NL2002257C2 - METHOD AND DEVICE FOR REMOVING ETHENE FROM A SMOKE GAS MIXTURE - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR REMOVING ETHENE FROM A SMOKE GAS MIXTURE Download PDFInfo
- Publication number
- NL2002257C2 NL2002257C2 NL2002257A NL2002257A NL2002257C2 NL 2002257 C2 NL2002257 C2 NL 2002257C2 NL 2002257 A NL2002257 A NL 2002257A NL 2002257 A NL2002257 A NL 2002257A NL 2002257 C2 NL2002257 C2 NL 2002257C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- ethylene
- nox
- gas mixture
- adsorption
- flue gas
- Prior art date
Links
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 40
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 37
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 26
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 21
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 21
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 17
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 17
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 6
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims 1
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 78
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 20
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 5
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 4
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 4
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101100453572 Arabidopsis thaliana KCO3 gene Proteins 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 102000018997 Growth Hormone Human genes 0.000 description 1
- 108010051696 Growth Hormone Proteins 0.000 description 1
- 101100453573 Oryza sativa subsp. japonica TPKC gene Proteins 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000122 growth hormone Substances 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 methane and ethylene Chemical class 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/869—Multiple step processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8637—Simultaneously removing sulfur oxides and nitrogen oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8643—Removing mixtures of carbon monoxide or hydrocarbons and nitrogen oxides
- B01D53/8656—Successive elimination of the components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8668—Removing organic compounds not provided for in B01D53/8603 - B01D53/8665
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
- B01D2255/102—Platinum group metals
- B01D2255/1021—Platinum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20761—Copper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/30—Sulfur compounds
- B01D2257/302—Sulfur oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/40—Nitrogen compounds
- B01D2257/404—Nitrogen oxides other than dinitrogen oxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
- B01D2257/702—Hydrocarbons
- B01D2257/7022—Aliphatic hydrocarbons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
- B01D53/9459—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts
- B01D53/9477—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts with catalysts positioned on separate bricks, e.g. exhaust systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
P86350NL00P86350NL00
Titel: Werkwijze en inrichting voor het verwijderen van etheen uit een rookgasmengsel.Title: Method and device for removing ethylene from a flue gas mixture.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het verwijderen van etheen uit een rookgasmengsel.The invention relates to a method and device for removing ethylene from a flue gas mixture.
Er bestaat een toenemende behoefte om rookgassen van motoren, meer in het bijzonder (bio)gasmotoren vergaand te zuiveren. Deze 5 rookgassen bevatten veelal nog organische verbindingen, zoals methaan en etheen, alsmede anorganische verbindingen, zoals zwaveloxiden (SO2), stikstofoxiden (NOx) en koolmonoxide. Voor het verder gebruik van rookgassen, bijvoorbeeld als COa-bron in kassen, is het gewenst dat de rookgassen zo weinig mogelijk verontreinigingen bevatten, in het bijzonder 10 dat ze zo weinig mogelijk zwaveloxiden, stikstofoxiden en etheen bevatten. Ook voor uitstoot van de rookgassen naar de atmosfeer is het gewenst dat het gehalte aan verontreinigingen zo laag mogelijk is.There is an increasing need to extensively purify flue gases from engines, in particular (bio) gas engines. These flue gases often still contain organic compounds, such as methane and ethylene, as well as inorganic compounds, such as sulfur oxides (SO2), nitrogen oxides (NOx) and carbon monoxide. For the further use of flue gases, for example as a COa source in greenhouses, it is desirable that the flue gases contain as few contaminants as possible, in particular that they contain as few sulfur oxides, nitrogen oxides and ethylene as possible. For emissions of the flue gases to the atmosphere, it is also desirable that the content of contaminants is as low as possible.
Om organische verbindingen en koolmonoxide effectief te kunnen verwijderen, worden de rookgassen veelal behandeld door deze over een 15 oxidatiekatalysator te leiden, al dan niet met toevoer van extra zuurstof aan het rookgas. De organische verbindingen en het koolmonoxide kunnen op deze manier verder geoxideerd worden tot CO2. Een geschikte katalysator is bijvoorbeeld beschreven door Wang et al. (Low temperature complete combustion of methane over titania-modified alumina supported palladium, 20 Fuel 81 (2002) 1883-1887). Hierin wordt het positieve effect beschreven van titania op de werking van een palladium katalysator voor de oxidatie van etheen.In order to effectively remove organic compounds and carbon monoxide, the flue gases are often treated by passing them over an oxidation catalyst, with or without the addition of extra oxygen to the flue gas. The organic compounds and the carbon monoxide can in this way be further oxidized to CO2. A suitable catalyst is described, for example, by Wang et al. (Low temperature complete combustion or methane over titania-modified alumina supported palladium, Fuel 81 (2002) 1883-1887). Described herein is the positive effect of titania on the action of a palladium catalyst for the oxidation of ethylene.
Bij voorkeur streeft men ernaar om de verwijdering van de organische verbindingen en het koolmonoxide te combineren met de 2 verwijdering van zwaveloxiden en/of stikstofoxiden. Indien een rookgasmengsel onder oxidatieve condities over specifieke adsorbentia voor zwaveloxiden en stikstofoxiden geleid wordt, kunnen ook de zwaveloxiden en stikstofoxiden effectief uit de stroom van het rookgasmengsel worden 5 verwijderd. Zulke systemen, waarin enerzijds de koolstofhoudende verbindingen geoxideerd worden tot CO2 en anderzijds de zwaveloxiden en/of stikstofoxiden geadsorbeerd worden, maken bijvoorbeeld gebruik van monolithische blokken met daarop geïmmobiliseerd platinakatalysator en adsorptiemateriaal.It is preferable to combine the removal of the organic compounds and the carbon monoxide with the removal of sulfur oxides and / or nitrogen oxides. If a flue gas mixture is passed over specific adsorbents for sulfur oxides and nitrogen oxides under oxidative conditions, the sulfur oxides and nitrogen oxides can also be effectively removed from the stream of the flue gas mixture. Such systems, in which on the one hand the carbonaceous compounds are oxidized to CO2 and on the other hand the sulfur oxides and / or nitrogen oxides are adsorbed, make use of, for example, monolithic blocks with platinum catalyst and adsorption material immobilized thereon.
10 Zoals bekend is het wenselijk om CO2 toe te voeren aan tuinbouwkassen als koolstofbron voor de groei van de planten. Dit kan geschieden via gasleidingen, via aparte aanvoer met tankwagens en/of opslag in containers. Vaak streeft men er naar om CO2 uit de rookgassen van gasmotoren, die gebruikt worden voor warmte/kracht-koppeling (WKK) 15 bij de kas, te gebruiken.As is known, it is desirable to supply CO2 to horticultural greenhouses as a carbon source for the growth of the plants. This can be done via gas pipes, via separate supply with tankers and / or storage in containers. The aim is often to use CO2 from the flue gasses of gas engines, which are used for combined heat and power (CHP) 15 in the greenhouse.
Hiertoe is het noodzakelijk om de concentratie van stikstofoxiden, zwaveloxiden en etheen naar beneden te brengen. Het is namelijk bekend dat de eerste twee gassen een negatief effect hebben op de gewasgroei, en dat het laatste gas een groeihormoon is voor planten. Teveel etheen in 20 (tuinbouw)kassen kan leiden tot slappe gewassen met te vroeg en te snel rijp wordende vruchten.To this end, it is necessary to lower the concentration of nitrogen oxides, sulfur oxides and ethylene. It is known that the first two gases have a negative effect on crop growth and that the last gas is a growth hormone for plants. Too much ethylene in 20 (horticultural) greenhouses can lead to weak crops with fruits that mature too soon and too quickly.
Zoals verwacht kan onder de oxidatieve condities die heersen in de verschillende monolithische blokken, zowel de concentratie van zwaveloxiden dan wel stikstofoxiden, als de concentratie van etheen 25 verminderd worden. De etheenconcentratie bleek gereduceerd van 40.000 ppb tot 2000 ppb. Door het gebruik van een extra monoliet, specifiek voor de oxidatie van etheen, is gebleken dat de concentratie etheen tot 300 ppb kan worden teruggebracht. Dit voldoet weliswaar aan de huidige normen voor (tuinbouw)kassen, doch voor toekomstige normen is de concentratie etheen 30 nog steeds te hoog.As expected, under the oxidative conditions prevailing in the various monolithic blocks, both the concentration of sulfur oxides or nitrogen oxides, and the concentration of ethylene can be reduced. The ethylene concentration was found to be reduced from 40,000 ppb to 2000 ppb. By using an additional monolith, specifically for the oxidation of ethylene, it has been found that the concentration of ethylene can be reduced to 300 ppb. Although this complies with the current standards for (horticultural) greenhouses, the concentration of ethylene 30 is still too high for future standards.
33
Het is een doel van de uitvinding om een werkwijze te verschaffen, waarmee het etheen gehalte in de CO2 terug te brengen tot waarden in de grootte orde van hooguit enkele tientallen ppb’s.It is an object of the invention to provide a method with which the ethylene content in the CO2 can be reduced to values in the order of at most a few tens of ppbs.
Het is in het bijzonder een doel van de uitvinding om een proces te 5 vinden waarmee de concentratie etheen kan worden teruggebracht tot minder dan 300 ppb, in het bijzonder tot minder dan 10 ppb.It is in particular an object of the invention to find a process with which the ethylene concentration can be reduced to less than 300 ppb, in particular to less than 10 ppb.
De uitvinding is gebaseerd op het verrassende inzicht dat door de specifieke keuze van de volgorde van de behandelingsstappen in de werkwijze tot een verrassend goede zuivering van de gassen leidt en een 10 CO2 gasstroom levert die zo zuiver is dat deze zonder problemen als CO2 voeding voor kassen gebruikt kan worden. Alleen met de onderhavige volgorde verkrijgt men dit resultaat, zoals blijkt uit de hierin opgenomen voorbeelden. Andere volgordes van behandeling leiden slechts tot een beperkt en onvoldoend resultaat.The invention is based on the surprising insight that due to the specific choice of the order of the treatment steps in the method leads to a surprisingly good purification of the gases and provides a CO2 gas stream that is so pure that it can be used without problems as CO2 feed for greenhouses can be used. This result is obtained only with the present order, as is apparent from the examples included herein. Other orders of treatment only lead to a limited and insufficient result.
15 De uitvinding heeft derhalve betrekking op een werkwijze voor het verwijderen van etheen, en eventueel SO2 en NOx, uit een rookgasmengsel dat onder meer CO2, O2, SO2, NOx en etheen bevat, waarbij in een eerste stap door adsorptie SO2 uit het rookgasmengsel verwijderd wordt; vervolgens in een tweede stap door adsorptie NOx verwijderd wordt; en 20 daarna in een derde stap door katalytische oxidatie etheen verwijderd wordt.The invention therefore relates to a method for removing ethylene, and optionally SO 2 and NO x, from a flue gas mixture comprising inter alia CO2, O 2, SO 2, NO x and ethene, wherein SO 2 is removed from the flue gas mixture by adsorption is becoming; then NOx is removed by adsorption in a second step; and then ethylene is removed in a third step by catalytic oxidation.
De uitvinding heeft voorts betrekking op een inrichting voor het voor het verwijderen van etheen uit een rookgasmengsel, omvattende in stroomafwaartse richting: 25 - een compartiment voor de verwijdering van SO2 uit het rookgasmengsel, omvattende een katalytische oxidatie/adsorptie materiaal voor SO2; - een compartiment voor de verwijdering van NOx uit het rookgasmengsel, omvattende een katalytische oxidatie/adsorptie 30 materiaal voor NOx; en 4 - een compartiment voor de verwijdering van etheen uit het rookgasmengsel, omvattende een oxidatiekatalysator, in het bijzonder een oxidatiekatalysator die platina of palladium of de combinatie van beide omvat.The invention further relates to a device for removing ethylene from a flue gas mixture, comprising in downstream direction: a compartment for the removal of SO 2 from the flue gas mixture, comprising a catalytic oxidation / adsorption material for SO 2; a compartment for the removal of NOx from the flue gas mixture, comprising a catalytic oxidation / adsorption material for NOx; and 4 - a compartment for the removal of ethylene from the flue gas mixture, comprising an oxidation catalyst, in particular an oxidation catalyst comprising platinum or palladium or the combination of both.
55
Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm past men voor de verwijdering van SO2 een combinatie van katalytische oxidatie van SO2 in SO3 en adsorptie van SO3 toe. De oxidatie katalysator en het adsorbens zijn daarbij bij voor geïntegreerd in hetzelfde materiaal, dat op zich weer op een 10 monoliet aangebracht kan zijn. Geschikte katalysatoren zijn edelmetalen, terwijl als adsorbens een materiaal gebruikt wordt dat sulfaten vormt. Een voorbeeld van een geschikte combinatie van materialen is Pt/Cu op titania.According to a preferred embodiment, a combination of catalytic oxidation of SO2 in SO3 and adsorption of SO3 is used for the removal of SO2. The oxidation catalyst and the adsorbent are thereby integrated in the same material, which can itself be applied to a monolith. Suitable catalysts are noble metals, while the adsorbent used is a material that forms sulphates. An example of a suitable combination of materials is Pt / Cu on titania.
Voor de verwijdering van NOx gebruikt men een vergelijkbaar systeem, waarbij een voorkeur materiaal Pt/K-zout, zoals een carbonaat, op 15 alumina washcoat is.For the removal of NOx, a similar system is used in which a preferred material is Pt / K salt, such as a carbonate, on alumina washcoat.
Etheen verwijdert men liefst met behulp van een edelmetaal op een washcoat. Geschikte edelmetalen zijn platina, palladium of combinaties daarvan. Als washcoat past men bij voorkeur alumina of titania toe.Ethylene is preferably removed using a precious metal on a washcoat. Suitable noble metals are platinum, palladium or combinations thereof. Alumina or titania is preferably used as the wash coat.
Aangezien alle werkwijze stappen bij voorkeur gebruik maken van 20 oxidatie, is het gewenst dat in het gasmengsel oxiderende condities heersen, bij voorkeur een overmaat zuurstof ten opzichte van de te oxideren componenten.Since all process steps preferably use oxidation, it is desirable that oxidizing conditions prevail in the gas mixture, preferably an excess of oxygen relative to the components to be oxidized.
Zodra de materialen verzadigd zijn, kan er geregenereerd worden onder reducerende omstandigheden, bij voorbeeld door behandeling met CO 25 en/of H2.Once the materials are saturated, regeneration can be carried out under reducing conditions, for example by treatment with CO 25 and / or H2.
De uitvinding wordt bij voorkeur toegepast voor de behandeling van rookgassen van gasmotoren, waarbij te denken valt aan motoren met vermogens van 1 MWe tot 22 MWe, rookgas debieten gelegen tussen 5.000 kg/h tot 110.000 kg/h, met temperaturen gelegen tussen 300 en 500°C.The invention is preferably used for the treatment of flue gases from gas engines, in which case engines with powers from 1 MWe to 22 MWe can be envisaged, flue gas flows between 5,000 kg / h and 110,000 kg / h, with temperatures between 300 and 500 ° C.
55
In een representatief voorbeeld gebruikt men voor de verwijdering van NOx een Pt/KC03 systeem. Adsorptie vindt plaats onder oxiderende condities, waarbij de volgende twee reactieschema’s representatief zijn voor de verwijdering en desorptie.In a representative example, a Pt / KCO3 system is used for the removal of NOx. Adsorption takes place under oxidizing conditions, the following two reaction schemes being representative of the removal and desorption.
5 Adsorptie van SO2 (oxiderende condities; Pt.Cu op een titania washcoat) SO2 + I/2O2 + Pt + Sorber —-> Sorber-SOx + Pt 10 Desorptie (reducerende condities)5 Adsorption of SO2 (oxidizing conditions; Pt.Cu on a titania washcoat) SO2 + I / 2O2 + Pt + Sorber —-> Sorber-SOx + Pt 10 Desorption (reducing conditions)
Sorber-SOx + H2 + CO + Pt —> Sorber + SO2 + H2O + CO2 + PtSorber-SOx + H2 + CO + Pt -> Sorber + SO2 + H2O + CO2 + Pt
Voor de verwijdering van NOx((NO) geldt een vergelijkbaar 15 reactieschema, waarbij als adsorbens een Pt/ een alumina washcoat gebruikt wordt 2 NO + 3/2 02 + Pt + K2CO3 > 2KNOa + Pt + C02 20A similar reaction scheme applies to the removal of NOx ((NO), in which a Pt / alumina washcoat is used as adsorbent 2 NO + 3/2 02 + Pt + K2CO3> 2KNOa + Pt + CO 2 20
Desorptie (reducerende condities) 2 KNO3 + Pt + CO +4H2 K2CO3 + N2 + 4 H20 + Pt 25 In de navolgende voorbeelden wordt onder vergelijkbare condities de omzetting van etheen, SO2 en NOx gegeven bij verschillende configuraties van katalysatoren.Desorption (reducing conditions) 2 KNO3 + Pt + CO + 4H2 K2CO3 + N2 + 4 H2O + Pt In the following examples the conversion of ethylene, SO2 and NOx is given under different conditions with different configurations of catalysts.
Rookgassen van een gasmotor van met een temperatuur van 400°C werden behandeld onder toepassing van een verwijderings-systeem met 30 diverse configuraties 6Flue gases from a gas engine with a temperature of 400 ° C were treated using a removal system with 30 various configurations 6
In de tabel zijn de conversie waarden van NOx en etheen gegeven voor verschillende configuraties. Daarbij zijn de NOx en SO2 verwijdering gebaseerd op de systemen zoals hierboven beschreven. Etheen verwijdering vindt plaats met behulp van een Pt katalysator op een alumina washcoat.In the table the conversion values of NOx and ethylene are given for different configurations. In addition, the NOx and SO2 removal are based on the systems as described above. Ethylene removal takes place with the aid of a Pt catalyst on an alumina washcoat.
55
Gemiddelde etheen en NOx waarden onder praktische omstandighedenAverage ethylene and NOx values under practical conditions
Inlaat concentratie configuratie UitlaatconcentratieInlet concentration configuration Outlet concentration
Etheen NOx Etheen NOx 10 (ppb) (ppm) (ppb) (ppm) 40.000 130-220 geen reiniger 40.000 130-220 40.000 130-220 S02 NOx NOx NOx 1500-2000 1-3 40.000 130-220 OXI S02 NOx NOx NOx 200-300 1-3 15 40.000 130-220 SQ2 OXI NOx NOx NOx 200-300 1-3 40.000 130-220 S02 NOx NOx NOx OXI <50 1-3Ethylene NOx Ethylene NOx 10 (ppb) (ppm) (ppb) (ppm) 40,000 130-220 no cleaner 40,000 130-220 40,000 130-220 S02 NOx NOx NOx 1500-2000 1-3 40,000 130-220 OXI S02 NOx NOx NOx 200-300 1-3 15 40,000 130-220 SQ2 OXI NOx NOx NOx 200-300 1-3 40,000 130-220 S02 NOx NOx NOx OXI <50 1-3
Hieruit blijkt dat de etheen conversie voor de SO2 en voor de NOx (na de SO2) dezelfde omzetting van etheen van ongeveer 40.000 ppb naar 20 ongeveer 200-300 ppb geeft. Deze conversie voldoet aan de huidige normen een etheen concentratie naar de tuinbouwkas, maar voor toekomstige normen is de conversie niveau te laag.This shows that the ethylene conversion for the SO2 and for the NOx (after the SO2) gives the same ethylene conversion from approximately 40,000 ppb to approximately 200-300 ppb. This conversion complies with current standards and an ethylene concentration to the greenhouse, but the conversion level is too low for future standards.
Verrassenderwijs geeft de plaatsing van de oxidatie katalysator na de NOx adsorptie een veel hogere conversiegraad van etheen (40.000 ppb 25 naar minder 50 ppb en in de meeste gevallen onder de 10 ppb en in sommige gevallen onder het detectie niveau van 2 ppb).Surprisingly, the placement of the oxidation catalyst after the NOx adsorption gives a much higher degree of conversion of ethylene (40,000 ppb to less 50 ppb and in most cases below 10 ppb and in some cases below the detection level of 2 ppb).
De redenen van deze verrassend sterkte reductie van het etheen gehalte is op basis van de bekende literatuur en de octrooi literatuur niet te verklaren.The reasons for this surprisingly strong reduction in ethylene content cannot be explained on the basis of the known literature and the patent literature.
3030
Claims (10)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2002257A NL2002257C2 (en) | 2008-11-26 | 2008-11-26 | METHOD AND DEVICE FOR REMOVING ETHENE FROM A SMOKE GAS MIXTURE |
| PCT/NL2009/050716 WO2010080022A1 (en) | 2008-11-26 | 2009-11-25 | Process and apparatus for removing ethylene from a flue gas mixture |
| CA2744672A CA2744672A1 (en) | 2008-11-26 | 2009-11-25 | Process and apparatus for removing ethylene from a flue gas mixture |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2002257 | 2008-11-26 | ||
| NL2002257A NL2002257C2 (en) | 2008-11-26 | 2008-11-26 | METHOD AND DEVICE FOR REMOVING ETHENE FROM A SMOKE GAS MIXTURE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL2002257C2 true NL2002257C2 (en) | 2010-05-27 |
Family
ID=40846426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL2002257A NL2002257C2 (en) | 2008-11-26 | 2008-11-26 | METHOD AND DEVICE FOR REMOVING ETHENE FROM A SMOKE GAS MIXTURE |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA2744672A1 (en) |
| NL (1) | NL2002257C2 (en) |
| WO (1) | WO2010080022A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3018999A4 (en) * | 2013-07-11 | 2017-06-07 | Royal Institution for the Advancement of Learning/McGill University | Apparatus for carbon dioxide enrichment |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2640889A1 (en) * | 1988-12-26 | 1990-06-29 | Toulouse Inst Nat Polytech | Process and device for catalytic purification of the atmosphere of an enclosure for storing plants |
| EP0512506A1 (en) * | 1991-05-10 | 1992-11-11 | Sumitomo Metal Mining Company Limited | Method for removing nitrogen oxides from exhaust gases |
| EP0799633A1 (en) * | 1996-04-04 | 1997-10-08 | Linde Aktiengesellschaft | Process and apparatus for eliminating carbon monoxide and/or hydrogen from an air stream |
| US5780002A (en) * | 1994-11-04 | 1998-07-14 | Jiro Hiraishi, Director-General Of Agency Of Industrial Science And Technology | Exhaust gas cleaner and method for cleaning exhaust gas |
| EP1090674A1 (en) * | 1998-05-26 | 2001-04-11 | Shimakawa Seisakusyo Co., Ltd. | Device and method for cleaning noxious gas |
| EP1226862A2 (en) * | 2001-01-30 | 2002-07-31 | Ruhrgas Aktiengesellschaft | Process and device for the production of a gas mixture containing CO2 to fertilize hothouse plants |
| US20050247196A1 (en) * | 2004-03-26 | 2005-11-10 | Robert Benesch | Systems and methods for purifying unsaturated hydrocarbon(s), and compositions resulting therefrom |
-
2008
- 2008-11-26 NL NL2002257A patent/NL2002257C2/en not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-11-25 WO PCT/NL2009/050716 patent/WO2010080022A1/en not_active Ceased
- 2009-11-25 CA CA2744672A patent/CA2744672A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2640889A1 (en) * | 1988-12-26 | 1990-06-29 | Toulouse Inst Nat Polytech | Process and device for catalytic purification of the atmosphere of an enclosure for storing plants |
| EP0512506A1 (en) * | 1991-05-10 | 1992-11-11 | Sumitomo Metal Mining Company Limited | Method for removing nitrogen oxides from exhaust gases |
| US5780002A (en) * | 1994-11-04 | 1998-07-14 | Jiro Hiraishi, Director-General Of Agency Of Industrial Science And Technology | Exhaust gas cleaner and method for cleaning exhaust gas |
| EP0799633A1 (en) * | 1996-04-04 | 1997-10-08 | Linde Aktiengesellschaft | Process and apparatus for eliminating carbon monoxide and/or hydrogen from an air stream |
| EP1090674A1 (en) * | 1998-05-26 | 2001-04-11 | Shimakawa Seisakusyo Co., Ltd. | Device and method for cleaning noxious gas |
| EP1226862A2 (en) * | 2001-01-30 | 2002-07-31 | Ruhrgas Aktiengesellschaft | Process and device for the production of a gas mixture containing CO2 to fertilize hothouse plants |
| US20050247196A1 (en) * | 2004-03-26 | 2005-11-10 | Robert Benesch | Systems and methods for purifying unsaturated hydrocarbon(s), and compositions resulting therefrom |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2744672A1 (en) | 2010-07-15 |
| WO2010080022A1 (en) | 2010-07-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2336855C (en) | Process and catalyst/sorber for treating sulfur compound containing effluent | |
| RU2108140C1 (en) | Method of treating exhaust gases | |
| Kumar et al. | A review on zeolite catalyst for deNOx performance in ammonia–selective catalytic reduction | |
| CA2782944C (en) | Process for the removal of sulfur compounds from gas streams | |
| CN105498447A (en) | Low-temprature flue gas denitration and poisoning-prevention system | |
| CN102000547B (en) | Cuprous chloride-modified honeycomb activated carbon adsorbing material and preparation method thereof | |
| NL2002257C2 (en) | METHOD AND DEVICE FOR REMOVING ETHENE FROM A SMOKE GAS MIXTURE | |
| Cui et al. | Simultaneous catalytic oxidation of nitric oxide and elemental mercury over Cu-Fe binary oxide treated by oxygen non-thermal plasma | |
| CA2848721C (en) | Method and system for nox reduction in flue gas | |
| CA2118120C (en) | Process and apparatus for recovering sulphur from a gas stream containing hydrogen sulphide | |
| US8491844B2 (en) | Scrubbing a gas containing nitrogen oxides | |
| NL2002711C2 (en) | METHOD FOR PURIFYING SMOKE GASES FROM A GAS ENGINE | |
| NL2022304B1 (en) | Method and system for flue gas treatment | |
| Bereketidou et al. | Simultaneous removal of NO and SO2 from combustion flue gases using supported copper oxide catalysts | |
| Кіосе et al. | INFLUENCE OF PRE-ADSORBED SULPHUR DIOXIDE AND WATER VAPOR ON THE PROTECTIVE PROPERTIES OF A COPPER-PALLADIUM CATALYST FOR CARBON MONOXIDE OXIDATION | |
| KR102243904B1 (en) | Ir-based catalyst improved in nitrogen oxide reduction performance by carbon monoxide treatment, nitrogen oxide reduction apparatus and reduction method improved in nitrogen oxide reduction performance by carbon monoxide treatment | |
| JP4277170B2 (en) | Exhaust gas purification method and apparatus | |
| JPS5841893B2 (en) | Hiengasu Shiyorihouhou | |
| DK202200308A1 (en) | A process for selective catalytic reduction (SCR) of sulfur-containing gases | |
| JPH06254352A (en) | Method for purifying waste combustion gas and catalyst used in this method | |
| JPH04200741A (en) | Adsorptive removing agent of low concentration nitrogen oxide | |
| JPH04219309A (en) | Method and device for removing nitrogen oxides from mixed gas | |
| Wang | Active carbon materials for elimination of sulfur dioxide | |
| Kisamori et al. | SO~ 2 and NOx Removal at Ambient Temperatures Using Activated Carbon Fibers | |
| MXPA01000311A (en) | Process and catalyst/sorber for treating sulfur compound containing effluent |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20120601 |