of hoger.By flue gases is meant here combustion gases, as a result of combustion of a fuel such as for instance natural gas or oil. The flue gases I have a high temperature, often from 600 ° C to 800 ° C to 1000 ° C, or even up to I 1200 ° C or higher.
De wijze van uitvoering van de warmtewisseling welke in de eerste of tweede warmtewisselingsstappen volgens de uitvinding wordt uitgevoerd, is op zich 30 bekend, zoals bijvoorbeeld in een warmtewisselaar. De warmtewisseling kan direct zijn; hiermee wordt bedoeld dat de rookgassen via hooguit een vaste wand in warmtewisseling zijn met de te verwarmen processtroom. De warmtewisseling kan ook indirect zijn; hiermee bedoeld dat de rookgassen in warmtewisseling zijn met een warmtedragend medium, waarna het warmtedragend medium in een separate 35 warmtewisselingsstap in warmtewisseling met de te verwarmen processtroom wordt I 1 0224 141 -3- gebracht. Voorbeelden van warmtedragende media zijn gesmolten zout, Dowtherm®, en stoom.The method of carrying out the heat exchange which is carried out in the first or second heat exchange steps according to the invention is known per se, such as, for example, in a heat exchanger. The heat exchange can be direct; this means that the flue gases are at most through a fixed wall in heat exchange with the process stream to be heated. The heat exchange can also be indirect; this means that the flue gases are in heat exchange with a heat-transferring medium, after which the heat-transferring medium is brought into heat exchange with the process stream to be heated in a separate heat-exchange step. Examples of heat transfer media are molten salt, Dowtherm®, and steam.
Met een processtroom wordt hier bedoeld een stroom welke wordt gebruikt of verbruikt in een proces voor de bereiding van melamine. Voorbeelden van 5 een processtroom zijn: grondstofstromen zoals ureum; hulpstromen zoals bijvoorbeeld ammoniak, lucht in een pneumatisch transportsysteem, gesmolten zout, Dowtherm, stoom, ketelvoedingswater; reactor-effluent en alle vervolgstromen daarop zoals afgassen, melamineslurry, natte melaminekristallen; nevenstromen zoals moederloog. Verse lucht ten behoeve van de verbranding in de oven valt niet onder de definitie van 10 een processtroom. De eerste en de tweede processtroom zoals bedoeld in de werkwijze volgens de uitvinding zullen over het algemeen twee verschillende processtromen zijn, echter het kan ook dezelfde stroom betreffen.By a process stream is here meant a stream that is used or consumed in a process for the preparation of melamine. Examples of a process stream are: raw material streams such as urea; auxiliary streams such as ammonia, air in a pneumatic transport system, molten salt, Dowtherm, steam, boiler feed water; reactor effluent and all subsequent streams such as waste gases, melamine slurry, wet melamine crystals; by-products such as mother liquor. Fresh air for combustion in the furnace does not fall under the definition of a process stream. The first and the second process stream as referred to in the method according to the invention will generally be two different process streams, but it may also concern the same stream.
Teneinde een hoog energierendement uit genoemde eerste en tweede warmtewisselingsstappen te behalen zal het veelal nodig zijn de rookgassen 15 tot een relatief lage temperatuur, bijvoorbeeld tot 350°C a 300°C of lager zoals 250°C of zelfs tot 200°C of lager te koelen. Dit kan met behulp van op zich bekende technieken bereikt worden. Een voorbeeld hiervan is een combinatie van opeenvolgende warmtewisselingsstappen waarbij elke volgende warmtewisselingsstap energie levert aan een processtroom op een lager temperatuursniveau. Een voorbeeld 20 van een dergelijke combinatie van warmtewisselingsstappen is: het in de eerste warmtewisselingsstap opwarmen van gesmolten zout van ongeveer 420°C tot ongeveer 450°C, gevolgd door het in de tweede warmtewisselingsstap opwarmen van ammoniak van ongeveer 150°C tot ongeveer 400°C. Een ander voorbeeld van een dergelijke combinatie van de eerste en de tweede warmtewisselingsstappen is: het 25 opwarmen van gesmolten zout van ongeveer 420°C tot ongeveer 450°C, gevolgd door het opwarmen van Dowtherm van 200°C tot 350°C. Een vérder voorbeeld van een dergelijke combinatie van de eerste en de tweede warmtewisselingsstappen is: het opwarmen van ammoniak van ongeveer 250°C tot ongeveer 450°C, gevolgd door het opwarmen van ureum van ongeveer 135°C tot ongeveer 250°C. Door het kiezen van 30 de juiste combinatie van warmtewisselingsstappen, in samenhang met het kiezen van de juiste uitvoeringsvormen van de warmtewisselingsstappen, bijvoorbeeld door middel van warmtewisseling in tegenstroom in plaats van meestroom, kan de temperatuur van de rookgassen zodanig dalen dat daardoor het energierendement in de werkwijze volgens de uitvinding hoger is dan 85%, bij voorkeur hoger dan 88%, met meer 35 voorkeur hoger dan 90%, met nog meer voorkeur hoger dan 92%, met de meeste 10224 14 " I voorkeur hoger dan 94%. Een energierendement tot 99.5% zal mogelijk zijn, echter I veel inspanning vergen; een rendement tot 99% of 97% of 96% zal daarom in de I praktijk vaker geaccepteerd worden.In order to achieve a high energy efficiency from said first and second heat exchange steps, it will often be necessary to heat the flue gases 15 to a relatively low temperature, for example to 350 ° C to 300 ° C or lower such as 250 ° C or even to 200 ° C or lower cooling. This can be achieved using techniques known per se. An example of this is a combination of successive heat exchange steps in which each subsequent heat exchange step supplies energy to a process flow at a lower temperature level. An example of such a combination of heat exchange steps is: heating molten salt from about 420 ° C to about 450 ° C in the first heat exchange step, followed by heating ammonia from about 150 ° C to about 400 ° in the second heat exchange step C. Another example of such a combination of the first and the second heat exchange steps is: heating molten salt from about 420 ° C to about 450 ° C, followed by heating Dowtherm from 200 ° C to 350 ° C. A further example of such a combination of the first and the second heat exchange steps is: heating up ammonia from about 250 ° C to about 450 ° C, followed by heating up urea from about 135 ° C to about 250 ° C. By choosing the correct combination of heat exchange steps, in conjunction with choosing the correct embodiments of the heat exchange steps, for example by means of heat exchange in countercurrent instead of co-current, the temperature of the flue gases can decrease such that the energy efficiency in the The process according to the invention is higher than 85%, preferably higher than 88%, more preferably higher than 90%, even more preferably higher than 92%, most preferably 10224 14 "I preferably higher than 94%. An energy efficiency up to 99.5% will be possible, but I will require a lot of effort, so a return up to 99% or 97% or 96% will therefore be accepted more often in practice.
I De NOx emissie in de werkwijze volgens de uitvinding daalt ten I 5 opzichte van de bekende werkwijze; de emissie kan dalen tot beneden 100 mg/Nm3, bij I voorkeur tot beneden 95 mg/Nm3, met meer voorkeur tot beneden 90 mg/Nm3, met de I meeste voorkeur tot beneden 85 mg/Nm3, gemeten volgens Artikel 4 van het ‘Besluit emissie-eisen stookinstallaties milieubeheer A’, ook bekend als BEES (versie geldig H vanaf 23-11 -2000, Staatsblad 2000,443). Teneinde genoemde emissiewaarden te 10 bereiken kan het nodig zijn om, naast het implementeren van de werkwijze volgens de I uitvinding, de constructie in het algemeen en branders in het bijzonder te optimaliseren I voor wat betreft NOx emissie, op een voor de vakman op zich bekende wijze.The NO x emission in the method according to the invention decreases with respect to the known method; the emission can fall below 100 mg / Nm3, preferably below 95 mg / Nm3, more preferably below 90 mg / Nm3, most preferably below 85 mg / Nm3, measured according to Article 4 of the Decree on emission requirements for combustion plants for environmental management A ', also known as BEES (version valid H from 23-11-2000, Official Gazette 2000.443). In order to achieve said emission values, it may be necessary, in addition to implementing the method according to the invention, to optimize the construction in general and burners in particular with regard to NOx emission, in a manner known per se to those skilled in the art manner.
De hiervoor genoemde emissiewaarden impliceren niet dat het I voorverwarmen van verse lucht met behulp van warmtewisseling met rookgassen, I 15 zoals in de bekende werkwijze wordt gedaan, in het geheel niet meer mogelijk is in de werkwijze volgens de uitvinding. Het is immers van voordeel indien er naast de I energie-onttrekking in de eerste en de tweede warmtewisselingsstap volgens de I uitvinding nog een mogelijkheid is voor een verdere energie-onttrekking. Bij voorkeur I omvat de werkwijze volgens de uitvinding dan ook een derde warmtewisselingsstap I 20 van de rookgassen met verse lucht; bij voorkeur is hierbij de NOx emissie in de I rookgassen minder dan 100 mg/Nm3. Wel brengt het voldoen aan bepaalde I emissiewaarden met zich mee dat het voorverwarmen van verse lucht met behulp van de rookgassen zodanig beperkt moet worden dat de gestelde emissie-waarden niet I worden overschreden. Dit kan bereikt worden door de temperatuursverhoging van de I 25 verse lucht te beperken. Dit kan ertoe leiden dat het nodig is het energierendement als gevolg van het voorverwarmen van verse lucht tot minder dan 15% of 10%, bij I voorkeur minder dan 8% of 6%, of tot minder dan 5% of 4% te beperken. Het kan in dit geval, maar ook indien het voorverwarmen van verse lucht niet wordt toegepast, I daarnaast van voordeel zijn om, als in de bekende werkwijze, een deel van de I 30 rookgassen af te scheiden, te mengen met verse lucht om zo een mengsel van verse I lucht en gerecirculeerde rookgassen aan de branders toe te voeren.The aforementioned emission values do not imply that pre-heating of fresh air by means of heat exchange with flue gases, as is done in the known method, is no longer possible in the method according to the invention. After all, it is advantageous if, in addition to the energy withdrawal in the first and the second heat exchange step according to the invention, there is also a possibility for a further energy withdrawal. Preferably, therefore, the method according to the invention comprises a third heat exchange step I of the flue gases with fresh air; preferably the NOx emission in the flue gases is less than 100 mg / Nm3. However, compliance with certain I emission values entails that the preheating of fresh air using the flue gases must be limited in such a way that the set emission values are not exceeded. This can be achieved by limiting the temperature increase of the fresh air. This may result in the need to limit the energy efficiency as a result of pre-heating fresh air to less than 15% or 10%, preferably less than 8% or 6%, or to less than 5% or 4%. In this case, but also if the preheating of fresh air is not used, it may furthermore be advantageous, as in the known method, to separate off part of the flue gases, to mix with fresh air in order to obtain a mixture of fresh air and recycled flue gases to the burners.
I Het voorverwarmen van de verse lucht middels de derde warmtewisselingsstap met de rookgassen kan voor, tijdens of na de eerste of de I tweede warmtewisselingsstap met de eerste en de tweede processtroom gedaan I 35 worden. Indien het voorverwarmen van de verse lucht voorafgaand aan de eerste of de I 1 0224 14 1 -5- tweede warmtewisselingsstap wordt uitgevoerd, is het van belang om nauwkeurig te controleren dat het energierendement en NOx emissie binnen de grenzen zoals hierboven aangegeven blijven. Bij voorkeur wordt daarom het voorverwarmen van de verse lucht tijdens of na de eerste of de tweede warmtewisselingsstap gedaan, met de 5 meeste voorkeur na de tweede warmtewisselingsstap.Preheating the fresh air by means of the third heat exchange step with the flue gases can be done before, during or after the first or the second heat exchange step with the first and the second process stream. If the pre-heating of the fresh air is carried out prior to the first or the second heat exchange step, it is important to carefully check that the energy efficiency and NOx emissions remain within the limits as indicated above. Preheating of the fresh air is therefore preferably done during or after the first or the second heat exchange step, most preferably after the second heat exchange step.
De oven is bij voorkeur een zoutoven. Met een zoutoven wordt hier een oven bedoeld waarin zout via de eerste warmtewisselingsstap wordt gesmolten, indien dat nog niet het geval was, en wordt opgewarmd, waarna het gesmolten zout dient voor het leveren van proceswarmte in een proces voor de bereiding van 10 melamine, zodat hier sprake is van een indirecte warmtewisseling. Dergelijke zoutovens zijn op zich bekend. In zoutovens welke in een proces voor de bereiding van melamine worden ingezet komt het gesmolten zout vanuit het proces de oven veelal binnen met een temperatuur tussen 400°C en 440°C, teneinde opgewarmd te worden tot 450°C of hoger. Dit brengt met zich mee dat de rookgassen na de warmtewisseling 15 met het gesmolten zout veelal nog een temperatuur van ongeveer 400eC of hoger zullen hebben; deze temperatuur is dan de ingangstemperatuur voor de tweede warmtwisselingsstap.The oven is preferably a salt oven. By a salt oven is meant here an oven in which salt is melted via the first heat exchange step, if that was not the case, and is heated, after which the melted salt serves to provide process heat in a process for the preparation of melamine, so that this is an indirect heat exchange. Such salt ovens are known per se. In salt ovens which are used in a process for the preparation of melamine, the molten salt from the process often enters the oven with a temperature between 400 ° C and 440 ° C, in order to be heated to 450 ° C or higher. This implies that the flue gases after the heat exchange with the molten salt will often still have a temperature of approximately 400 ° C or higher; this temperature is then the entry temperature for the second heat exchange step.
In een voorkeursuitvoering omvat de werkwijze volgens de uitvinding een eerste warmtewisselingsstap met gesmolten zout, gevolgd door een tweede 20 directe warmtewisselingsstap met een processtroom welke in hoofdzaak uit ammoniak bestaat. Ammoniak wordt zoals bekend op diverse plaatsen in processen voor de bereiding van melamine gebruikt en/of verbruikt. In een deel van deze plaatsen is het nodig dat de ammoniak een hoge temperatuur heeft van boven 300°C, vaak ongeveer 350°C tot 400°C of hoger tot ongeveer 450°C. Voorbeelden hiervan zijn het gebruik 25 van ammoniak als fluïdisatiegas in de reactor van een gasfaseproces voor de bereiding van melamine, of het gebruik van ammoniak in de reactor van een hogedruk vloeistoffaseproces. Om ammoniak in temperatuur te verhogen tot genoemde waarden is het in de praktijk niet toereikend om een warmtewisseling met stoom toe te passen, aangezien de ammoniak in een warmtewisseling met industrieel beschikbaar stoom in 30 het algemeen tot niet hoger dan 200°C a 250°C verwarmd kan worden. Dit betekent dat de ammoniak nog verder in temperatuur moet worden verhoogd met behulp van een andere methode; voorbeelden van bekende andere methodes zijn het elektrisch verwarmen van de leidingen waardoor de te verwarmen ammoniak stroomt, of het gebruik van een warmtewisselingsstap met gesmolten zout. Genoemde bekende 35 werkwijzen om ammoniak verder in temperatuur te verhogen tot genoemde waarden » 022414 Ί I -6- I zijn technisch ingewikkeld en indirect en daarmee van relatief laag rendement. Een I voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is dat door de warmtewisseling tussen I de rookgassen en ammoniak in de tweede warmtewisselingsstap een directe en I efficiënte, energiebesparende, technisch eenvoudige en economisch gunstige I 5 temperatuursverhoging van ammoniak tot 300°C a 400X of meer mogelijk is. De te I verwarmen ammoniak kan gasvormig, vloeibaar of in superkritische toestand zijn. Bij I voorkeur is de te verwarmen ammoniak vloeibaar of in superkritische toestand, omdat H warmtewisseling naar een vloeibaar of superkritisch medium technisch eenvoudiger te I realiseren is dan warmtewisseling naar een gasvormig medium.In a preferred embodiment, the method according to the invention comprises a first heat exchange step with molten salt, followed by a second direct heat exchange step with a process stream consisting essentially of ammonia. As is known, ammonia is used and / or consumed in various places in processes for the preparation of melamine. In some of these locations, it is necessary for the ammonia to have a high temperature of above 300 ° C, often about 350 ° C to 400 ° C or higher to about 450 ° C. Examples of this are the use of ammonia as fluidization gas in the reactor of a gas phase process for the preparation of melamine, or the use of ammonia in the reactor of a high-pressure liquid phase process. In order to raise the temperature of ammonia to the stated values, it is not sufficient in practice to use a heat exchange with steam, since the ammonia in a heat exchange with industrially available steam is generally not higher than 200 ° C to 250 ° C can be heated. This means that the ammonia must be further raised in temperature using another method; examples of known other methods are the electric heating of the pipes through which the ammonia to be heated flows, or the use of a heat exchange step with molten salt. Said known methods for further raising the temperature of ammonia to said values are technically complicated and indirect and therefore of relatively low efficiency. An advantage of the method according to the invention is that due to the heat exchange between the flue gases and ammonia in the second heat exchange step, a direct and efficient, energy-saving, technically simple and economically advantageous temperature increase of ammonia to 300 ° C to 400X or more is possible. The ammonia to be heated can be gaseous, liquid or in supercritical state. The ammonia to be heated is preferably liquid or in supercritical state, because H heat exchange to a liquid or supercritical medium is technically easier to realize than heat exchange to a gaseous medium.
I 10 In een andere voorkeursuitvoering omvat de werkwijze volgens de I uitvinding een eerste warmtewisselingsstap met gesmolten zout, gevolgd door een I tweede directe warmtewisselingsstap met een processtroom welke in hoofdzaak uit ureum bestaat. Het is bekend uit hoge-druk processen voor de bereiding van melamine dat het verwarmen van ureum gedaan kan worden door het ureum in direct contact te 15 brengen met gassen welke bij de reactie van ureum naar melamine vrijkomen en welke gassen veelal uiteindelijk teruggevoerd worden naar een proces voor de bereiding van ureum. Echter, er kan daarnaast nog behoefte zijn aan een additionele werkwijze voor I de verwarming van ureum, bijvoorbeeld in een niet-stationaire toestand van de fabriek zoals bij het opstarten; tevens is de bekende werkwijze niet algemeen toepasbaar in 20 lagedruk processen voor de bereiding van melamine. Het is daarom van voordeel wanneer ureum als processtroom in de werkwijze volgens de uitvinding wordt gebruikt.In another preferred embodiment, the method according to the invention comprises a first heat exchange step with molten salt, followed by a second direct heat exchange step with a process stream consisting essentially of urea. It is known from high-pressure processes for the preparation of melamine that heating of urea can be done by bringing the urea into direct contact with gases which are released during the reaction from urea to melamine and which gases are often ultimately returned to a process for the preparation of urea. However, there may also be a need for an additional method for heating urea, for example in a non-stationary state of the plant such as at start-up; also the known method is not generally applicable in low pressure processes for the preparation of melamine. It is therefore advantageous if urea is used as a process stream in the process according to the invention.
De industriële toepasbaarheid van de werkwijze volgens de uitvinding ligt onder andere bij, in de praktijk veel gebruikte, zoutovens. De uitvinding heeft daarom ook betrekking op een inrichting voor het leveren van proceswarmte in een 25 proces voor de bereiding van melamine, bevattende een zoutoven welke een warmtewisselingseenheid bevat waarin zout wordt verwarmd; hierin wordt de eerste warmtewisselingsstap uitgevoerd. De inrichting volgens de uitvinding bevat ten minste één verdere warmtewisselingseenheid welke direct of indirect een processtroom verwarmd; hierin wordt de tweede warmtewisselingsstap uitgevoerd. De aanwezigheid 30 van de ten minste één verdere warmtewisselingseenheid welke een processtroom verwarmt draagt bij tot het halen van een energierendement van 85% of meer, zonder hiervoor gebruik te moeten maken van het voorverwarmen van verse lucht. Bij voorkeur is de verdere warmtewisselingseenheid een warmtewisselingseenheid voor de directe verwarming van ammoniak of ureum. Daarnaast heeft het de voorkeur om, 35 met inachtneming van de NOx emissie eisen zoals eerder genoemd, de inrichtingThe industrial applicability of the method according to the invention lies among other things in salt ovens, which are often used in practice. The invention therefore also relates to a device for supplying process heat in a process for the preparation of melamine, comprising a salt oven which contains a heat exchange unit in which salt is heated; the first heat exchange step is carried out herein. The device according to the invention comprises at least one further heat exchange unit which directly or indirectly heats a process stream; the second heat exchange step is carried out herein. The presence of the at least one further heat exchange unit which heats a process stream contributes to achieving an energy efficiency of 85% or more, without having to make use of preheating fresh air. The further heat exchange unit is preferably a heat exchange unit for the direct heating of ammonia or urea. In addition, it is preferable, taking into account the NOx emission requirements as mentioned earlier, the device
I 1022414 II 1022414 I
-7- verder te voorzien van een warmtewisselingseenheid voor het verwarmen van verse lucht; hierin wordt de derde warmtewisselingsstap uitgevoerd.Further comprising a heat exchange unit for heating fresh air; the third heat exchange step is carried out herein.
De industriële toepasbaarheid van de werkwijze volgens de uitvinding ligt verder ook bij het optimaliseren van een bestaande inrichting voor het leveren van 5 proceswarmte in een proces voor de bereiding van melamine. De toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding kan in een bestaande inrichting worden gerealiseerd door het bijplaatsen van ten minste één warmtewisselingseenheid voor de directe of indirecte verwarming van een processtroom. Het bijplaatsen van de ten minste één verdere warmtewisselingseenheid welke een processtroom verwarmd draagt bij tot het 10 halen van een energierendement van 85% of meer zonder hiervoor te moeten vertrouwen op het voorverwarmen van verse lucht. Bij voorkeur wordt dan de bijgeplaatste warmtewisselingseenheid gebruikt voor de directe verwarming van een processtroom welke in hoofdzaak uit ammoniak of ureum bestaat. Indien de bestaande inrichting een warmtewisselingseenheid voor het voorverwarmen van verse lucht 15 bevat, wordt de bijgeplaatste warmtewisselingseenheid bij voorkeur zodanig geplaatst dat de rookgassen eerst door de bijgeplaatste warmtewisselingseenheid gaan voordat de rookgassen verse lucht voorverwarmen. Aangezien de verse lucht minder energie onttrekt en dus minder wordt voorverwarmd zal de NOx emissie van de bestaande inrichting dalen, waarbij de uiteindelijk bereikte emissiewaarde afhankelijk is van de 20 specifieke omstandigheden van de bestaande inrichting.The industrial applicability of the method according to the invention furthermore also lies in optimizing an existing device for supplying process heat in a process for the preparation of melamine. The application of the method according to the invention can be realized in an existing device by placing at least one heat exchange unit for the direct or indirect heating of a process stream. The addition of the at least one further heat exchange unit which heated a process stream contributes to achieving an energy efficiency of 85% or more without having to rely on preheating fresh air for this. The additional heat exchange unit is then preferably used for the direct heating of a process stream consisting essentially of ammonia or urea. If the existing device comprises a heat exchange unit for preheating fresh air, the additional heat exchange unit is preferably positioned such that the flue gases first pass through the additional heat exchange unit before the flue gases preheat fresh air. Since the fresh air extracts less energy and is therefore less preheated, the NOx emission of the existing device will decrease, the emission value ultimately achieved being dependent on the specific conditions of the existing device.
Het is in de praktijk vaak gewenst dat een processtroom, zoals een warmtedragend medium of een hulpstroom zoals ammoniak, tegelijkertijd op meerdere temperatuursniveaus beschikbaar is. Aangezien de warmtewisselingsstappen met een processtroom gedimensioneerd moeten zijn om het hoogst gewenste 25 temperatuursniveau aan het proces voor de bereiding van melamine te leveren, is er dus behoefte om te voorzien in een mogelijkheid om die processtroom ook op een lager temperatuursniveau aan het proces voor de bereiding van melamine te leveren.It is often desirable in practice for a process stream, such as a heat transfer medium or an auxiliary stream such as ammonia, to be available simultaneously at multiple temperature levels. Since the heat exchange steps must be dimensioned with a process stream in order to supply the highest desired temperature level to the process for the preparation of melamine, there is therefore a need to provide a possibility to also process that process stream at a lower temperature level to the process for the preparation of melamine. melamine.
In een voorkeursuitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding wordt daarom een vierde warmtewisselingsstap toegepast, waarin een processtroom in warmtewisseling 30 wordt gebracht met de rookgassen, waarbij de processtroom welke aan de vierde warmtewisselingsstap wordt toegevoerd een hogere temperatuur heeft dan de rookgassen welke aan de vierde warmtewisselingsstap worden toegevoerd. Een voorbeeld van een dergelijke vierde warmtewisselingsstap is: het eerst afscheiden van een deel van een stroom gesmolten zout welke aan de eerste warmtewisselingsstap 35 wordt toegevoerd of eruit wordt afgevoerd, gevolgd door het aan de vierde I 0224 14 * H warmtewisselingsstap toevoeren van de afgescheiden stroom gesmolten zout, waarbij I de rookgassen als gevolg van de tweede en eventueel de derde warmtewisselingsstap zodanig in temperatuur zijn gedaald dat de rookgassen in de vierde H warmtewisselingsstap worden opgewarmd en het gesmolten zout wordt afgekoeld.In a preferred embodiment of the method according to the invention, therefore, a fourth heat exchange step is used, in which a process stream is brought into heat exchange with the flue gases, wherein the process stream which is supplied to the fourth heat exchange step has a higher temperature than the flue gases that are supplied to the fourth heat exchange step be supplied. An example of such a fourth heat exchange step is: first separating a portion of a stream of molten salt which is supplied to or discharged from the first heat exchange step 35, followed by supplying the separated stream to the fourth heat exchange step molten salt, wherein the flue gases as a result of the second and optionally the third heat exchange step have fallen in temperature such that the flue gases in the fourth H heat exchange step are heated and the molten salt is cooled.
I 5 Een voordeel van deze vierde warmtewisselingsstap, welke ertoe I leidt dat de rookgassen weer enigszins worden opgewarmd, is dat condensvorming bij de uiteindelijke uitstoot van de rookgassen kan worden voorkomen. Een verder I voordeel is dat de constructie van de eenheid waarin deze separate vierde warmtewisselingsstap wordt uitgevoerd eenvoudiger is dan wanneer het I 10 warmtedragend medium tijdens de eerste of de tweede warmtewisseling met de rookgassen moet worden afgevoerd.An advantage of this fourth heat exchange step, which leads to the flue gases reheating somewhat, is that condensation can be prevented during the final emission of the flue gases. A further advantage is that the construction of the unit in which this separate fourth heat exchange step is carried out is simpler than when the heat-transferring medium has to be discharged with the flue gases during the first or the second heat exchange.
In de werkwijze volgens de uitvinding is het goed mogelijk om naast bovengenoemde warmtewisselingsstappen nog een vijfde of verdere warmtewisselinsstap met een processtroom te introduceren. Dit zal afhangen van de I 15 specifieke omstandigheden van het geval, zoals bijvoorbeeld de aanwezigheid en I opwarmbehoeften van de aanwezige processtromen. Tevens is een uitvoeringsvorm I mogelijk welke niet de derde warmtewisselingsstap bevat.In the method according to the invention, it is quite possible to introduce a fifth or further heat exchange step with a process stream in addition to the above-mentioned heat exchange steps. This will depend on the specific circumstances of the case, such as, for example, the presence and heating needs of the process streams present. An embodiment I is also possible which does not contain the third heat exchange step.
I De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de hierna beschreven I tekeningen.The invention is elucidated with reference to the drawings described below.
I 20 In de tekeningen geeft Figuur 1 een uitvoeringsvorm van de stand der I techniek weer, waarin een brandstof en verse lucht aan een brander toegevoerd I worden; de rookgassen worden achtereenvolgens met gesmolten zout en met de verse I lucht in warmtewisseling gebracht; I Figuur 2 een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding, waarin de I 25 rookgassen twee warmtewisselingsstappen met processtromen doorlopen voordat een I warmtewisseling met verse lucht wordt toegepast;In the drawings, Figure 1 shows an embodiment of the state of the art in which a fuel and fresh air are supplied to a burner; the flue gases are successively brought into heat exchange with molten salt and with the fresh air; Figure 2 shows an embodiment according to the invention, in which the flue gases go through two heat exchange steps with process flows before a fresh air heat exchange is used;
Figuur 3 een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding, waarin de I rookgassen, nadat zij in warmtewisseling met gesmolten zout, een processtroom en met verse lucht zijn gebracht, weer enigszins worden opgewarmd door een I 30 warmtewisseling met een deel van het gesmolten zout.Figure 3 shows an embodiment according to the invention, in which the flue gases, after they have been brought into heat exchange with molten salt, a process stream and with fresh air, are again slightly heated up by a heat exchange with a part of the molten salt.
I Het eerste cijfer van de nummers in de figuren is hetzelfde als het I nummer van het figuur. Indien de laatste twee cijfers van de nummers van I verschillende figuren overeenkomen, betreft het een zelfde onderdeel.The first digit of the numbers in the figures is the same as the I number of the figure. If the last two digits of the numbers of I correspond to different figures, it is the same part.
I In Fig. 1 wordt aardgas via leiding 102 aan brander 104 toegevoerd, I 35 waar het aardgas met behulp van verbrandingslucht, welke via 106 wordt aangevoerd, I 10224 14 ' -9- I wordt verbrand. Hierbij worden rookgassen gevormd. De rookgassen worden via I kanaal 108 naar warmtewisselaar 110 geleid, waar de rookgassen in warmtewisseling I worden gebracht met gesmolten zout dat via leiding 112 wordt aangevoerd en, I eenmaal opgewarmd, via leiding 114 wordt afgevoerd. De rookgassen worden I 5 vervolgens via kanaal 116 aan warmtewisselaar 118 toegevoerd, waar de rookgassen I in warmtewisseling met verse lucht worden gebracht. De verse lucht wordt via leiding I 120 aangevoerd, en, na opwarming, via 106 als verbrandingslucht naar brander 104 I afgevoerd. De rookgassen worden via kanaal 122 afgevoerd. Teneinde een NOx I reductie in de rookgassen te bereiken wordt een deel van de rookgassen via 124 I 10 gerecirculeerd door vermenging met de verse lucht welke via 120 wordt aangevoerd.In FIG. 1, natural gas is supplied via line 102 to burner 104, where the natural gas is burned with the aid of combustion air, which is supplied via 106, I 10224 14'-9. Flue gases are formed here. The flue gases are led via I channel 108 to heat exchanger 110, where the flue gases are brought into heat exchange I with molten salt which is supplied via line 112 and, once heated, is discharged via line 114. The flue gases are then supplied via channel 116 to heat exchanger 118, where the flue gases I are brought into heat exchange with fresh air. The fresh air is supplied via line I 120, and, after heating, via 106 is discharged as combustion air to burner 104 I. The flue gases are discharged via channel 122. In order to achieve a NOx I reduction in the flue gases, part of the flue gases is recirculated via 124 I by mixing with the fresh air which is supplied via 120.
I In Fig. 2 worden, ten opzichte van Fig. 1, de rookgassen na de I warmtewisseling met een processtroom (zoals bijvoorbeeld gesmolten zout) in 210 niet I direct naar een warmtewisseling met verse lucht geleid maar eerst via kanaal 226 aan I warmtewisselaar 228 toegevoerd. In 228 worden de rookgassen opnieuw in I 15 warmtewisseling gebracht met een processtroom (bijvoorbeeld superkritische I ammoniak), welke via leiding 230 wordt aangevoerd en, na opwarming, via leiding 232 I wordt afgevoerd. Daarna worden de rookgassen via kanaal 234 aan warmtewisselaar I 218 toegevoerd.In FIG. 2, compared to FIG. 1, the flue gases after the heat exchange with a process stream (such as, for example, molten salt) in 210 are not led directly to a fresh air heat exchange, but are first supplied via channel 226 to heat exchanger 228. In 228, the flue gases are again brought into heat exchange with a process stream (for example supercritical I ammonia), which is supplied via line 230 and, after heating, is discharged via line 232 I. The flue gases are then supplied via channel 234 to heat exchanger I 218.
I In Fig. 3 worden, ten opzichte van Fig. 2, de rookgassen na de I 20 warmtewisseling met verse lucht in 318 via kanaal 322 aan warmtewisselaar 336 I toegevoerd; hierin worden de rookgassen in warmtewisseling gebracht met een deel I van de processtroom welke via 314 was afgevoerd; deze deelstroom wordt via leiding 338 aangevoerd. Als gevolg van de warmtewisseling in 336 zullen de rookgassen weer enigszins opwarmen, en zal de processtroom enigszins afkoelen. De afgekoelde I 25 processtroom wordt via 340 afgevoerd; de rookgassen,yia kanaal 342.In FIG. 3, compared to FIG. 2, after the heat exchange with fresh air in 318, the flue gases are fed through channel 322 to heat exchanger 336 I; herein the flue gases are brought into heat exchange with part I of the process stream which was discharged via 314; this partial flow is supplied via line 338. As a result of the heat exchange in 336, the flue gases will heat up again slightly, and the process stream will cool slightly. The cooled process stream is discharged via 340; the flue gases, yia channel 342.
I De uitvinding wordt nader toegelicht met behulp van een voorbeeld en een vergelijkend experiment.The invention is further elucidated with the aid of an example and a comparative experiment.
I Voorbeeld IExample 1
30 Een inrichting volgens Fig. 2 waarin de werkwijze volgens de I uitvinding wordt toegepast omvat een zoutoven. De eerste warmtewisselingsstap van I de rookgassen wordt uitgevoerd met gesmolten zout, in warmtewisselaar 210; de tweede warmtewisselingstap met ammoniak in gasvormige toestand, in warmtewisselaar 228; de derde warmtewisselingsstap van de rookgassen wordt met I 1 fi O o * Λ Η verse lucht uitgevoerd, in warmtewisselaar 218. Een deel van de rookgassen wordt H afgescheiden en via 224 gemengd met de verse lucht.A device according to FIG. 2 in which the method according to the invention is used comprises a salt oven. The first heat exchange step of the flue gases is carried out with molten salt, in heat exchanger 210; the second heat exchange step with ammonia in the gaseous state, in heat exchanger 228; the third heat exchange step of the flue gases is carried out with fresh air, in heat exchanger 218. A part of the flue gases is separated off from H and mixed with the fresh air via 224.
De zoutoven wordt verwarmd door middel van verbranding, in brander 204, van 1625 Nm3/h aardgas met een mengsel van ongeveer 90 vol.% verse 5 lucht en ongeveer 10 vol.% gerecirculeerde rookgassen met een totaalvolume van 20850 Nm3/h. Het gesmolten zout, ongeveer 500 m3/h, wordt opgewarmd van 414°C in leiding 212 naar 450°C in leiding 214. De gasvormige ammoniak, ongeveer 22500 H kg/h, wordt opgewarmd van 210°C in leiding 230 naar 250°C in leiding 232. Het H mengsel van verse lucht en gerecirculeerde rookgassen wordt in warmtewisselaar 218 H 10 opgewarmd van 32°C naar 158°C. De rookgassen die uiteindelijk via 222 worden uitgestoten hebben een temperatuur van 220°C.The salt oven is heated by burning, in burner 204, 1625 Nm 3 / h of natural gas with a mixture of about 90 volume% fresh air and about 10 volume% recycled flue gases with a total volume of 20850 Nm 3 / h. The molten salt, approximately 500 m3 / h, is heated from 414 ° C in line 212 to 450 ° C in line 214. The gaseous ammonia, approximately 22500 H kg / h, is heated from 210 ° C in line 230 to 250 ° C in line 232. The H mixture of fresh air and recycled flue gases is heated in heat exchanger 218 H 10 from 32 ° C to 158 ° C. The flue gases that are ultimately emitted via 222 have a temperature of 220 ° C.
Het totale energierendement is 91%; de NOx emissie is 80 mg/Nm3.The total energy efficiency is 91%; the NOx emission is 80 mg / Nm3.
Vergelijkend Experiment 15 Een inrichting volgens de stand der techniek, zie Fig. 1, omvat een zoutoven. Een warmtewisseling van de rookgassen met gesmolten zout wordt uitgevoerd in warmtewisselaar 110. Er vindt geen verdere directe of indirect warmtewisseling met een processtroom plaats. Wel worden de rookgassen tenslotte nog in warmtewisseling met verse lucht gebracht, in warmtewisselaar 118. Een deel 20 van de rookgassen wordt afgescheiden en via 124 gemengd met de verse lucht.Comparative Experiment 15 A device according to the prior art, see Figs. 1, comprises a salt oven. A heat exchange of the flue gases with molten salt is carried out in heat exchanger 110. No further direct or indirect heat exchange with a process stream takes place. Finally, the flue gases are finally brought into heat exchange with fresh air, into heat exchanger 118. A part of the flue gases is separated and mixed via 124 with the fresh air.
De zoutoven wordt verwarmd door middel van verbranding, in brander 104, van 1625 Nm3/h aardgas met een mengsel van ongeveer 90 vol.% verse lucht en ongeveer 10 vol.% gerecirculeerde rookgassen met een totaalvolume van I 20850 Nm3/h. Het gesmolten zout, ongeveer 500 m3/h, wordt opgewarmd van 414°C in 25 112 naar 450°C in 114. Het mengsel van verse lucht en, gerecirculeerde rookgassen I wordt opgewarmd van 47°C in 120 naar 398°C in 106. De rookgassen die uiteindelijk I via 122 worden uitgestoten hebben een temperatuur van 125eC.The salt oven is heated by burning, in burner 104, 1625 Nm 3 / h of natural gas with a mixture of about 90 volume% fresh air and about 10 volume% recycled flue gases with a total volume of I 20850 Nm 3 / h. The molten salt, approximately 500 m 3 / h, is heated from 414 ° C in 112 to 450 ° C in 114. The fresh air mixture and recycled flue gases I are heated from 47 ° C in 120 to 398 ° C in 106 The flue gases that are ultimately emitted via 122 have a temperature of 125 ° C.
Het totale energierendement is 93%; hierbij moet rekening gehouden worden met het feit dat in de inrichting volgends de stand der techniek geen stroom 30 ammoniak is opgewarmd zoals in Voorbeeld I; hiertoe zal een separate I warmtewisseling in het proces voor de bereiding van melamine nodig zijn, bijvoorbeeld middels stroom of middels het electrisch verwarmen van de leiding waardoor de te I verwarmen ammoniak stroomt, hetgeen het rendement zoals hier gegeven negatief beïnvloedt. Tevens geldt dat in deze uitvoeringsvorm de rookgassen tot een lagere -11 -The total energy efficiency is 93%; in this regard, account must be taken of the fact that, according to the state of the art, no stream of ammonia is heated as in Example I; for this purpose a separate heat exchange in the process for the preparation of melamine will be required, for example by means of electricity or by electrically heating the pipe through which the ammonia to be heated flows, which has a negative effect on the efficiency as given here. It also holds that in this embodiment the flue gases fall to a lower
Ma™g"" M|, · t' ...--- - ; ' - 1' V Si* *-»·'· ' ~'· temperatuur worden afgekoeld, hetgeen ook tot een hoger rendement leidt. De NOx emissie is 100 mg/Nm3.Ma ™ g "" M |, · t '...--- -; '- 1' V Si * * - »· '·' ~ '· temperature is cooled, which also leads to a higher efficiency. The NOx emission is 100 mg / Nm3.
Zoals uit Voorbeeld I en het vergelijkend experiment blijkt, is met de werkwijze volgens de uitvinding een hoog energierendement te combineren met een 5 lage NOx emissie.As appears from Example I and the comparative experiment, a high energy efficiency can be combined with a low NOx emission with the method according to the invention.
Claims (10)
Priority Applications (14)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1022414A NL1022414C2 (en) | 2003-01-17 | 2003-01-17 | Method for extracting energy from flue gases. |
| CA002511188A CA2511188A1 (en) | 2003-01-17 | 2003-12-17 | Process for the extraction of energy from flue gases |
| AU2003290449A AU2003290449B2 (en) | 2003-01-17 | 2003-12-17 | Process for the extraction of energy from flue gases |
| JP2004566851A JP2006513838A (en) | 2003-01-17 | 2003-12-17 | Process for extracting energy from flue gas |
| PL377737A PL377737A1 (en) | 2003-01-17 | 2003-12-17 | Process for the extraction of energy from flue gases |
| EA200501141A EA007943B1 (en) | 2003-01-17 | 2003-12-17 | Process for the extraction of energy from flue gases |
| CNB2003801089188A CN100363702C (en) | 2003-01-17 | 2003-12-17 | Method and device for producing melamine |
| KR1020057013179A KR20050095851A (en) | 2003-01-17 | 2003-12-17 | Process for the extraction of energy from flue gases |
| PCT/NL2003/000897 WO2004065878A1 (en) | 2003-01-17 | 2003-12-17 | Process for the extraction of energy from flue gases |
| EP03782984A EP1583931A1 (en) | 2003-01-17 | 2003-12-17 | Process for the extraction of energy from flue gases |
| US10/541,062 US20060048514A1 (en) | 2003-01-17 | 2003-12-17 | Process for the extraction of energy from flue gases |
| MXPA05007608A MXPA05007608A (en) | 2003-01-17 | 2003-12-17 | Process for the extraction of energy from flue gases. |
| MYPI20035011A MY141523A (en) | 2003-01-17 | 2003-12-26 | Process for the extraction of energy from flue gases |
| NO20053854A NO20053854D0 (en) | 2003-01-17 | 2005-08-17 | Procedure for extracting energy from exhaust gases |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1022414A NL1022414C2 (en) | 2003-01-17 | 2003-01-17 | Method for extracting energy from flue gases. |
| NL1022414 | 2003-01-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1022414C2 true NL1022414C2 (en) | 2004-07-20 |
Family
ID=32768711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1022414A NL1022414C2 (en) | 2003-01-17 | 2003-01-17 | Method for extracting energy from flue gases. |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20060048514A1 (en) |
| EP (1) | EP1583931A1 (en) |
| JP (1) | JP2006513838A (en) |
| KR (1) | KR20050095851A (en) |
| CN (1) | CN100363702C (en) |
| AU (1) | AU2003290449B2 (en) |
| CA (1) | CA2511188A1 (en) |
| EA (1) | EA007943B1 (en) |
| MX (1) | MXPA05007608A (en) |
| MY (1) | MY141523A (en) |
| NL (1) | NL1022414C2 (en) |
| NO (1) | NO20053854D0 (en) |
| PL (1) | PL377737A1 (en) |
| WO (1) | WO2004065878A1 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1688411A1 (en) * | 2005-02-04 | 2006-08-09 | DSM IP Assets B.V. | Process for the preparation of melamine |
| US8925543B2 (en) * | 2009-01-13 | 2015-01-06 | Aerojet Rocketdyne Of De, Inc. | Catalyzed hot gas heating system for pipes |
| CN112268465B (en) * | 2020-10-23 | 2022-10-04 | 鞍山绿冶热能工程技术有限公司 | Coke oven flue gas desulfurization and denitrification waste heat recovery system and process |
| CN115010674B (en) * | 2022-07-05 | 2023-11-07 | 山东省舜天化工集团有限公司 | Melamine production resource recycling system and recycling method |
| CN116164301B (en) * | 2023-04-04 | 2024-08-02 | 华北电力大学 | Boiler flue gas heat storage system and operation mode switching method |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE889749C (en) * | 1940-03-30 | 1953-09-14 | American Cyanamid Co | Process for the production of melamine and its deamination products |
| GB2182395A (en) * | 1985-11-01 | 1987-05-13 | Foster Wheeler Energy Ltd | Utilising gas turbine exhaust in a chemical process plant |
| US5384404A (en) * | 1993-11-05 | 1995-01-24 | Lee; Jing M. | Process for manufacturing melamine from urea |
| US5474280A (en) * | 1993-08-20 | 1995-12-12 | Martin; Charles A. | Apparatus for preheating a reactor feed |
| US6252074B1 (en) * | 1997-06-27 | 2001-06-26 | Eurotecnica Development & Licensing S.R.L. | Process and apparatus for melamine manufacture |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2943088A (en) * | 1959-06-22 | 1960-06-28 | Westfall Richard Howard | Production of cyanuric acid from urea |
| US3426733A (en) * | 1967-09-19 | 1969-02-11 | Peter Von Wiesenthal | Furnace and related process involving combustion air preheating |
| RO74590A (en) * | 1977-01-19 | 1981-08-30 | Stamicarbon Bv,Nl | PROCEDURE FOR PREPARING MELAMINE FROM URINE |
| NL8201479A (en) * | 1982-04-07 | 1983-11-01 | Stamicarbon | METHOD FOR PREPARING MELAMINE. |
| DE3324388A1 (en) * | 1983-07-06 | 1985-01-17 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | METHOD AND SYSTEM FOR REWARMING SMOKE GASES BEHIND A WET SMOKE GAS DESULFURATION SYSTEM |
| GB8526978D0 (en) * | 1985-11-01 | 1985-12-04 | Foster Wheeler Energy Ltd | Chemical process fired heaters &c |
| US5247907A (en) * | 1992-05-05 | 1993-09-28 | The M. W. Kellogg Company | Process furnace with a split flue convection section |
| NL1003709C2 (en) * | 1996-07-30 | 1998-02-05 | Dsm Nv | Process for preparing melamine. |
| US6599119B1 (en) * | 2001-02-13 | 2003-07-29 | Entropy Technology And Environmental Consultants, Lp | Apparatus and method to control emissions of nitrogen oxide |
-
2003
- 2003-01-17 NL NL1022414A patent/NL1022414C2/en not_active IP Right Cessation
- 2003-12-17 JP JP2004566851A patent/JP2006513838A/en active Pending
- 2003-12-17 WO PCT/NL2003/000897 patent/WO2004065878A1/en not_active Ceased
- 2003-12-17 CN CNB2003801089188A patent/CN100363702C/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-12-17 US US10/541,062 patent/US20060048514A1/en not_active Abandoned
- 2003-12-17 KR KR1020057013179A patent/KR20050095851A/en not_active Ceased
- 2003-12-17 EP EP03782984A patent/EP1583931A1/en not_active Withdrawn
- 2003-12-17 CA CA002511188A patent/CA2511188A1/en not_active Abandoned
- 2003-12-17 AU AU2003290449A patent/AU2003290449B2/en not_active Ceased
- 2003-12-17 EA EA200501141A patent/EA007943B1/en not_active IP Right Cessation
- 2003-12-17 PL PL377737A patent/PL377737A1/en not_active Application Discontinuation
- 2003-12-17 MX MXPA05007608A patent/MXPA05007608A/en unknown
- 2003-12-26 MY MYPI20035011A patent/MY141523A/en unknown
-
2005
- 2005-08-17 NO NO20053854A patent/NO20053854D0/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE889749C (en) * | 1940-03-30 | 1953-09-14 | American Cyanamid Co | Process for the production of melamine and its deamination products |
| GB2182395A (en) * | 1985-11-01 | 1987-05-13 | Foster Wheeler Energy Ltd | Utilising gas turbine exhaust in a chemical process plant |
| US5474280A (en) * | 1993-08-20 | 1995-12-12 | Martin; Charles A. | Apparatus for preheating a reactor feed |
| US5384404A (en) * | 1993-11-05 | 1995-01-24 | Lee; Jing M. | Process for manufacturing melamine from urea |
| US6252074B1 (en) * | 1997-06-27 | 2001-06-26 | Eurotecnica Development & Licensing S.R.L. | Process and apparatus for melamine manufacture |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2006513838A (en) | 2006-04-27 |
| AU2003290449B2 (en) | 2009-07-16 |
| NO20053854L (en) | 2005-08-17 |
| EA007943B1 (en) | 2007-02-27 |
| NO20053854D0 (en) | 2005-08-17 |
| AU2003290449A1 (en) | 2004-08-13 |
| WO2004065878A1 (en) | 2004-08-05 |
| US20060048514A1 (en) | 2006-03-09 |
| CN100363702C (en) | 2008-01-23 |
| PL377737A1 (en) | 2006-02-20 |
| MY141523A (en) | 2010-05-14 |
| CA2511188A1 (en) | 2004-08-05 |
| MXPA05007608A (en) | 2005-09-30 |
| EP1583931A1 (en) | 2005-10-12 |
| EA200501141A1 (en) | 2006-04-28 |
| KR20050095851A (en) | 2005-10-04 |
| CN1738998A (en) | 2006-02-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4060436B2 (en) | Heat recovery device and method of use | |
| US9873635B2 (en) | Method and device for producing cement clinker | |
| JPH08178223A (en) | Porous matrix surface-heated multi-stage combustion device for promoting ultra-low NOx emission | |
| JPH09509474A (en) | Method for purifying nitrogen oxide-containing gas and apparatus for purifying gas in steam generating boiler | |
| JPH05503064A (en) | Firing method and apparatus for producing alumina from alumina trihydrate | |
| CN116253342A (en) | Carbon dioxide sequestration using magnesium hydroxide and regeneration of magnesium hydroxide | |
| NL1022414C2 (en) | Method for extracting energy from flue gases. | |
| KR20160023829A (en) | Direct-fired heating method and facility for implementing same | |
| CN102686964B (en) | Cooling method of granular solid material and such continuous roasting facility | |
| RU2007134449A (en) | BOILER PLANT WITH PSEUDO-LIQUID LAYER AND METHOD FOR BURNING SULFUR FUEL IN A BOILER PLANT WITH Pseudo-LIQUID LAYER | |
| TW201932430A (en) | Method for treating sludge and cement manufacturing system | |
| JP4680588B2 (en) | Carbon black pellet drying | |
| NL8104009A (en) | METHOD FOR REDUCING PARTICULATE METAL ORE TO SPONGE IRON | |
| CN102216686A (en) | Method for operating a system for producing bioethanol | |
| RU2533131C2 (en) | Neutralisation method of flue gas emissions, and boiler | |
| SU1726898A1 (en) | Method and heat-using plant for fuel combustion | |
| CN102753497A (en) | Method for recovering phosphorus-containing alternative fuels in cement production | |
| CN106061909A (en) | Combustion with improved heat recovery | |
| CN115585660B (en) | Belt type roasting machine | |
| CN100349643C (en) | Method of reducing discharge of nitrogen oxide in industrial procedue | |
| RU2650153C2 (en) | Method and system of removing ammonia from the off-gas flow of the urea production plant | |
| CN102643007A (en) | Drying device for sewage sludge | |
| CN103596889B (en) | Glass melting furnace | |
| Laursen et al. | Processes for sulfur recovery, regeneration of spent acid, and reduction of nox emissions. | |
| CN218723063U (en) | Process air system of belt type roasting machine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| SD | Assignments of patents |
Owner name: DSM IP ASSETS B.V. Effective date: 20050915 |
|
| TD | Modifications of names of proprietors of patents |
Owner name: KONINKLIJKE DSM N.V. Effective date: 20050915 |
|
| V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20100801 |