DE2259763A1 - Vorrichtung zur reinigung von stickstoffoxide enthaltenden gasen - Google Patents
Vorrichtung zur reinigung von stickstoffoxide enthaltenden gasenInfo
- Publication number
- DE2259763A1 DE2259763A1 DE2259763A DE2259763A DE2259763A1 DE 2259763 A1 DE2259763 A1 DE 2259763A1 DE 2259763 A DE2259763 A DE 2259763A DE 2259763 A DE2259763 A DE 2259763A DE 2259763 A1 DE2259763 A1 DE 2259763A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- reaction chamber
- nitrogen oxides
- liquid absorbent
- reaction
- gases
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 155
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims description 47
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 54
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 33
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 33
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 30
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 10
- 238000010574 gas phase reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical class [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims 1
- 239000005373 porous glass Substances 0.000 claims 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N Nitrous acid Chemical compound ON=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
- B01J8/0492—Feeding reactive fluids
-
- 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
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/54—Nitrogen compounds
- B01D53/56—Nitrogen oxides
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S261/00—Gas and liquid contact apparatus
- Y10S261/09—Furnace gas scrubbers
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S55/00—Gas separation
- Y10S55/30—Exhaust treatment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
München', den 6, Dezember X972
Matsushita Electronics Corporation Osaka, Japan
und
und
Sun-Oh Reinetsu Company Ltd. Osaka, Japan
Vorrichtung zur Reinigung von Stickstoffoxide enthaltenden Gasen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung von Stickstoffoxide enthaltenden Gasen durch eine besondere
Abtrennung der Stickstoffoxide aus den Gasen, und insbesondere aus solchen, welche zum größten Teil Stickstoffoxide
enthalten.
Es ist bekannt, daß bei einem Verfahren zur sauren Behandlung von Metall oder beim Betrieb eines Brennstoff verbrennenden
Ofens, wie z.B. eines Dampfkessels eine große Menge Stickstoffoxide,
Schwefeloxide und dergl. als Derivate erzeugt werden,
30982671043
und daß durch die Abgabe dieser Oxide in die Luft Probleme der Luftverunreinigung auftreten. Insbesondere stellen die
Stickstoffoxide, eine Gruppe dieser schädlichen Oxide, eine Vielzahl von Verbindungen des Stickstoffs (N) und des Sauerstoffs (0), wie z.B. in Form von NO, NO3, N3O,, N2Oj., N2Of5* etc·»
die ganz allgemein durch eine chemische Formel NO wiedergege-
x y
ben werden können, in welcher χ und y willkürliche ganze Zahlen
sind. Sobald diese Stickstoffoxide einmal freigesetzt und mit Luft vermischt sind, ist es ziemlich schwierig, solche Oxide
aus der Mischung abzutrennen und zu entfernen. Insbesondere wurden noch keine wirksamen Verarbeitungsverfahren bezüglich der
Entfernung von Stickstoffmonoxid (NO) vorgeschlagen oder in der Praxis durchgeführt, im Hinblick auf die Tatsache, daß es sich
in Wasser oder in einer alkalischen Lösung nicht leicht löst.
Beispielsweise wird bei einem chemischen Behandlungsverfahren für Metall unter Verwendung einer Salpetersäurelösung
eine große Menge an Stickstoffoxiden (N 0 ) durch die nachfolgen-
xy
de chemische Reaktion erzeugt:
[M]n + HNO3 ► M(N0 3)n + N x°y +.H2O
wobei M ein Metall und η eine ganze Zahl bedeutet. Um derartige
Stickstoffoxide zu entfernen, stand bisher nur das einfachste Verfahren des Durchleitens der betreffenden Gasmischung durch
ein flüssiges Absorptionsmittel zur Verfügung, das Wasser oder eine alkalische Lösung, wie z.B. von Natriumhydroxid (NaOH) oder
Ammoniak (NHj.OH) enthielt. Jedoch hat sich dieses Verfahren inso-
30 9 826/1043
■ - 3 -
fern als unvollkommen erwiesen, als die erreichbare Wirksamkeit für die Abtrennung und Entfernung der Stickstoffoxide- ziemlich
niedrig ist und auch das Stickstoffmonoxid (NO) im wesentlichen nicht von dem Absorptionsmittel absorbiert wurde, und weil, was
noch nachteiliger ist, eine derartige Wirksamkeit der Abtrennung in diesem Verfahren dazu neigt, umso mehr abzufallen, je
kleiner der Gehalt an Stickstoffoxiden ist.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zur Verarbeitung von Gasen, und insbesondere von Gasen, welche eine
große Menge an Stickstoffoxiden enthalten.
In erster Linie ist die Erfindung darauf abgestellt, eine GasreinigungsVorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, Stickstoffoxide
aus Gasen, die Stickstoffoxide enthalten, in einer hochwirksamen V/eise abzutrennen.
In zweiter Linie ist es das Ziel, der vorliegenden Erfindung, eine hochwirksame Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht,
unlösliche Stickstoffoxide in lösliche Verbindungen umzuwandeln, um so eine Abtrennung der erwähnten löslichen Substanzen
dadurch zu bewirken, daß sie von einem flüssigen Absorptionsmittel absorbiert werden.
Ein drittes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht schließlich darin, eine Vorrichtung zur Reinigung von industriel-
6/1043 BAD ORIGINAL
len Abgasen zu schaffen, welche es ermöglicht, alle löslichen
Verbindungen, wie z.B. Schwefeloxide als auch Stickstoffoxide durch Absorption abzutrennen, derart, daß ein Exhaustor in der
Vorrichtung lediglich gereinigte Gase austrägt.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung liegt in der Schaffung einer Vorrichtung, in welcher die vorstehend beschriebenen
Stickstoffoxide mittels einer Gasphasenreaktion in lösliche Substanzen umgewandelt werden, indem man Hochtemperaturdampf
in die Gase, welche die genannten Stickstoffoxide enthalten, einsprüht, derart, daß die Stickstoffoxide aufgelöst werden,
um so aus den Gasen abgetrennt zu werden. Es ist nämlich die erfindungsgemäße Anordnung durch die Schaffung einer Reaktionskammer
gekennzeichnet, in welcher Düsenstrahlen von Hochtemperaturdampf, vorzugsweise von 13O0C bis 1500C, in einem zu
verarbeitenden Eingangsgasstrom, wie z.B. Luft, die Stickstoffoxide
enthält, eingesprüht werden, wobei Mittel zur Bewirkung einer einheitlichen Homogenisierung des Gases und des Dampfs,
die miteinander in der erwähnten Reaktionskammer vermischt werden, vorgesehen sind, und weiterhin Mittel zur Verflüssigung
der so gebildeten löslichen Substanzen oder zur Auflösung derselben in einem flüssigen Absorptionsmittel.
Bei der praktischen Durchführung wurde gefunden, daß man mit der vorliegenden Vorrichtung die Abtrennung oder die Entfernung
von Stickstoffoxiden aus Luft, welche einen Gehalt von
309826/10.3 _
100 ppm bis 10 00Ö ppm-an diesen Stickstoffoxiden aufweist,'
mit einer Abtrennungswirksamkeit erreicht, die 95 % übersteigt,
wobei noch andere lösliche, in den zu verarbeitenden Saßen enthaltene Substanzen, wie z.B. Schwefeloxide, in vorteilhafter
Weise gleichzeitig in dem flüssigen Absorptionsmittel aufgelöst werden. Daher wird das Gasvolumen, das z.B- Luft sein
kann, aus der Vorrichtung sauber und rein austreten.
Zusammenfassend werden durch die vorliegende Erfindung Stickstoffoxide, die durch die allgemeine chemische Formel
NO, in welcher χ und y beliebige ganze Zahlen sind, wiedergegeben
werden können, chemisch durch Mischen derselben mit Hochtemperaturdampf in lösliche Substanzen überführt. Die vorliegende
Erfindung schafft eine Vorrichtung, in welcher Luft, die Stickstoffoxide enthält, mit Hochtemperaturdampf von 1300C bis
150 C in einem Reaktionsbehälter gemischt wird, um die Stickstoffoxide in lösliche Substanzen zu überführen und anschließend
diese löslichen Substanzen in einem flüssigen Absorptionsmittel aus warmem Wasser oder warmer, wässeriger, alkalischer Lösung
aufzulösen, wobei dieses flüssige Absorptionsmittel anschließend gesammelt wird, so daß die Stickstoffoxide aus der Luft für sich
abgetrennt werden können. Die Vorrichtung gemäß Erfindung hat eine erreichbare Abtrenn-Wirksamkeit für die Entfernung von
Stickstoffoxiden, die 95 % übersteigt, bezogen auf das Volumen Luft mit einem Gehalt an Stickstoffoxiden von 100 ppm bis
10 000 ppm.
BAD ORIGINAL 309 8 26/1043
Nachstehend werden anhand der Zeichnungen zwei Ausführungsbeispiele
erläutert. In diesen Zeichnungen stellt
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, und
Fig. 2 einen ähnlichen schematischen Schnitt einer anderen
Ausführungsform der Erfindung dar.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Fig. 1 umfaßt einen Reaktionsbehälter 1 mit einer unteren Eingangsöffnung 2
für die Zuführung von zu behandelnden, Stickstoffoxide enthaltende Gase (die wahrscheinlich Luft sind) in den Reaktionsbehälter
1, eine erste Reaktionskammer 3 für das Mischen der Gase
mit Hochtemperaturdampf, und eine Austrittsöffnung oder Abgasöffnung 4, die sich am oberen Teil des Behälters befindet. In
die erste Reaktionskammer 3 ragt ferner ein Düsenrohr 5 zum Einsprühen
von Hochtemperaturdampf, beispielsweise mit einer Temperatur von annähernd 145 C, hinein, so daß die zu verarbeitenden
Gase in diesem Abschnitt der ersten Reaktionskammer 3 mit dem Hochtemperaturdampf gemischt werden. Innerhalb dieser gebildeten
Gasmischung werden die Stickstoffoxide gemäß den nachfolgenden Reaktionsgleichungen in lösliche Gase überführt:
2 NO2 (oder N2OJj) + H3O ► HNO3 +HNO3
NO + NO2 + H2O ► 2 HNO2
2 NO2 + 1/2 O2 + H2O ► 2 HNO3
Da innerhalb der ersten Reaktionskammer 3 infolge des eingedüsten Hochtemperaturdampfes eine vergleichsweise höhere Tempe-
ill·
309826/1043 BAD ORIGfNAL
ratur errreicht wird, werden hier, was von Interesse ist, zu-. sätzlich zu den oben beschriebenen Reaktionen andere Reaktionen
zwischen Stickstoffoxiden und Dampf erfolgen, die durch die nachstehenden Gleichungen wiedergegeben werden:
2 NO + O2 r*- 2 NO2
2 NO2
In dieser Weise werden diese Stickstoffoxide gemäß den vorstehenden
Reaktionsgleichungen in gasförmige Salpetersäure (HNO,) oder gasförmige salpetrige Säure (HNO2) überführt.
Darüberhinaus werden in dieser Gasmischung verschiedene Gasphasenreaktionen derart bewirkt, wie sie für den Durchgang
durch eine Schicht von porösem Füllstoffmaterial 7, die
quer zum aufsteigenden Strömungsweg der Gasmischung und in Verbindung
mit der ersten Reaktionskammer 3 angeordnet ist, beschrieben sind. Diese Schicht aus porösem Füllstoffmaterial 7
wird aus einem geeigneten porösen Teil, der aus gesinterten Glaspulverteilchen von 100 μ bis 1000 μ Größe gebildet -wurde, hergestellt,
und. dieses Material liefert eine katalytische Wirkung für die vorerwähnten Gasphasenreaktionen. Um das Ausmaß einer
derartigen katalytischen Wirkung zu erhöhen, kann die Schicht des porösen Füllstoffmaterials 7 vorzugsweise mit zusätzlichen
Komponenten, wie z.B. mit aktiviertem Kohlenstoff, aktivierter Tonerde oder Kieselsäuregel, hergestellt werden.
- f
Nun wird der Gasstrom nach Durchgang durch die vorstehend
3 0 9 8 2 6/1043· BAD ORIGINAL
beschriebenen Reaktionsstufen in die zweite Reaktionskammer 8 geleitet, in welcher die in den Gasen mitgeführten löslichen
Substanzen in einem flüssigen Absorptionsmittel gelöst werden. Die zweite Reaktionskammer 8 umfaßt Sprühvorrichtungen für eine
feine Verteilung des flüssigen Absorptionsmittels, die aus einem Düsenrohr 9 mit einer Vielzahl von kleinen Löchern bestehen, eine
poröse Schicht 10 und eine gewellte Platte 11, die eine Vielzahl von kleinen durchgehenden Bohrungen aufweist. In diesem Bereich
der zweiten Reaktionskammer 8 werden die gasförmige Salpetersäure (HNO,) und die gasförmige salpetrige Säure (HNO2) (nachstehend
als Salpetersäure-Gruppe bezeichnet), die vorausgehend in der ersten Reaktionskammer 3 gebildet wurden, in das flüssige Absorptionsmittel
absorbiert. Dieses flüssige Absorptionsmittel kann entweder Wasser oder eine alkalische Lösung sein. Die Anordnung
ist so getroffen, daß das flüssige Absorptionsmittel im K^eis kontinuierlich durch und zwischen den Abzugskanälen 12
für das Absorptionsmittel und dem Düsenrohr 9 strömt, derart, daß ein ausreichend enger Kontakt mit der gasförmigen Salpetersäure-Gruppe
in der zweiten Reaktionskammer 8 erreicht wird. Die poröse Schicht 10 wird aus dem gleichen Material wie die oben beschriebene
Schicht aus porösem Füllstoffmaterial 7 hergestellt, und wird normalerweise in einem, mit dem flüssigen Absorptionsmittel
aus dem Düsenrohr 9 durch gleichmäßige Verteilung über die gesamte Schicht, angefeuchteten Zustand gehalten. In diesem Bereich
der porösen Schicht findet auch die Absorption der gasförmigen Salpetersäure-Gruppe statt. Die gewellte Platte 11 besitzt
309826/10^3 BAD ORIGINAL
_ Q ■_
eine Vielzahl von, um die Böden der wellenähnlichen Abschnitte
geöffneten, durchgehenden bohrungen, die für einen gleichmäßigeren,
ausgedehnten Kontakt zwischen dem aufsteigenden Gasstrom, der noch Reste der gasförmigen Salpetersäure-Gruppe enthält, und
dem herabtropfenden flüssigen Absorptionsmittel, sorgen.
Es ist ferner ohne weiteres ersichtlich, daß in der zweiten Reaktionskammer 8 eine Anzahl derartiger Sprühmittel in
Form einer Vielstufenanordnung, vorgesehen werden können, von denen jedes aus dem Düsenrohr 9 ·>
der porösen Schicht 10 und der gewellten Lochplatte 11 bestehen kann, wodurch die Absorptionswirksamkeit für die gasförmige Salpetersäure-Gruppe vergrößert
wird. Die Fig. 1 zeigt eine derartige Anordnung mit Sprühmitteln in zwei Stufen. In einer derartigen Vielstufenanordnung werden
die gewellten Platten vorzugsweise rechtwinklig zueinander angeordnet, so daß selbst dann, wenn die Vertikalachse des Reaktionsbehälters nachteiligerweise bis zu einem .gewissen Ausmaß geneigt
sein sollte, es möglich gemacht wird, die auftretenden Probleme eines unregelmäßigen Kontaktes zwischen der gasförmigen Sälpetersäure-Gruppe
und dem flüssigen Absorptionsmittel zu reduzieren, da das herabströmende flüssige Absorptionsmittel gleichmäßig .
durch die auf der Platte gebildeten Vertiefungen aufgenommen wird.
In der Vorrichtung gemäß Flg. 1 sind Reaktipnsvorkammern
13 und 1-4 vor ge sehen j die vor bzw. nach der Reaktionskammer 3 angeordnet
sind. Während die erstgenannte Reaktionsyorkammer 43 -
09826/JCUi bad original
- IO -
zur Vorwärmung der zu behandelnden Gase dient, bewirkt die zuletzt
genannte Vorkammer 14 eine thermische Isolierung zwischen der ersten und der zweiten Heaktionskammer 3 bzw. 8, wodurch
eine weitere Verbesserung der Verarbeitungswirksamkeit und ebenso des thermischen Wirkungsgrades der Vorrichtung erreicht
wird. Eine jede der Reaktionsvorkammern 13 und 14 kann aus den gleichen Teilen bestehen, wie den in der zweiten Reaktionskammer
8 angewandten Sprühmitteln oder einem oder mehrerer Sätze von Düsenrohr 9 und poröser Schicht 10, bestehen. Das Versprühen
aus diesen Sprühmitteln wird durch die Wirkung einer Speisepumpe 17 für die Kreisführung des im Beschickungsvorrat 20 gelagerten
flüssigen Absorptionsmittels durch die Leitungen l8 und 19 bewirkt. Vorzugsweise liegt dieses flüssige Absorptionsmittel
in Form von 300C bis 60 C warmem Wasser oder einer warmen,
schwach alkalischen, wässerigen Lösung vor.
Die beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung wurde bezüglich
ihrer Verarbeitungskapazität für Bedingungen entworfen, daß die Durchsatzgeschwindigkeit des Gasflusses (Lineargeschwindigkeit)
innerhalb des Reaktionsbehälters 0,2 m bis 0,4 m pro
Sekunde und die Geschwindigkeit des Gasflusses annähernd 2 irr
pro Minute beträgt. Als Ergebnis wurde erreicht, daß für eine Zuführung von zu verarbeitender Luft mit einem Gehalt an Stickstoffoxiden
der Prozentsatz der Abtrennung der Stickstoffoxide unter Verwendung von Dampf mit einer Temperatur von 130 C bis
1500C und einem Druck von 5 bis 10 Atmosphären und von 5 kg bis
3 0 9 8 2 6/1043 BAD original
1 J
j 10 kg Durchflußleistung pro Stunde einen Wert von annähernd
95 % erreicht. · j
Fig. 2 zeigt eine modifizierte Ausfuhrungsform der Erfindung.
In dieser wird vorgesehen, daß die zu verarbeitenden,
Stickstoffoxide enthaltenden Gase in die Vorrichtung;durch eine
obere Eintrittsöffnung 2, vorgesehen am oberen Teil des Reaktionsbehälters
1, eingeführt und mit Hochtemperaturdariipf inner halb einer ersten Reaktionskammer 3 gemischt werden, derart, daß
die Stickstoffoxide durch eine Gasphasenreaktion zu einer lösliehen
gasförmigen Salpetersäure-Gruppe umgewandelt werden. Die Vorrichtung ist so eingerichtet, daß aus diesen Gasen lösliche
Substanzen von einem flüssigen Absorptionsmittel duröh Lösen absorbiert werden, während der Rest des Gases zu einer unteren
Austrittsöffnung *J geführt wird. In der ersten Reaktionskammer
ist die Anordnung so getroffen, daß die zu verarbeitenden Gase zu einem Venturi-Teil 21 geführt werden, wo ein Strom,eines Hoch
temperaturdampfes (vorzugsweise mit einer Temperatur von 1300C
bis 150 C) mit einem Druck von 3 bis-5 Atmosphären mittels eines Düsenrohres 5 so gerichtet ist, daß die Gase und der Dampf miteinander
vermischt werden. Diese Gasmischung wird anschließend durch eine Schicht eines porösen Füllstoffmaterials 7 in eine
zweite Reaktionskammer 8 geführt.
Die obige Schicht des porösen Füllstoffmaterials 7 be^·
wirkt eine katalytische Wirkung auf die Gasphasenreaktion der
BÄD 309826/ 1043
2^59763
Gasmischung während des Durchgangs durch die Schicht·! Diese
Schicht aus porösem Füllstoffmaterial 7 wird normalerweise mit dem flüssigen Absorptionsmittel, das von einem Wasserpprührohr
zugeführt wird, in feuchtem Zustand gehalten, und es wird in dem Bereich dieser Schicht die durch die Gasphasenreaktion gebildete
gasförmige Salpetersäure-Gruppe absorbiert.
Zum Zwecke einer weiteren Verbesserung des Ausmaßes der Absorption ist vorteilhafterweise ein weiteres Zuführungsrohr
für die Einleitung von zusätzlichem Absorptionsmittel in die negative Druckzone des Venturi-Teils 21 in der Hauptreaktionskammer
3 vorgesehen, wodurch eine Zuführung von fein verteiltem flüssigen Absorptionsmittel durch den Venturi-Teil 21 sichergestellt
wird.
In der Vorrichtung gemäß Fig. 2 werden Reaktionsvorkammern 13 und 14 gezeigt, von denen jede Sprühmittel 9, eine poröse
Schicht 10 und ein Reservoir 12 für flüssiges Absorptionsmittel enthält, die vor bzw. nach der ersten Reaktionskammer 3 angeordnet
sind, und es ist ebenso eine zweite Reaktionskammer 8 vorgesehen, in welcher das flüssige Absorptionsmittel gesammelt wird.
In der gleichen V.'eise wie die oben beschriebene Vorrichtung werden die löslichen Gase zur Auftrennung in den Reaktionsvorkammern
13 und 1'4 gleichfalls absorbiert, jedoch besteht die Hauptfunktion
dieser Kammern in einer Anordnung zur Wärmeisolierung.
309826/1043 BAD ORIGINAL
2253763
Die. zweite Reaktionskammer 8 ist für den Zweejk der
Lösung des löslichen Gases in dem flüssigen Absorptionsmittel vorgesehen, wobei das flüssige Absorptionsmittel wirksam gesammelt wird und sie ist hinsichtlich ihrer Anordnung
iffi
liehen zu der in" Fig. 1 beschriebenen Anordnung identjisch mit ,
der Ausnahme, daß die mit einer Vielzahl von kleinenjLöchern
versehene gewellte Platte 11 in dieser Kammer Weggelassen wurde j
im Hinblick auf die Tatsache, daß die zu verarbeiten4en Gase
von oben nach unten geführt werden. .
Diese Vorrichtung wurde für eine Verarbeitungskapazität bei Bedingungen entworfen, bei denen ein Gasvolumen (Luft) mit
einem NO-Gehalt von 100 bis 10 000 ppm verarbeitet Wird, wobei
sie während der Behandlung für eine Durchflüßgesehwindigkeit durch das System von annähernd 6000 nr pro Minute angepaßt ist.
Die Wirksamkeit hinsichtlich der Entfernung von NO erreicht einen Wert von annähernd 90 % und einen Viert von höher als 98 %
für die Entfernung von NOp oder N3O1,. Dementsprechend ist es
mit dieser Vorrichtung möglich, im wesentlichen die gesamte Menge der Stickstoffoxide für sich abzutrennen.
Wie vorstehend im Detail beschrieben, wird die Vorrichtung gemäß Erfindung vorteilhafterweise in chemischen Anlagen,
in Metall-verarbeitenden Betrieben oder bei Brennstoff-Verbrennungsöfen,
wie z.B* Dampfkesseln angewandta wo Gase erzeugt werden,
die eine große Menge an Stickstoffoxiden enthalten, um aus
3 0 9 8 2 6/104 3 bad original
solchen Gasen die gesamten Stickstoffoxide getrennt zu ent-
fernen. Ebenso ist mit der vorliegenden Vorrichtung die Abtrennung
beliebiger wasserlöslicher Gase, wie z.B. von Schwefel-
oxiden, gleichzeitig durchführbar, im Hinblick auf die Tatsache, daß der Hochtemperaturdampf in der ersten Reaktionskammer angewandt
wird, während in der zweiten Reaktionskammer als auch in den Reaktionsvorkammern ein flüssiges Absorptionsmittel, nämlich
warmes Wasser oder eine schwach alkalische Lösung, verwendet wird. Daher ist die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung
für Luftreinigungszwecke sehr brauchbar.
BAD ORIGINAL
309826/1043
Claims (1)
- J-5 ~Patentansprüche1. Vorrichtung zur Reinigung von Stickstoffoxide enthaltenden Gasen, umfassend eine erste Reaktionskammei!' mit Vorrichtungen zum Einsprühen von Hochtemperaturdampf und eine zwei-te Reaktionskammer, die in kontinuierlicher Verbindung mit derersten Reaktionskammer steht und ein flüssiges Absorptionsmittelenthält, dadurch gekennzeichnet, daß man während des !Durchlei-tens der Stickstoffoxide enthaltenden Gase durch die!erste und die zweite Reaktionskammer die Stickstoffoxide mittels einer Gasphasenreaktion mit dem Dampf in der ersten Reaktionskammer in lösliche Substanzen umwandelt und anschließend diese löslichen Substanzen in der zweiten Reaktionskammer durch Absorption in dem flüssigen Absorptionsmittel auflöst.2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochtemperaturdampf eine Temperatur im Bereich von-IJO0C bis 150 C aufweist.3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Absorptionsmittel entweder Wasser oder eine wässerige alkalische Lösung mit einer Temperatur im Bereich von 300C bis 6O0C ist.h. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,309826/1043 BAD ORIGINALrmJibdadurch gekennzeichnet, daß die Sprühvorrichtung im gereichI eines Venturi-Teils für die Einspeisung der Gase in die erste Reaktionskammer angeordnet ist.5. Vorrichtung zur Reinigung von Stickstoffo>ideenthaltenden Gasen, umfassend eine erste Reaktionskanjmer, die Vorrichtungen zum Einsprühen von Hochtemperaturdampf enthält, eine zweite Reaktionskammer, die Vorrichtungen zur dispersen Verteilung eines flüssigen Absorptionsmittels enthält, und eine Schicht eines porösen Füllstoffmaterials, welche eine katalytische Wirkung auf die Gasphasenreaktion hat, zwischen der ersten und zweiten Reaktionskammer, dadurch gekennzeichnet, daß die Stickstoffoxide während des Durchgangs durch die erste Reaktionskammer, durch die Schicht des porösen Füllstoffmaterials und durch die zweite Reaktionskammer in lösliche Substanzen umgewandelt und in dem flüssigen Absorptionsmittel aufgelöst werden.6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht des porösen Füllstoffmaterials in Form eines porösen Glaskörpers vorliegt, hergestellt aus aktiviertem Kohlenstoff, aktiviertem Aluminiumoxid, Kieselgel und/oder Sinterglaspulvern.BAD ORIGINAL 309826/10^3Leerseite
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP46099942A JPS5210093B2 (de) | 1971-12-09 | 1971-12-09 | |
JP8429272A JPS5312903B2 (de) | 1972-08-22 | 1972-08-22 | |
US31337272A | 1972-12-08 | 1972-12-08 | |
US05/488,118 US3960507A (en) | 1971-12-09 | 1974-07-12 | Apparatus for removing nitrogen oxides from a contaminated gas containing the same |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2259763A1 true DE2259763A1 (de) | 1973-06-28 |
DE2259763B2 DE2259763B2 (de) | 1978-01-12 |
DE2259763C3 DE2259763C3 (de) | 1978-09-07 |
Family
ID=27466951
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2259763A Expired DE2259763C3 (de) | 1971-12-09 | 1972-12-06 | Verfahren zur Reinigung von Stickstoffoxide enthaltenden Gasen und Vorrichtung zu dessen Durchführung |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3960507A (de) |
CA (1) | CA1003323A (de) |
DE (1) | DE2259763C3 (de) |
FR (1) | FR2162573B1 (de) |
GB (1) | GB1386990A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2940977A1 (de) * | 1978-03-13 | 1980-12-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Process for treating waste gases |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS592768B2 (ja) * | 1976-02-10 | 1984-01-20 | 株式会社日立製作所 | ガスタ−ビンの排ガス処理方法及びその装置 |
US4188190A (en) * | 1976-03-23 | 1980-02-12 | Kurashiki Boseki Kabushiki Kaisha | Input control method and means for nitrogen oxide removal means |
JPS52134875A (en) * | 1976-05-08 | 1977-11-11 | Daikin Ind Ltd | Continuous adsorber by use of activated carbon |
FI54946C (fi) * | 1977-09-05 | 1979-04-10 | Tampella Oy Ab | Saett och anordning foer aotervinning av natriumkemikalier fraon groenlut samt roekgaser |
FR2458306B1 (fr) * | 1979-06-13 | 1986-02-21 | Azote Cie | Procede et installation de recuperation d'oxydes d'azote des gaz nitreux |
US4432779A (en) * | 1981-01-23 | 1984-02-21 | Latoka Engineering, Inc. | System of gas dehydration using liquid desiccants |
FR2585969A1 (fr) * | 1985-08-06 | 1987-02-13 | Inst Nat Rech Chimique | Procede de decoloration et d'abattement des vapeurs nitreuses |
AT383506B (de) * | 1985-08-22 | 1987-07-10 | Schmid Peter J | Verfahren zur entfernung und verwertung von stickoxiden in rauchgasen |
FR2586586B1 (fr) * | 1985-09-04 | 1988-10-28 | Dyens Jacques | Elimination des oxydes d'azote d'un effluent gazeux par voie humide. |
DE4411078A1 (de) * | 1994-03-30 | 1995-10-05 | Gutehoffnungshuette Man | Filter zum Abscheiden von Schadstoffen aus Rauchgasen |
JPH08108039A (ja) * | 1994-10-11 | 1996-04-30 | Netsushii Kogyo Kk | 排ガス処理装置 |
DE19505231A1 (de) * | 1995-02-16 | 1996-08-22 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zum Reinigen von Gasen mit Wasser |
LU91900B1 (de) * | 2011-11-14 | 2013-05-15 | Carbon Process & Plant Engineering S A | Verfahren zur katalytischen Entfernung von Kohlendioxyd NOx aus Abgasen |
CN102580589A (zh) * | 2012-03-12 | 2012-07-18 | 无锡雪浪环境科技股份有限公司 | 控制烟气氮氧化物排放的药剂配制装置 |
DE102016015322A1 (de) * | 2016-12-22 | 2018-06-28 | Messer Group Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Eintragen von Gas in eine Mehrzahl von Prozessfluiden |
TWI699234B (zh) * | 2019-11-21 | 2020-07-21 | 財團法人工業技術研究院 | 微粒捕集裝置 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1464845A (en) * | 1920-06-04 | 1923-08-14 | Barrett Co | Apparatus for producing chemical reactions |
US2856259A (en) * | 1949-12-08 | 1958-10-14 | Colasit A G | Method for purifying air contaminated by acid or nitrous impurities |
US2767967A (en) * | 1953-09-04 | 1956-10-23 | Stone & Webster Eng Corp | Fractionating tray |
US3353799A (en) * | 1963-05-22 | 1967-11-21 | American Radiator & Standard | Fluid treating apparatus and packing construction therefor |
DE1594682C3 (de) * | 1965-01-02 | 1973-10-18 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Vorrichtung zur Entfernung von Schwefelverbindungen aus Abgasen |
US3754074A (en) * | 1967-11-20 | 1973-08-21 | North American Rockwell | Removal of nitrogen oxides and other impurities from gaseous mixtures |
US3495384A (en) * | 1968-06-24 | 1970-02-17 | Howard Alliger | Noxious residue eliminator for smelting plant |
US3696589A (en) * | 1970-10-22 | 1972-10-10 | Combustion Eng | Adjustable air pollution control scrubber bed |
US3706538A (en) * | 1970-12-23 | 1972-12-19 | Frank D Chew | Smoke abatement apparatus |
US3795730A (en) * | 1971-03-29 | 1974-03-05 | J Kalvinskas | Carbon adsorption-reduction process for nitric oxides |
US3708958A (en) * | 1971-07-19 | 1973-01-09 | C Duty | Device and method for removing pollutants from stack gases |
-
1972
- 1972-12-05 CA CA158,093A patent/CA1003323A/en not_active Expired
- 1972-12-06 DE DE2259763A patent/DE2259763C3/de not_active Expired
- 1972-12-07 GB GB5642972A patent/GB1386990A/en not_active Expired
- 1972-12-08 FR FR7243704A patent/FR2162573B1/fr not_active Expired
-
1974
- 1974-07-12 US US05/488,118 patent/US3960507A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2940977A1 (de) * | 1978-03-13 | 1980-12-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Process for treating waste gases |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2259763C3 (de) | 1978-09-07 |
FR2162573A1 (de) | 1973-07-20 |
FR2162573B1 (de) | 1978-02-10 |
CA1003323A (en) | 1977-01-11 |
DE2259763B2 (de) | 1978-01-12 |
US3960507A (en) | 1976-06-01 |
GB1386990A (en) | 1975-03-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2259763A1 (de) | Vorrichtung zur reinigung von stickstoffoxide enthaltenden gasen | |
DE68908178T2 (de) | Vorrichtung und verfahren zur behandlung von festen teilchen mit der flamme. | |
DE19731062A1 (de) | Verfahren zum Entfernen von Schwefeloxiden aus Rauchgasen | |
DE2550635C2 (de) | Verfahren zur Entfernung von Stickstoffoxiden aus einem Verbrennungsabgas und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE2754932A1 (de) | Verfahren zum entfernen von stickstoffoxiden aus gas mit ammoniak | |
DE69201587T2 (de) | Wäscher für mehrere Gase. | |
EP0309742B1 (de) | Verfahren zum Abscheiden von Stickoxiden aus einem Rauchgasstrom | |
AT392909B (de) | Verfahren zur behandlung von rauchgas mit einer alkaliinjektion und einem elektronenstrahl | |
DE3232543A1 (de) | Verfahren zum entfernen von schwefel- und stickstoffoxiden aus einem abgas | |
DE2059415A1 (de) | Verfahren zum Herstellen einer innigen Mischung einer Fluessigkeit und eines Gases,insbesondere zur wechselseitigen Entgiftung von Verbrennungsabgasen in Ablaugen | |
DE2705229C2 (de) | Verfahren zum Behandeln eines Gasstromes | |
DE3609025A1 (de) | Verfahren zur verringerung der so(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)-emission von mit fossilen brennstoffen befeuerten kesseln | |
DE3526857C2 (de) | ||
DE1467157C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Schwefelsäure | |
EP0364712A1 (de) | Verfahren zum Entfernen von Stickoxyden aus Rauchgasen | |
DE2363332B2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Konzentrieren von verdünnten Lösungen korrosiver Stoffe | |
DE4405010C2 (de) | Verfahren zur Reinigung eines Verbrennungsabgases | |
DE69311069T2 (de) | Verfahren zur thermischen Behandlung einer Abfallflüssigkeit mit organischen Schadstoffen oder einer anorganischen Verbindung | |
DE4436660A1 (de) | Vereinfachte Trockenentschwefelungsanlage | |
DE112023000010T5 (de) | Das Verfahren und die Anwendung der Kohlendioxidabscheidung und -umwandlung von industriellem Rauchgas | |
DE2554699A1 (de) | Verfahren zur unterbindung der rauchbildung bei schwefeldioxyd-ammoniak- absorptionsanlagen | |
EP0206019A1 (de) | Verfahren zur Reinigung heisser Abgase | |
DE2844274A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur adsorption von verunreinigungen | |
DD249857A5 (de) | Verfahren zur verminderung des schadstoffgehaltes von staubhaltigen rauch- oder prozessgasen | |
DE19511644A1 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Reinigung von schadstoffhaltigen Abgasen durch chemische Umsetzung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |