RU2331462C1 - Complex method and processing device for blasting air and flue gases - Google Patents
Complex method and processing device for blasting air and flue gases Download PDFInfo
- Publication number
- RU2331462C1 RU2331462C1 RU2006140344/15A RU2006140344A RU2331462C1 RU 2331462 C1 RU2331462 C1 RU 2331462C1 RU 2006140344/15 A RU2006140344/15 A RU 2006140344/15A RU 2006140344 A RU2006140344 A RU 2006140344A RU 2331462 C1 RU2331462 C1 RU 2331462C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- flue gases
- gas
- containers
- condensate
- Prior art date
Links
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000005422 blasting Methods 0.000 title abstract 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 28
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 20
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims abstract description 20
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 claims abstract description 20
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 20
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 34
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 19
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 14
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 11
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 10
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 7
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 5
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 abstract description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 11
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 6
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 3
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- RAFRTSDUWORDLA-UHFFFAOYSA-N phenyl 3-chloropropanoate Chemical compound ClCCC(=O)OC1=CC=CC=C1 RAFRTSDUWORDLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Inorganic materials O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессах очистки дымовых газов от вредных примесей.The invention relates to a power system and can be used in the cleaning of flue gases from harmful impurities.
Известен способ очистки дымовых газов от вредных примесей (окислов азота и окислов серы (NOx и SOx)), включающий в себя охлаждение дымовых газов до температуры ниже температуры точки росы, конденсацию водяных паров в трубчатом теплообменнике, насыщение рециркуляционного конденсата озоном и кислородом воздуха и подъем в подъемной трубе эрлифта в результате смешения с озоновоздушной смесью, распределение насыщенного конденсата по абсорбционной секции, окисление и абсорбцию окислов азота и окислов серы, находящихся в дымовых газах, насыщенным конденсатом с образованием кислого конденсата, стекающего в поддон, после чего очищенные дымовые газы выводятся в атмосферу, отвод части кислого конденсата из поддона в анионитовый фильтр для очистки от кислотных компонентов, которые выводят в процессе регенерации анионитового фильтра в виде солевого раствора.A known method of purification of flue gases from harmful impurities (nitrogen oxides and sulfur oxides (NO x and SO x )), including cooling the flue gas to a temperature below the dew point temperature, condensation of water vapor in a tubular heat exchanger, saturation of the recirculation condensate with ozone and oxygen and the rise in the airlift lift pipe as a result of mixing with the ozone-air mixture, the distribution of saturated condensate over the absorption section, the oxidation and absorption of nitrogen oxides and sulfur oxides in the flue gas is saturated th condensate to form acidic condensate which flows down into the sump, and then purified flue gases are vented to the atmosphere, removing a portion of the acidic condensate from the sump in the anion exchanger for removal of acidic components that are outputted in the process of regeneration of the filter in the form of anion brine.
Устройство, в котором реализуется данный способ, содержит зону обработки в газоходе (коробе) с размещенными в ней теплообменной секцией, выполненной в виде вертикального трубчатого теплообменника, абсорбционной секцией, выполненной также в виде вертикального трубчатого теплообменника с поддоном и размещенной в них коаксиально подъемной трубой эрлифта, сепарационной секцией, выполненной в виде вертикального трубчатого теплообменника, причем поддон соединен трубопроводом с анионитовым фильтром [1].The device that implements this method contains a treatment zone in the duct (duct) with a heat exchange section located in it, made in the form of a vertical tubular heat exchanger, an absorption section, also made in the form of a vertical tubular heat exchanger with a pallet and placed in them with a coaxial lifting airlift pipe , a separation section made in the form of a vertical tubular heat exchanger, and the pan is connected by a pipe to the anion exchange filter [1].
Основные недостатки данного способа заключаются в невозможности очистки дымовых газов от двуокиси углерода (СО2) и его утилизации, необходимости использования дорогостоящего анионита в качестве наполнителя анионитового фильтра для утилизации кислого конденсата, образующегося в результате очистки дымовых газов от вредных примесей (окислов азота и окислов серы (NOx и SOx)), в результате чего снижается экологическая и экономическая эффективность очистки дымовых газов от вредных примесей.The main disadvantages of this method are the impossibility of purifying flue gases from carbon dioxide (CO 2 ) and its utilization, the need to use expensive anion exchange resin as an filler for the disposal of acid condensate resulting from the purification of flue gases from harmful impurities (nitrogen oxides and sulfur oxides (NO x and SO x)), thereby reducing the environmental and economic efficiency of the flue gas cleaning of contaminants.
Основными недостатками известного устройства являются отсутствие оборудования для очистки и дымовых газов от СО2 и его утилизации, использование для утилизации кислого конденсата анионитового фильтра, регенерация которого предусматривает использование дополнительного специализированного оборудования, что ведет к увеличению рабочего пространства теплоэнергетической установки в целом, использование в качестве основного оборудования в секциях зоны обработки трубчатых теплообменников, конструкция которых отличается громоздкостью и высоким аэродинамическим сопротивлением, что ограничивает возможность использования устройства в теплогенерирующих установках малой мощности и снижает эффективность его работы.The main disadvantages of the known device are the lack of equipment for cleaning and flue gases from CO 2 and its utilization, the use of an anion exchange filter for the utilization of acid condensate, the regeneration of which involves the use of additional specialized equipment, which leads to an increase in the working space of the power plant as a whole, use equipment in sections of the processing zone of tubular heat exchangers, the design of which is bulky and high aerodynamic drag, which limits the possibility of using the device in low-power heat-generating plants and reduces its efficiency.
Более близким к предлагаемому изобретению является комплексный способ очистки и утилизации дымовых газов, который включает в себя нагрев дутьевого воздуха, охлаждение дымовых газов до температуры ниже точки росы, конденсацию водяных паров, смешение охлажденных дымовых газов с озоновоздушной смесью, окисление и абсорбцию окислов азота и окислов серы полученным конденсатом в газовых каналах пластинчатого теплообменника-воздухоподогревателя 1-й ступени, дальнейшее окисление и абсорбцию NOx, и SOх, частично очищенных от дымовых газов в газовых каналах - зазорах между перфорированными кассетами, покрытыми слоем гашеной извести (Са(ОН)2), в блоке вертикальных перфорированных кассет с параллельным взаимодействием NO и NO2, с (Са(ОН)2) с образованием нитрата кальция (Са(NO3)2), двуокиси углерода (СО2) с Са(ОН)2 с образованием углекислого кальция (СаСО3), который взаимодействует с азотной кислотой, находящейся в уносимых каплях конденсата с образованием нитрата кальция (Ca(NO3)2), сепарация дымовых газов от капель конденсата, после чего очищенные от большей части вредных примесей (NOx, SOx, СО2), уносимых капель конденсата, они выводятся в атмосферу, а конденсат, насыщенный кислотными компонентами, стекает вниз от сепарационных пластин, дополнительно насыщаясь кислотными компонентами, и падает на поверхность блока горизонтальных перфорированных кассет, покрытых также слоем гашеной извести, на поверхности которых он очищается от кислотных компонентов, после чего стекает в поддон, откуда его направляют на подпитку котельного агрегата.Closer to the present invention is a comprehensive method for cleaning and utilizing flue gases, which includes heating blast air, cooling the flue gas to a temperature below the dew point, condensing water vapor, mixing the cooled flue gas with an ozone-air mixture, oxidizing and absorbing nitrogen oxides and oxides sulfur condensate obtained in the gas channels of the plate heat exchanger-air heater of the 1st stage, further oxidation and absorption of NO x and SO x , partially purified from flue gases in ha in the channels — the gaps between the perforated cassettes covered with a layer of slaked lime (Ca (OH) 2 ), in the block of vertical perforated cassettes with the parallel interaction of NO and NO 2 , c (Ca (OH) 2 ) with the formation of calcium nitrate (Ca (NO 3 ) 2 ), carbon dioxide (CO 2 ) with Ca (OH) 2 to form calcium carbonate (CaCO 3 ), which interacts with nitric acid in entrained drops of condensate to form calcium nitrate (Ca (NO 3 ) 2 ), separation flue gas from droplets of condensate, after which they are purified from most of the harmful impurities (NO x , SO x , СО 2 ), entrained droplets of condensate, they are discharged into the atmosphere, and condensate saturated with acidic components flows down from the separation plates, additionally saturated with acidic components, and falls on the surface of the block of horizontal perforated cassettes, also coated with slaked lime, on the surface of which it is cleaned of acidic components, after which it flows into a pallet, from where it is sent to feed the boiler unit.
Устройство, в котором осуществляется этот способ, содержит короб, снабженный газовыми и воздушными патрубками, с размещенными в нем по ходу движения дымовых газов, выполненными из коррозионно-стойкого материала, теплообменной секцией, в которой размещен пластинчатый теплообменник-воздухоподогреватель 2-й ступени, и сообщающийся через окно с абсорбционно-теплообменной секцией, снабженной поддоном, в которой размещены снизу вверх блок очистки конденсата, состоящий из горизонтальных перфорированных кассет, покрытых слоем гашеной извести (Са(ОН)2) и закрытых крышкой, полая смесительная камера с размещенной в ней перфорированной распределительной трубой, соединенной через воздуховод с патрубком холодного воздуха и снабженной озонатором, теплообменник-воздухоподогреватель 1-й ступени, блок газовой очистки, состоящий из вертикальных перфорированных кассет, аналогичных по конструкции горизонтальным кассетам, закрытых также крышкой, сепарирующие пластины (элементы) [2].The device in which this method is carried out comprises a duct provided with gas and air nozzles, with the flue gas placed therein, made of a corrosion-resistant material, a heat exchange section in which a plate heat exchanger-air heater of the 2nd stage is placed, and communicating through a window with an absorption-heat exchange section equipped with a pallet, in which a condensate cleaning unit is placed from bottom to top, consisting of horizontal perforated cassettes coated with a layer of slaked lime (Ca (OH) 2) and closed lid, a hollow mixing chamber with the accommodation therein of perforated distribution pipe connected through a duct with a branch pipe of cold air and supply ozone treatment, a heat exchanger-
Основными недостатками известного комплексного способа являются невозможность очистки дымовых газов от окиси углерода (СО), несгоревших остатков топлива (СН4 и др.), недостаточная эффективность очистки дымовых газов от других вредных примесей (окислов азота и окислов серы (NOx и SOx), обусловленная малой площадью массопередачи, создаваемой суммарной поверхностью блока перфорированных вертикальных кассет, а также коротким активным циклом работы их работы, из-за малого количества (Са(ОН)2) в слое покрытия кассет, что снижает его экологическую и экономическую эффективностьThe main disadvantages of the known complex method are the impossibility of cleaning flue gases from carbon monoxide (CO), unburned fuel residues (CH 4 and others), the insufficient efficiency of cleaning flue gases from other harmful impurities (nitrogen oxides and sulfur oxides (NO x and SO x ) due to the small area of mass transfer, the total generated surface of the block of vertical perforated tapes, as well as the active short-cycle operation of their work, due to the small amounts (Ca (OH) 2) in the coating layer tapes, thereby reducing its environmental yu and economic efficiency
Основными недостатками известного устройства являются отсутствие оборудования для очистки и утилизации дымовых газов от СО, несгоревших остатков топлива и их утилизации, невозможность увеличения площади массопередачи в известной конструкции перфорированных вертикальных кассет и увеличение количества (Са(ОН)2) в слое покрытия кассет, что снижает его эффективность и экологическую безопасность.The main disadvantages of the known device are the lack of equipment for cleaning and disposal of flue gases from CO, unburned fuel residues and their disposal, the inability to increase the mass transfer area in the known design of perforated vertical cassettes and the increase in the amount of (Ca (OH) 2 ) in the coating layer of the cassettes its effectiveness and environmental safety.
Техническим результатом, на решение которого направлено предлагаемое изобретение, является увеличение экологической и экономической эффективности процесса очистки дымовых газов не только от окислов азота, серы, двуокиси углерода, паров воды (NOx, SOx, СО2, Н2О) и их утилизации, но также и от окиси углерода (СО), несгоревших остатков топлива (СН4 и др.) и их утилизации в дутьевом воздухе непосредственно в котельном агрегате.The technical result, the solution of which the present invention is directed, is to increase the environmental and economic efficiency of the process of purification of flue gases not only from nitrogen oxides, sulfur, carbon dioxide, water vapor (NO x , SO x , CO 2 , H 2 O) and their utilization , but also from carbon monoxide (CO), unburned fuel residues (CH 4 , etc.) and their disposal in the blast air directly in the boiler unit.
Технический результат достигается тем, что предлагаемый комплексный способ обработки дутьевого воздуха и дымовых газов включает в себя нагрев дутьевого воздуха, охлаждение дымовых газов до температуры ниже точки росы, конденсацию водяных паров, смешение охлажденных дымовых газов с озоновоздушной смесью, окисление и абсорбцию окислов азота и окислов серы полученным конденсатом в газовых каналах пластинчатого теплообменника 1-й ступени, дальнейшее окисление и абсорбцию NOx и SOx в газовых каналах - зазорах между вертикальными перфорированными контейнерами, заполненными крошкой гашеной извести (Са(ОН)2), причем в нижнем блоке очистки NO и NO2 взаимодействуют с ней внутри контейнеров с образованием нитрата кальция (Ca(NO3)2), двуокиси углерода (СО2) с Са(ОН)2 с образованием углекислого кальция (СаСО3), который взаимодействует с азотной кислотой, находящейся в уносимых каплях конденсата с образованием нитрата кальция (Са(NO3)2), в верхнем блоке очистки, состоящем из таких же контейнеров, но заполненных крошкой активированного угля, окись углерода (СО), несгоревшее топливо (СН4 и др.) адсорбируются им внутри контейнеров, после чего дымовые газы проходят через сепарационную решетку, где освобождаются от уносимых капель конденсата и очищенные от большей части вредных примесей выводятся в атмосферу; конденсат, насыщенный кислотными компонентами, стекает вниз от сепарационной решетки, дополнительно насыщаясь кислотными компонентами, и падает на поверхность блока горизонтальных перфорированных кассет, покрытых также слоем гашеной извести (Са(NO)3)2, на поверхности которых протекают вышеизложенные реакции, перетекая с одной кассеты на другую через отверстия, очищаясь при этом от кислотных компонентов, после чего стекает в поддон, откуда его направляют на подпитку котельного агрегата, а нагретый воздух после воздухоподогревателя 2-й ступени поступает в блок регенерации, состоящий из вертикальных перфорированных контейнеров, заполненных крошкой активированного угля, насыщенного вредными примесями и остатками несгоревшего топлива, проходит по воздушным каналам между ними, попадая вовнутрь контейнеров, нагревая насыщенную крошку и десорбируя из нее СО, несгоревшее топливо (CH4 и др.), смешивается с ними и обогащенный ими направляется в топку котла.The technical result is achieved by the fact that the proposed comprehensive method for processing blast air and flue gases includes heating blast air, cooling flue gases to a temperature below the dew point, condensation of water vapor, mixing the cooled flue gases with an ozone-air mixture, oxidizing and absorbing nitrogen oxides and oxides sulfur obtained condensate in the gas channels of the plate heat exchanger of the 1st stage, further oxidation and absorption of NO x and SO x in the gas channels - the gaps between the vertical perforated containers filled with slaked lime chips (Ca (OH) 2 ), and in the lower purification unit, NO and NO 2 interact with it inside the containers to form calcium nitrate (Ca (NO 3 ) 2 ), carbon dioxide (CO 2 ) with Ca (OH) 2 with the formation of calcium carbonate (CaCO 3 ), which interacts with nitric acid in entrained drops of condensate to form calcium nitrate (Ca (NO 3 ) 2 ), in the upper cleaning unit, consisting of the same containers, but filled crushed activated carbon, carbon monoxide (CO), unburned fuel (CH 4 , etc. ) they are adsorbed inside the containers, after which the flue gases pass through the separation grid, where they are freed from entrained condensate droplets and cleaned from most of the harmful impurities are discharged into the atmosphere; condensate saturated with acidic components flows down from the separation lattice, additionally saturated with acidic components, and falls on the surface of a block of horizontal perforated cassettes, also coated with slaked lime (Ca (NO) 3 ) 2 , on the surface of which the above reactions proceed, flowing from one cassettes to the other through the holes, while cleaning from acid components, then flows into the pan, from where it is sent to feed the boiler unit, and the heated air after the air heater is the 2nd The tungsten enters the regeneration unit, consisting of vertical perforated containers filled with a crumb of activated carbon saturated with harmful impurities and the remains of unburned fuel, passes through the air channels between them, getting inside the containers, heating the saturated crumb and desorbing CO, unburned fuel from it (CH 4 etc.), mixed with them and enriched with them is sent to the furnace of the boiler.
Поставленная техническая задача решается еще и тем, что устройство для обработки дутьевого воздуха и дымовых газов содержит короб с газовыми и воздушными патрубками, в котором размещены по ходу движения дымовых газов выполненные из коррозионно-стойкого материала: теплообменно-регенерационная секция, которая включает в себя регенерационный блок, состоящий из вертикальных перфорированных контейнеров, установленных так, что между ними образуются воздушные каналы, выполненных с перфорированными стенками, прямоугольные отверстия которых отбортованы со стороны, противоположной направлению движения потока воздуха, направляющими буртиками под углом 45°, заполненных крошкой активированного угля, насыщенного вредными примесями и остатками несгоревшего топлива, пластинчатый теплообменник-воздухоподогреватель 2-й ступени: абсорбционно-теплообменная секция, сообщающаяся с ним через окно, снабженная поддоном, в которой размещены снизу вверх блок горизонтальных перфорированных кассет, покрытых слоем гашеной извести (Са(ОН2), закрытых крышкой, полая смесительная камера с размещенной в ней перфорированной распределительной трубой, соединенной с патрубком холодного воздуха и озонатором, пластинчатый теплообменник-воздухоподогреватель 1-й ступени, блоки газовой очистки, состоящие из вертикальных плоских контейнеров, аналогичных по конструкции контейнерам блока регенерации и установленных так, что между ними образуются газовые каналы, причем контейнеры нижнего блока заполнены крошкой из гашеной извести (Са(ОН)2) и закрыты крышкой, а верхнего блока - крошкой из свежего (регенерированного) активированного угля и также закрыты своей крышкой, сепарационная решетка.The stated technical problem is also solved by the fact that the device for processing blast air and flue gases contains a duct with gas and air nozzles, which are placed in the direction of the flue gases made of corrosion-resistant material: heat-exchange regeneration section, which includes regeneration a block consisting of vertical perforated containers installed so that between them air channels are formed, made with perforated walls, rectangular openings of which flanged on the side opposite to the direction of the air flow, guide flanges at an angle of 45 °, filled with crumbs of activated carbon, saturated with harmful impurities and the remains of unburned fuel, plate heat exchanger-air heater of the 2nd stage: absorption-heat exchange section communicating with it through the window, provided with a tray, which has the bottom up unit horizontal perforated tape, coated with a layer of hydrated lime (Ca (OH 2), the closed lid, a hollow mixing chamber with time a perforated distribution pipe inside it connected to a cold air pipe and an ozonizer, a plate heat exchanger-air heater of the 1st stage, gas cleaning units, consisting of vertical flat containers, similar in design to the containers of the regeneration unit and installed so that gas channels are formed between them and the containers of the lower block are filled with slaked lime chips (Ca (OH) 2 ) and covered with a lid, and the upper block with crumbs of fresh (regenerated) activated carbon and also closed with their lid, separation grill.
Реализация предлагаемого комплексного способа обработки дутьевого воздуха и дымовых газов осуществляется в устройстве, представленном на фиг.1-7, где на фиг.1 показан общий вид, на фиг.2 - поперечный разрез, на фиг.3, 4 - продольные разрезы, на фиг.5 - узел блока очистки конденсата 18, на фиг.6, 7 - узлы блоков газовой очистки 28 и 29. Предлагаемое устройство состоит из короба 1, в котором по ходу движения дымовых газов помещены теплообменно-регенерационная секция 2 с патрубками входа горячих дымовых газов и выхода горячего воздуха 3 и 4 соответственно, в которой устроены блок регенерации 5, состоящий из вертикальных перфорированных контейнеров 6, установленных так, что между ними образуются воздушные каналы, выполненных с перфорированными стенками, прямоугольные отверстия 7 которых отбортованы со стороны, противоположной направлению движения потока воздуха, направляющими буртиками 8 под углом 45°, заполненных крошкой активированного угля 9, насыщенного вредными примесями и остатками несгоревшего топлива, и закрытых крышкой 10; вертикальный пластинчатый теплообменник-воздухоподогреватель 2-й ступени 11, окно 12; абсорбционно-теплообменная секция 13, снабженная патрубками выхода очищенных дымовых газов и входа холодного воздуха 14 и 15 соответственно, поддоном 16 со штуцером слива конденсата 17, в которой помещены снизу вверх блок очистки конденсата 18, состоящий из горизонтальных перфорированных кассет 19 с круглыми отверстиями 20, выполненных из шероховатого материала, покрытого слоем гашеной извести (Са(ОН)2) 21, уложенных друг на друга с зазором между собой в шахматном порядке своих отверстий 20 и закрытых крышкой 22 блока очистки конденсата 18; перфорированная распределительная труба 23, соединенная через воздуховод 24, снабженный озонатором 25, с патрубком холодного воздуха 15, размещенная в полой смесительной камере 26; пластинчатый теплообменник-воздухоподогреватель 1-й ступени 27; два блока газовой очистки 28 и 29, состоящие из вертикальных перфорированных контейнеров 6, установленных так, что между ними образуются газовые каналы, причем контейнеры 6 нижнего блока 28 заполнены крошкой из гашеной извести (Са(ОН)2) 30 и закрыты крышкой 31, а верхнего блока 29 - крошкой из свежего (регенерированного) активированного угля 9 и также закрыты своей крышкой 32; сепарационная решетка 33.Implementation of the proposed integrated method for processing blast air and flue gases is carried out in the device shown in figures 1-7, where figure 1 shows a General view, figure 2 is a transverse section, figure 3, 4 is a longitudinal section, figure 5 - node
Предлагаемый комплексный способ обработки дутьевого воздуха и дымовых газов осуществляется в предлагаемом устройстве следующим образом. Дымовые газы из патрубка 3 поступают в теплообменно-регенерационную секцию 2, где распределяются по газовым каналам пластинчатого воздухоподогревателя 2-й ступени 11, конструкция которого по сравнению с трубчатым позволяет интенсифицировать процесс теплопередачи [3, с.272], [4, с.316], двигаются сверху вниз, охлаждаясь до температуры, близкой к температуре конденсации находящихся в них водяных паров за счет теплообмена через стенку с нагреваемым воздухом, двигающимся по воздушным каналам снизу вверх, попадают через окно 12 в смесительную камеру 26 абсорбционно-теплообменной секции 13, где смешиваются с озоновоздушной смесью, поступающей из перфорированной распределительной трубы 23, после чего полученная газовая смесь распределяется по газовым каналам пластинчатого воздухоподогревателя 1-й ступени 27, двигаясь снизу вверх, охлаждается за счет теплообмена через стенку с нагреваемым холодным воздухом, двигающимся по его воздушным каналам до температуры (40÷50)°С, при которой происходит конденсация большей части находящихся в дымовых газах водяных паров на поверхности стен газовых каналов в виде пленки конденсата, стекающей под действием силы тяжести вниз, и контактируют с ней. При этом параллельно процессу конденсации в газовой фазе ввиду присутствия там озона и кислорода интенсивно протекают реакции окисления вредных примесей (NOx и SOx) до легкорастворимых в воде двуокиси азота (NO2) и серного ангидрида (SO3), их абсорбция конденсатной пленкой в противотоке, что повышает движущую силу абсорбции [5, с.275; 6, с.348], после чего насыщенный кислотными компонентами конденсат стекает вниз в смесительную камеру 26, взаимодействуя аналогично вышеописанному с газовой смесью, а частично очищенные от NOx и SOx дымовые газы поднимаются в газовые каналы - зазоры между вертикальными перфорированными контейнерами 6 нижнего блока очистки 28, где также происходят вышеописанные реакции окисления и абсорбция оставшихся окислов азота в газовой и жидкой фазах и, дополнительно, дымовые газы, ударяясь о направляющие буртики 8 через отверстия 7, попадают вовнутрь контейнеров 6, заполненных крошкой гашеной извести (Са(ОН)2) 29, на поверхности которой идут реакции смеси NO и NO2 с Са(ОН)2 с образованием нитрата кальция (Ca(NO2)2), двуокиси углерода (CO2) с Са(ОН)2 с образованием углекислого кальция (СаСО3), который, в свою очередь, взаимодействует с азотной кислотой, находящейся в уносимых каплях конденсата с образованием нитрата кальция (Са(NO3)2) [7, с.483; 8, с.348; 9, с.406; 10, с.227], после чего дымовые газы поступают в верхний блок очистки 26, где, попадая на поверхность крошки активированного угля 31, аналогично вышеописанному, очищаются от СО и несгоревших остатков топлива, которые адсорбируются им [11, с.289], и далее проходят через сепарационную решетку 33, где освобождаются от уносимых капель конденсата и через патрубок 14 окончательно очищенные выводятся в атмосферу. Нагретый воздух после воздухоподогрвателя 2-й ступени 8 поступает в блок регенерации 5, состоящий из вертикальных перфорированных контейнеров 6, заполненных крошкой активированного угля 7, насыщенного вредными примесями и остатками несгоревшего топлива, проходит по воздушным каналам между ними, попадая вовнутрь контейнеров 6 аналогично вышеописанному, нагревая при этом насыщенную крошку 9 и десорбируя из нее СО, несгоревшее топливо (СН4 и др.) смешивается с ними и обогащается этими компонентами, в результате чего повышается энергетическая ценность сжигаемого топлива, подаеваемого в топку котельного агрегата. Конденсат, насыщенный кислотными компонентами, капающий вниз от сепарационной решетки 33 через зазоры между вертикальными перфорированными кассетами 6 смешивается с конденсатом, стекающим в виде пленки по стенкам газовых каналов воздухоподогревателя 1-й ступени 27, проходит смесительную камеру 26, дополнительно насыщаясь кислотными компонентами, и падает на поверхность блока очистки конденсата 18 горизонтальных перфорированных кассет 19, покрытых слоем гашеной извести 21, перетекая с одной кассеты 19 на другую через отверстия 20, очищаясь при этом от кислотных компонентов по вышеописанным химическим реакциям [10, с.227], после чего стекает в поддон 16, откуда через штуцер 17 его направляют на подпитку котельного агрегата.The proposed integrated method for processing blast air and flue gases is carried out in the proposed device as follows. Flue gases from the
По завершении активного цикла работы крошки гашеной извести 30 и крошки активированного угля 9, находящихся в контейнерах 6 блоков газовой очистки 28 и 29, которое можно определить по увеличению проскока вредных примесей в атмосферу, отработанные контейнеры 6 заменяют без остановки котельного агрегата на регенерированные. Процесс регенерации контейнеров 6 с отработанной крошкой 30, содержащей смесь углекислого кальция (СаСО3), нитрита кальция (Ca(NO2)2), нитрата кальция (Са(NO3)2), заключается в том, что отработанные контейнеры освобождают от нее и наполняют свежей крошкой гашеной извести, а контейнеры 6 с крошкой активированного угля 9, насыщенного окисью (СО) и несгоревшими остатками топлива (СН4 и др.), помещают на регенерацию в блок регенерации 5 (процесс регенерации описан выше), по окончании которой их можно повторно использовать. Для регенерации горизонтальных кассет 19 их очищают от слоя покрытия 21, также состоящего из смеси углекислого кальция (СаСО3), нитрата кальция (Са(NO2)2), нитрата кальция (Са(NO)3)2), которые являются азотосодержащими удобрениями, используемыми в сельском хозяйстве [10, с.227], и снова покрывают слоем свежей гашеной извести (Са(ОН)2), после чего повторно используют для очистки дымовых газов.At the end of the active cycle of work, slaked lime crumbs 30 and activated
Таким образом, предлагаемый комплексный способ позволяет нагревать дутьевой воздух, используя тепло сбросных дымовых газов, проводить их очистку не только от окислов азота, серы, двуокиси углерода, паров воды (NOx и SOx, CO2, Н2O) и утилизировать их в одном компактном аппарате, но также и от окиси углерода (СО), несгоревших остатков топлива (CH4 и др.) и их утилизации путем сжигания непосредственно в топке котла, что позволяет увеличить экологическую и экономическую эффективность процесса очистки, а также увеличить коэффициент полезного действия котельного агрегата.Thus, the proposed integrated method allows you to heat the blast air using the heat of the exhaust flue gases, purify them not only from nitrogen oxides, sulfur, carbon dioxide, water vapor (NO x and SO x , CO 2 , H 2 O) and utilize them in one compact device, but also from carbon monoxide (СО), unburned fuel residues (CH 4 , etc.) and their utilization by burning directly in the boiler furnace, which allows to increase the environmental and economic efficiency of the cleaning process, as well as to increase the efficiency act I am a boiler unit.
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ №2186612, М Кл4. В01D 53/60, 2000.1. RF patent No. 2186612, M CL 4 . B01D 53/60, 2000.
2. Патент РФ №2254161, М Кл4. В01D 53/60, 53/14, 2005.2. RF patent No. 2254161, M CL 4 . B01D 53/60, 53/14, 2005.
3. M.A.Михеев и др. Основы теплопередачи. - М.: Энергия, 1973, 320 с.3. M.A. Mikheev et al. Fundamentals of heat transfer. - M .: Energy, 1973, 320 p.
4. Водяные тепловые сети. Справочное пособие / Под. ред. Н.К.Громова и др. - М.: Стройиздат, 1988, 376 с.4. Water heating networks. Reference manual / Under. ed. N.K. Gromova et al. - M.: Stroyizdat, 1988, 376 p.
5. Плановский А.Н., Николаев П.И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. - М.: Химия, 1987, 496 с.5. Planovsky A.N., Nikolaev P.I. Processes and devices of chemical and petrochemical technology. - M.: Chemistry, 1987, 496 p.
6. Кафаров В.В. Основы массопередачи. - М.: Высшая школа, 1962, 655 с.6. Kafarov V.V. Basics of mass transfer. - M.: Higher School, 1962, 655 p.
7. Неницеску К. Общая химия. - М.: Мир, 1968, 816 с.7. Nenicecu K. General chemistry. - M .: Mir, 1968, 816 p.
8. Кутепов A.M. и др. Общая химическая технология. - М.: Высшая школа, 1985, 448 с.8. Kutepov A.M. and others. General chemical technology. - M.: Higher School, 1985, 448 p.
9. Абрамов Н.Н. и др. Водоснабжение. - М.: Госстройиздат, 1960, 579 с.9. Abramov N.N. and others. Water supply. - M.: Gosstroyizdat, 1960, 579 p.
10. Позин М.Е. Технология минеральных удобрений. - Л.: Химия, 1983, 360 с.10. Pozin M.E. The technology of mineral fertilizers. - L .: Chemistry, 1983, 360 p.
11. Болдырев А.И. Физическая и коллоидная химия. - М.: Высшая школа, 1983, 406 с.11. Boldyrev A.I. Physical and colloid chemistry. - M.: Higher School, 1983, 406 p.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006140344/15A RU2331462C1 (en) | 2006-11-15 | 2006-11-15 | Complex method and processing device for blasting air and flue gases |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006140344/15A RU2331462C1 (en) | 2006-11-15 | 2006-11-15 | Complex method and processing device for blasting air and flue gases |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006140344A RU2006140344A (en) | 2008-05-27 |
| RU2331462C1 true RU2331462C1 (en) | 2008-08-20 |
Family
ID=39586087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006140344/15A RU2331462C1 (en) | 2006-11-15 | 2006-11-15 | Complex method and processing device for blasting air and flue gases |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2331462C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2420344C2 (en) * | 2009-02-10 | 2011-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет (ЮЗГУ) | Flue gas treatment column |
| RU2464072C2 (en) * | 2010-11-30 | 2012-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Chimney bed |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL434364A1 (en) * | 2020-06-18 | 2021-12-20 | Politechnika Wrocławska | Method and system for simultaneous removal of nitrogen oxides and sulfur, and metallic mercury from industrial gases |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2162630A1 (en) * | 1971-12-09 | 1973-07-20 | North American Rockwell | |
| US4753784A (en) * | 1986-03-03 | 1988-06-28 | Neverman Duane C | Process to remove SOX and NOX from exhaust gases |
| EP0432074B1 (en) * | 1989-12-08 | 1997-03-26 | Societe Dite: Sogea | Process and apparatus for reducing the content of acid gas pollutants in waste gases from an incineration device |
| RU2090245C1 (en) * | 1989-02-15 | 1997-09-20 | Биокорп Инк. | Method and apparatus for neutralizing impurities |
| RU2161528C2 (en) * | 1999-03-01 | 2001-01-10 | Курский государственный технический университет | Method and apparatus for removing nitrogen and sulfur oxides |
| 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 |
| RU2254161C1 (en) * | 2003-12-16 | 2005-06-20 | Курский государственный технический университет | Complex method and device for cleaning and utilization of flue gases |
-
2006
- 2006-11-15 RU RU2006140344/15A patent/RU2331462C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2162630A1 (en) * | 1971-12-09 | 1973-07-20 | North American Rockwell | |
| US4753784A (en) * | 1986-03-03 | 1988-06-28 | Neverman Duane C | Process to remove SOX and NOX from exhaust gases |
| RU2090245C1 (en) * | 1989-02-15 | 1997-09-20 | Биокорп Инк. | Method and apparatus for neutralizing impurities |
| EP0432074B1 (en) * | 1989-12-08 | 1997-03-26 | Societe Dite: Sogea | Process and apparatus for reducing the content of acid gas pollutants in waste gases from an incineration device |
| RU2161528C2 (en) * | 1999-03-01 | 2001-01-10 | Курский государственный технический университет | Method and apparatus for removing nitrogen and sulfur oxides |
| 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 |
| RU2254161C1 (en) * | 2003-12-16 | 2005-06-20 | Курский государственный технический университет | Complex method and device for cleaning and utilization of flue gases |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2420344C2 (en) * | 2009-02-10 | 2011-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет (ЮЗГУ) | Flue gas treatment column |
| RU2464072C2 (en) * | 2010-11-30 | 2012-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Chimney bed |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006140344A (en) | 2008-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106659971B (en) | Method and apparatus for removing pollutants from exhaust gas | |
| US4762686A (en) | Flue gas scrubber system | |
| JP7062509B2 (en) | Carbon capture | |
| CN109432936A (en) | Sintering flue gas processing method and processing system | |
| AU2007290817B2 (en) | Wet gas scrubbing process | |
| JP5070100B2 (en) | Desulfurization decarburization equipment | |
| JP5961514B2 (en) | Fly ash circulation type exhaust gas treatment method | |
| US20060286017A1 (en) | Waste gas treatment process including removal of mercury | |
| CN102794080B (en) | A kind of waste heat of coke-oven flue gas reclaims associating pollutant comprehensive processing method and device | |
| RU2254161C1 (en) | Complex method and device for cleaning and utilization of flue gases | |
| WO2003000387A1 (en) | So3 separating and removing equipment for flue gas | |
| US4986966A (en) | Retrofit flue gas scrubber system | |
| US6079212A (en) | Gasification power generation process and gasification power generation equipment | |
| US4853195A (en) | Flue gas scrubber system | |
| WO2014061471A1 (en) | Co2 recovery device and co2 recovery method | |
| RU2331462C1 (en) | Complex method and processing device for blasting air and flue gases | |
| CN205760536U (en) | A kind of device of oxidizing process gas cleaning desulfurization denitration demercuration | |
| RU2390692C1 (en) | Sanitary detachable device for heat generator of independent heat supply system | |
| JP2003236334A (en) | Purifying system for flue gas treating liquid | |
| CN102600708B (en) | High-efficiency low-cost purification process of flue gas | |
| RU2362091C1 (en) | System for heating air and cleaning vapourised gases | |
| RU2161528C2 (en) | Method and apparatus for removing nitrogen and sulfur oxides | |
| CN109621560A (en) | A kind of acid regeneration tail gas clean-up and emission-reducing process and equipment | |
| RU2595289C1 (en) | Complex air heater | |
| RU2477648C2 (en) | Method and device for complete recovery of flue gases |