RU2391129C1 - Procedure and facility for utilisation of acid condensate of smoke fumes and production of nitric acid - Google Patents
Procedure and facility for utilisation of acid condensate of smoke fumes and production of nitric acid Download PDFInfo
- Publication number
- RU2391129C1 RU2391129C1 RU2008138783/15A RU2008138783A RU2391129C1 RU 2391129 C1 RU2391129 C1 RU 2391129C1 RU 2008138783/15 A RU2008138783/15 A RU 2008138783/15A RU 2008138783 A RU2008138783 A RU 2008138783A RU 2391129 C1 RU2391129 C1 RU 2391129C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cold
- acid
- sector
- condensate
- nitric acid
- Prior art date
Links
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 5
- 239000003517 fume Substances 0.000 title abstract 5
- 239000000779 smoke Substances 0.000 title abstract 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 43
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 13
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 4
- 239000004063 acid-resistant material Substances 0.000 claims description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 2
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 claims 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 abstract 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 abstract 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 5
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 2
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000589614 Pseudomonas stutzeri Species 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O thiamine pyrophosphate Chemical compound CC1=C(CCOP(O)(=O)OP(O)(O)=O)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессах очистки дымовых газов от вредных примесей, а именно при очистке дымовых газов теплогенераторов, работающих на бессернистом топливе (природном газе) от оксидов азота, с утилизацией их в форме азотной кислоты.The invention relates to a power system and can be used in the processes of purification of flue gases from harmful impurities, namely, when cleaning flue gases of heat generators operating on sulfur-free fuel (natural gas) from nitrogen oxides, with their utilization in the form of nitric acid.
Известен способ для удаления оксидов азота из дымовых газов, в котором дымовые газы охлаждают до температуры ниже точки росы с конденсацией водяных паров в трубчатом теплообменнике, смешивают с воздухом, содержащим озон для нейтрализации кислотных компонентов и отводят образовавшийся кислый конденсат и очищенные дымовые газы, который осуществляется в устройстве, представляющем собой часть газохода (зону обработки), с размещенными в нем теплообменной и абсорбционной секциями, представляющими собой трубчатые теплообменники с поддоном [1].A known method for removing nitrogen oxides from flue gases, in which the flue gas is cooled to a temperature below the dew point with condensation of water vapor in a tubular heat exchanger, is mixed with air containing ozone to neutralize the acid components and the formed acid condensate and purified flue gases are removed, which is carried out in the device, which is a part of the flue (processing zone), with the heat exchange and absorption sections located in it, which are tubular heat exchangers with a tray [ one].
Основным недостатком известного способа и устройства является отсутствие технологии и оборудования для утилизации уловленных вредных примесей в кислом конденсате, что снижает его экономическую и экологическую эффективность.The main disadvantage of this method and device is the lack of technology and equipment for the disposal of trapped harmful impurities in acid condensate, which reduces its economic and environmental efficiency.
Более близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ очистки дымовых газов, утилизации тепла и уловленных компонентов, проводимый в зоне обработки дымовых газов, который заключается в охлаждении дымовых газов до температуры ниже температуры точки росы, конденсации водяных паров и окислении оксидов азота (NO), находящихся в дымовых газах, до диоксидов (NO2) и абсорбцию диоксидов азота насыщенным конденсатом с образованием кислого конденсата (раствора разбавленной азотной кислоты - HNO3), который далее поступает на очистку, где очищается от кислотных компонентов на анионите, с получением в процессе регенерации разбавленного солевого раствора NaNO3.Closer in technical essence to the present invention is a method of purification of flue gases, heat and trapped components, carried out in the flue gas treatment zone, which consists in cooling the flue gas to a temperature below the dew point temperature, condensation of water vapor and oxidation of nitrogen oxides (NO) in flue gases, to dioxides (NO 2 ) and absorption of nitrogen dioxide by saturated condensate to form acid condensate (diluted nitric acid solution - HNO 3 ), which then flows for cleaning, where it is cleaned from acid components on anion exchange resin, with the preparation of a diluted NaNO 3 saline solution during the regeneration process.
Известный способ реализуется в устройстве, состоящем из зоны обработки дымовых газов, соединенной по кислому конденсату с анионитовым фильтром, представляющим собой цилиндрический короб с коническим поддоном, заполненный анионитом (насадкой) [2].The known method is implemented in a device consisting of a flue gas treatment zone connected via acid condensate to an anion exchange filter, which is a cylindrical box with a conical tray filled with anion exchange resin (nozzle) [2].
Основными недостатками известного способа являются сложность утилизации полученного солевого раствора NaNO3 ввиду его малой концентрации и невозможность очистки кислого конденсата с выделением товарной азотной кислоты, что снижает его экономическую и экологическую эффективность.The main disadvantages of this method are the difficulty of disposal of the obtained NaNO 3 saline solution due to its low concentration and the inability to purify acidic condensate with the release of commercial nitric acid, which reduces its economic and environmental efficiency.
Основным недостатком известного устройства является невозможность выделения в нем из кислого конденсата товарной азотной кислоты, что также снижает его экономическую и экологическую эффективность.The main disadvantage of the known device is the inability to isolate commodity nitric acid from the acid condensate in it, which also reduces its economic and environmental efficiency.
Техническим результатом, на решение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение экономической и экологической эффективности очистки кислого конденсата дымовых газов с получением из него азотной кислоты.The technical result, the solution of which the present invention is directed, is to increase the economic and environmental efficiency of cleaning acidic condensate of flue gases to obtain nitric acid from it.
Технический результат достигается тем, что способ утилизации кислого конденсата дымовых газов с получением азотной кислоты включает в себя непрерывную подачу кислого конденсата из зоны обработки дымовых газов в холодный сектор в ячейки, заполненные насадкой вращающегося ротора утилизатора, работающий в холодном режиме, где осуществляется непрерывное вымораживание воды из кислого конденсата потоком холодного воздуха при температуре ниже нуля и выше температуры кристаллизации комплекса HNO3·3H2O на поверхности насадки, отделение раствора 50-53%-ной азотной кислоты (HNO3·3Н2О) и вывода его из утилизатора в виде жидкости, причем поток нагретого воздуха с температурой 10-15°С добавляют в дутьевой воздух перед подачей его в зону обработки на охлаждение дымовых газов, очищенные дымовые газы из зоны обработки одновременно и непрерывно подают в горячий сектор утилизатора, работающий в горячем режиме, где происходит размораживание льда в процессе регенерации потоком очищенных дымовых газов на поверхности насадки, в котором они охлаждаются, дополнительно очищаясь от оставшихся оксидов азота при контакте с талой водой, освобождаются от капель воды на каплеотбойнике и выводятся из утилизатора в атмосферу, а размороженная вода выводится из поддона горячего сектора утилизатора.The technical result is achieved by the fact that the method of utilizing acidic condensate of flue gases to produce nitric acid involves the continuous supply of acidic condensate from the flue gas treatment zone to the cold sector into cells filled with a nozzle of a rotating rotor of the utilizer operating in a cold mode, where water is continuously frozen out from acidic condensate stream of cold air at a temperature below zero and above the crystallization temperature of the complex HNO 3 · 3H 2 O to the nozzle surface, separating stretch ora 50-53% nitric acid (HNO 3 · 3H 2 O) and outputting it from the waste in a liquid, wherein the heated air flow with a temperature of 10-15 ° C added to blow air before it is fed into the treatment zone for cooling the flue gases, the purified flue gases from the treatment zone are simultaneously and continuously fed into the hot sector of the utilizer operating in the hot mode, where the ice is thawed during the regeneration by the stream of purified flue gases on the surface of the nozzle in which they are cooled, additionally clearing of the remaining approx ide nitrogen when in contact with the melt water, freed from water droplets on the entrainment separator and removed from the waste heat to the atmosphere, and thawed water is discharged from the hot sector pallet exchanger.
Технический результат достигается также тем, что устройство для утилизации кислого конденсата дымовых газов с получением азотной кислоты (роторный утилизатор) включает цилиндрический короб, жестко соединенный с секторной плитой, делящей его на холодный и горячий секторы, в котором помещен ротор с радиальными ячейками, заполненными насадкой, изготовленной из кислотостойкого материала с развитой поверхностью, причем над первой ячейкой холодного сектора по ходу вращения ротора помещен распределитель кислого конденсата, выполненный в виде перфорированного патрубка, холодный и горячий секторы короба сверху соединены с патрубками выхода нагретого воздуха и входа дымовых газов, а снизу - с расширителями, каплеотбойником и патрубками входа холодного воздуха и выхода охлажденных дымовых газов, соответственно.The technical result is also achieved by the fact that the device for utilization of acidic condensate of flue gases to produce nitric acid (rotary utilizer) includes a cylindrical box rigidly connected to a sector plate dividing it into cold and hot sectors, in which a rotor with radial cells filled with a nozzle is placed made of an acid-resistant material with a developed surface, and over the first cell of the cold sector in the direction of rotation of the rotor is placed an acid condensate distributor, made in of the perforated nozzle, the cold and hot sectors of the duct are connected from above to the nozzles of the heated air outlet and flue gas inlet, and from the bottom to the expanders, droplet eliminator, and cold air inlet and cooled flue gas outlet pipes, respectively.
Устройство (роторный утилизатор) для реализации предлагаемого способа утилизации кислого конденсата с получением азотной кислоты приведено на фиг.1, 2.A device (rotary utilizer) for implementing the proposed method for the utilization of acid condensate to produce nitric acid is shown in FIGS. 1, 2.
Предлагаемый роторный утилизатор включает короб 1, жестко соединенный с секторной плитой 2, делящей его на холодный и горячий секторы 3 и 4, соответственно, в котором помещен ротор 5 с радиальными ячейками 6, заполненными насадкой 7, изготовленной из кислотостойкого материала с развитой поверхностью, причем над первой ячейкой холодного сектора 3 по ходу вращения ротора 5 помещен распределитель кислого конденсата 8, выполненный в виде перфорированного патрубка, холодный и горячий секторы 3 и 4 сверху соединены с патрубками выхода воздуха и входа дымовых газов 9 и 10, а снизу с расширителем 11 и расширителем 12, снабженным каплеотбойником 13, соединенными с патрубками входа холодного воздуха и выхода охлажденных дымовых газов 14 и 15, соответственно.The proposed rotary utilizer includes a
В основу получения азотной кислоты при очистке дымовых газов, получаемых при сжигании природного газа, положен их состав, в котором отсутствуют оксиды серы (SOx) (природный газ предварительно очищают от серосодержащих компонентов), и основным вредным компонентом являются оксиды азота (NOx), возникающие в процессе горения и количество которых определяется режимом горения [3], возможность их быстрого окисления и поглощения конденсатом водяных паров в присутствии озона с образованием раствора сильно разбавленной азотной кислоты (кислого конденсата) [2], а также температура замерзания чистой азотной кислоты и ее комплексов с водой, которая значительно ниже температуры замерзания воды (температура плавления, tпл чистой HNO3 равна - 42,0°С; tпл H2O·HNO3 равна - 38°С; tпл H2O·3HNO3 равна - 18,47°С) [5, с.793].The production of nitric acid in the treatment of flue gases obtained by burning natural gas is based on their composition, in which there are no sulfur oxides (SO x ) (natural gas is preliminarily purified from sulfur-containing components), and the main harmful component is nitrogen oxides (NO x ) arising during the combustion process and the amount of which is determined by the combustion regime [3], the possibility of their rapid oxidation and absorption by condensate of water vapor in the presence of ozone with the formation of a solution of highly dilute nitric acid (acidic ensata) [2], and the freezing point of pure nitric acid and its complexes with water, which is significantly below the water freezing temperature (melting temperature, t pl of pure HNO 3 is - 42,0 ° C; t mp H 2 O · HNO 3 equal to - 38 ° C; t PL H 2 O · 3HNO 3 equal to - 18.47 ° C) [5, p. 793].
Предлагаемый способ утилизации кислого конденсата дымовых газов с получением азотной кислоты осуществляется в предлагаемом роторном утилизаторе следующим образом. Кислый конденсат (раствор разбавленной азотной кислоты с концентрацией около 1 вес.%) из зоны обработки дымовых газов через распределитель 8 поступает в холодный сектор 3 на насадку 7 ячеек 6, вращающегося ротора 2 (привод ротора 2 на фиг.1, 2 не показан) роторного утилизатора, работающую в холодном режиме, на поверхности которой он контактирует с поднимающимся снизу потоком холодного воздуха с температурой ((-5)-(-15))°С, поступающим в холодный сектор через патрубок 14 и расширитель 11. В холодном секторе 3, в результате многократного противоточного контакта кислого конденсата на поверхности насадки 7, вращающихся с ротором 5 радиальных ячеек 6, стекающего сверху вниз под действием силы тяжести, с потоком холодного воздуха, происходит охлаждение конденсата от температуры (50-60)°С до 0°С и ниже, сопровождаемое образованием льда из воды, который остается на поверхности насадки 7, оставшаяся незамерзшая часть кислого конденсата, представляющая собой смесь гидратных комплексов азотной кислоты (Н2О·HNO3 и Н2О·3HNO3), стекает в поддон расширителя 11 холодного сектора 3, откуда его направляют в емкость для хранения азотной кислоты (на фиг.1, 2 не показана), а ячейки 6 с насадкой 7, покрытой льдом, поступают в горячий сектор 4. Уходящий поток нагретого воздуха нагревается до температуры (10-15)°С и через патрубок 9 добавляется в дутьевой воздух перед подачей его в зону обработки на охлаждение дымовых газов. Время работы ячейки 6 в холодном режиме, соответственно, скорость вращения ротора 5, определяются временем замерзания конденсата и концентрацией получаемой азотной кислоты, которую предварительно находят опытным путем (максимальная концентрация по Н2О·3HNO3 - 53 вес.%). Параллельно описанному процессу выделения азотной кислоты из кислого конденсата, в холодном секторе 3 утилизатора, работающим в холодном режиме, очищенные дымовые газы из зоны обработки через патрубок 10 подают в ячейки 6, находящиеся в данный момент в горячем секторе 4, работающем в горячем режиме (регенерации), поверхность насадки 7 которых покрыта льдом, который в результате многократного контакта с горячими дымовыми газами тает, талая вода стекает в поддон расширителя 12, откуда ее направляют в сборник конденсата (на фиг.1, 2 не показан), после чего ячейки 6 с очищенной от льда насадкой 7, снова поступают в холодный сектор 3. Охлажденные дымовые газы в результате многократного контакта со льдом, дополнительно очищаются от оставшихся оксидов азота, при их взаимодействии с талой водой и, освобождаясь от капель конденсата на каплеотбойнике 13 и через патрубок 6, газоход и дымовую трубу (на фиг.1, 2 не показаны) выводятся в атмосферу, после чего цикл повторяется. При этом, для охлаждения холодного сектора 3 в зимнее время используется наружный воздух, а при наружной температуре выше -5°С воздух охлаждают в холодильной установке, холодопроизводительность которой определяют по максимальной летней температуре пятидневки и производительности утилизатора.The proposed method for the disposal of acidic condensate of flue gases to produce nitric acid is carried out in the proposed rotary utilizer as follows. Acid condensate (diluted nitric acid solution with a concentration of about 1 wt.%) From the flue gas treatment zone through the distributor 8 enters the
Так как холодный воздух подается в холодный сектор 3 роторного утилизатора специальным вентилятором (на фиг.1, 2 не показан) при избыточном давлении, которое превышает давление дымовых газов в горячем секторе 4 (газовый тракт большинства котельных установок находится под разрежением) [4, с.438], то поступление горячих дымовых газов в холодный сектор 3 исключено, что обеспечивает надежный режим охлаждения конденсата до требуемой температуры и последующего его замораживания. Переток воздуха из холодного сектора 3 в горячий сектор 4 зависит от качества радиальных уплотнений, обеспечиваемых секторной плитой 2, жестко прикрепленной к коробу 1, и периферийных уплотнений, размещенных по периметру короба 1 (на фиг.1, 2 не показаны) и составляет 10-20% от расчетного количества холодного воздуха [4, с.280], поэтому для нормальной работы роторного утилизатора обеспечивают повышенный расход холодного воздуха (требуемый расход холодного воздуха находят опытным путем).Since cold air is supplied to the
Экономическая и экологическая эффективность предлагаемого изобретения подтверждается следующим примером.The economic and environmental effectiveness of the invention is confirmed by the following example.
При конденсации водяных паров дымовых газов в зоне обработки выделяется тепло в количестве 10,764 ккал/моль (2630 кДж/кг), тогда как расход холода на замерзание воды кислого конденсата в предлагаемом способе утилизации кислого конденсата равен 1,4363 ккал/моль (348 кДж/кг) [5, с.793], т.е. количество утилизированной энергии в 7,5 раз превышает энергию, затраченную на получение холода для охлаждения воздуха в теплое время года (в холодное время холодильная установка не используется). Кроме того, при снижении концентрации оксидов азота в дымовых газах, например, от 0,35 г/м3 до 0,1 г/м3 конденсатом водяных паров поглощается 0,25 г/м3 NOx, состоящих на (95-99)% из NO [3], молекулярная масса которых и, соответственно, вес после их окисления до NO2 и поглощения водой увеличивается до 0,5 г/м3. Из расчета и справочных данных видно: при сжигании природного газа и коэффициенте избытка воздуха в уходящих газах αyx=1,33 средний расход дымовых газов на единицу мощности котла (1 мВт) составляет приблизительно 1500 м3/ч [6, с.20], откуда получается, что удельное количество получаемой HNO3 (в пересчете на 100%-ную концентрацию) составит 0,5 кг/ч или 1 кг 50%-ной азотной кислоты на 1 мВт установленной мощности котла. При работе котла, оснащенного предлагаемой установкой, 8000 часов в год получаем, что 1 мВт установленной мощности теплогенератора обеспечивает получение 8 т 50%-ной азотной кислоты в год. Соответственно, средняя ТЭС мощностью 1000 мВт, работающая на природном газе, при относительно небольших затратах на оборудование предлагаемой установкой очистки обеспечит, наряду с очисткой дымовых газов от оксидов азота и улучшением экологических характеристик окружающей атмосферы в месте своего расположения, получение практически бесплатной азотной кислоты в количестве 8000 т/год, что позволяет окупить все расходы на очистку и получить дополнительную прибыль от ее реализации. Кроме того, попутное получение азотной кислоты хотя бы на нескольких ТЭС позволит сократить производство азотной кислоты на специализированных предприятиях, являющихся крупнейшими загрязнителями окружающей среды и дополнительно (в масштабе региона или страны) снизить выбросы вредных веществ в окружающую среду.When condensing water vapor of flue gases in the treatment zone, heat is generated in the amount of 10.764 kcal / mol (2630 kJ / kg), while the cold flow rate for freezing acid condensate water in the proposed method for utilizing acid condensate is 1.4363 kcal / mol (348 kJ / kg) [5, p. 793], i.e. the amount of utilized energy is 7.5 times higher than the energy spent on getting cold to cool the air in the warm season (in the cold season, the refrigeration unit is not used). In addition, with a decrease in the concentration of nitrogen oxides in flue gases, for example, from 0.35 g / m 3 to 0.1 g / m 3, 0.25 g / m 3 NO x , which are composed of (95-99 )% of NO [3], the molecular weight of which and, accordingly, the weight after their oxidation to NO 2 and absorption by water increases to 0.5 g / m 3 . From the calculation and reference data it can be seen: when burning natural gas and the coefficient of excess air in the exhaust gases α yx = 1.33, the average consumption of flue gases per unit capacity of the boiler (1 mW) is approximately 1500 m 3 / h [6, p.20] , whence it turns out that the specific amount of HNO 3 produced (in terms of 100% concentration) will be 0.5 kg / h or 1 kg of 50% nitric acid per 1 mW of installed boiler capacity. When the boiler equipped with the proposed installation, 8000 hours per year, we get that 1 mW of installed capacity of the heat generator provides 8 tons of 50% nitric acid per year. Accordingly, the average 1000 MW natural gas-fired TPP, at relatively low cost for the equipment offered by the purification plant, will provide, along with the purification of flue gases from nitrogen oxides and the improvement of the environmental characteristics of the surrounding atmosphere, almost free nitric acid in the amount of 8000 t / year, which allows you to recoup all the costs of cleaning and get additional profit from its implementation. In addition, the associated production of nitric acid at least at several TPPs will reduce the production of nitric acid at specialized enterprises that are the largest environmental pollutants and additionally (at the regional or national level) reduce emissions of harmful substances into the environment.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет совместить процесс очистки дымовых газов от оксидов азота с выделением из продуктов очистки азотной кислоты, получение которой на специализированных предприятиях сопряжено со значительными энергетическими и экономическим затратами и высокой экологической опасностью для окружающей среды, что, в целом, повышает экономическую и экологическую эффективность процесса очистки дымовых газов и работы теплогенерирующей установки.Thus, the present invention allows to combine the process of purification of flue gases from nitrogen oxides with the release of nitric acid from the products of purification, the preparation of which is associated with significant energy and economic costs and high environmental hazard to the environment, which, in general, increases the economic and environmental efficiency of the flue gas cleaning process and the operation of a heat generating installation.
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ № 2161528, МКл.4 B01D 53/00, 2001.1. RF patent No. 2161528, MKl. 4 B01D 53/00, 2001.
2. Патент РФ № 2186612, МКл.4 B01D 53/60, 2002.2. RF patent No. 2186612, MKl. 4 B01D 53/60, 2002.
3. Зельдович Я.Б. окисление азота при горении. М.; Л.: АН СССР, 1947. 147 с.3. Zeldovich Ya. B. nitrogen oxidation during combustion. M .; L .: Academy of Sciences of the USSR, 1947. 147 p.
4.Делягин Г.Н. и др. Теплогенерирующие установки. М. Стройиздат, 1986, с.560.4.Delyagin G.N. and others. Heat generating installations. M. Stroyizdat, 1986, p. 560.
5. Справочник химика, т.I. - Л.: Химия, 1965, 1006 с.5. Handbook of a chemist, T.I. - L .: Chemistry, 1965, 1006 p.
6. Роддатис К.Ф., Соколовский Я.Б. Справочник по котельным установкам малой производительности. - М.: Энергия, 1975, 368 с.6. Roddatis KF, Sokolovsky Y.B. Handbook of low-capacity boiler plants. - M.: Energy, 1975, 368 p.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008138783/15A RU2391129C1 (en) | 2008-09-29 | 2008-09-29 | Procedure and facility for utilisation of acid condensate of smoke fumes and production of nitric acid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008138783/15A RU2391129C1 (en) | 2008-09-29 | 2008-09-29 | Procedure and facility for utilisation of acid condensate of smoke fumes and production of nitric acid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008138783A RU2008138783A (en) | 2010-04-10 |
| RU2391129C1 true RU2391129C1 (en) | 2010-06-10 |
Family
ID=42670830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008138783/15A RU2391129C1 (en) | 2008-09-29 | 2008-09-29 | Procedure and facility for utilisation of acid condensate of smoke fumes and production of nitric acid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2391129C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2186612C1 (en) * | 2000-12-13 | 2002-08-10 | Курский государственный технический университет | Method and device for cleaning flue gases and recovery of their heat and entrapped components |
| RU2241907C1 (en) * | 2003-03-12 | 2004-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Rotating regenerative air heater |
| RU2269062C1 (en) * | 2004-05-05 | 2006-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Rotating regenerative split-flow air heater |
| RU2296268C2 (en) * | 2004-04-05 | 2007-03-27 | Балке-Дюрр Гмбх | Rotating regenerator |
-
2008
- 2008-09-29 RU RU2008138783/15A patent/RU2391129C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2186612C1 (en) * | 2000-12-13 | 2002-08-10 | Курский государственный технический университет | Method and device for cleaning flue gases and recovery of their heat and entrapped components |
| RU2241907C1 (en) * | 2003-03-12 | 2004-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Rotating regenerative air heater |
| RU2296268C2 (en) * | 2004-04-05 | 2007-03-27 | Балке-Дюрр Гмбх | Rotating regenerator |
| RU2269062C1 (en) * | 2004-05-05 | 2006-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Rotating regenerative split-flow air heater |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КНУНЯНЦ И.Л. Химическая энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия, 1988, т.1, с.436. ЛУРЬЕ Ю.Ю. Определение органических загрязнений питьевых, природных и сточных вод. - М.: Химия, 1975, с.37. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008138783A (en) | 2010-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7017330B2 (en) | Water and sulfur removal from combustion turbine exhaust | |
| US5133190A (en) | Method and apparatus for flue gas cleaning by separation and liquefaction of sulfur dioxide and carbon dioxide | |
| EP2203240B1 (en) | Multi-stage co2 removal system and method for processing a flue gas stream | |
| CN103249465B (en) | Regeneration and recovery of sulfur dioxide in exhaust gas | |
| CN103868087B (en) | A kind of collaborative enhancing PM2.5The method of elimination and fume afterheat deep exploitation and device | |
| KR102387292B1 (en) | Exhaust gas treatment process system of after tenter added activated carbon filter and cyclone scrubber having rotary washing water supply means | |
| US9138677B2 (en) | Ammonia stripper for a carbon capture system for reduction of energy consumption | |
| WO2013053235A1 (en) | Process for removing acid gas from flue gas by using waste heat of same | |
| CN103894051A (en) | Wet-type smoke desulphurization and denitrification integrated system and method | |
| CN107648978B (en) | Wet desulfurization flue gas smoke plume eliminating system and method | |
| AU2007228343B2 (en) | FGEPSC (FLARED, GAS EXHAUST, PNEUMATIC, SATURATION AND CONDENSATION) process and system | |
| CN108686478B (en) | Flue gas desulfurization and desulfurization wastewater treatment method and device | |
| CN103818882A (en) | Method for recovering sulfur vapor in dust-containing hot flue gas | |
| CN107158913A (en) | A kind of apparatus and method of the ultra-clean dedusting of desulfurization fume | |
| CN107715624B (en) | Collection pollutant cleaning filtering is cooled in integrated gas turbine inlet air processing method with evaporation | |
| CN107725194B (en) | Collection pollutant cleaning filtering is cooled in integrated gas turbine inlet air processing system with evaporation | |
| CN101772373A (en) | System and process for handling an co2 comprising waste gas and separation of co2 | |
| CN101448743B (en) | FGEPSC (Combustion, exhaust, pneumatic, saturation and condensation) method and System | |
| RU2388523C2 (en) | Method and device to clean flue gases of nitrogen oxides to produce hydrogen nitrate | |
| RU2391129C1 (en) | Procedure and facility for utilisation of acid condensate of smoke fumes and production of nitric acid | |
| CN206793413U (en) | Flue gas purification system | |
| AU2013209348A1 (en) | A method of drying a wet carbon dioxide rich gas stream | |
| CN103170208B (en) | Emission device for reducing emission of smoke pollutants | |
| RU2477648C2 (en) | Method and device for complete recovery of flue gases | |
| RU2468853C2 (en) | Method and device for heat generator flue gas acid condensate recovery |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100930 |