RU2371239C2 - Комплексный способ и устройство для очистки и утилизации дымовых газов с получением метана - Google Patents
Комплексный способ и устройство для очистки и утилизации дымовых газов с получением метана Download PDFInfo
- Publication number
- RU2371239C2 RU2371239C2 RU2007148935/15A RU2007148935A RU2371239C2 RU 2371239 C2 RU2371239 C2 RU 2371239C2 RU 2007148935/15 A RU2007148935/15 A RU 2007148935/15A RU 2007148935 A RU2007148935 A RU 2007148935A RU 2371239 C2 RU2371239 C2 RU 2371239C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sludge
- tower
- raw
- water
- saturated
- Prior art date
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title abstract description 15
- 239000000779 smoke Substances 0.000 title abstract description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title abstract description 3
- 239000003517 fume Substances 0.000 title abstract 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 20
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 26
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 5
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 claims description 4
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 claims description 4
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 claims description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 3
- -1 nitrogen oxides sulfur oxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 claims 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 abstract 3
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 abstract 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 abstract 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 3
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000012868 Overgrowth Diseases 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000000852 hydrogen donor Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002429 nitrogen sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 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
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 1
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur 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
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/20—Capture or disposal of greenhouse gases of methane
-
- 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
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
-
- 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
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/20—Sludge processing
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессе очистки и утилизации дымовых газов теплоэнергетических установок для защиты озонового щита и снижения парникового эффекта окружающей атмосферы. Способ очистки включает охлаждение дымовых газов до температуры ниже точки росы, конденсацию водяных паров, выделение диоксида углерода поглощением и вывод очищенных дымовых газов в атмосферу. Очистка дымовых газов включает поглощение оксидов азота, оксидов серы, диоксида углерода, капель конденсата и паров воды сырым осадком сточных вод с одновременным его нагревом в поглотительной башне до температуры брожения 30-50°С, промывку обработанных и охлажденных газов от остатков сырого осадка сырой водой в промывочной башне, разделение полученной грязевой смеси путем отстаивания на грязную воду и насыщенный сырой осадок в отстойнике, отвод грязной воды на поля орошения, смешение насыщенного нагретого сырого осадка из поглотительной башни с осадком из отстойника, брожение насыщенного нагретого сырого осадка в метантенке с получением метана и сброженного осадка. Устройство для осуществления способа содержит транзитный газоход 1, теплообменник 6, поглотительную 7 и промывочную 15 башни, при этом транзитный газоход 1 разветвлен на резервный газоход 2 с шибером 3, соединенный с дымовой трубой, и рабочий газоход 4 с шибером 5, соединенный последовательно с теплообменником 6, поглотительной башней 7, внутри которой сверху вниз размещены поперечные наклонные решетчатые перегородки 8 с проемом 9 в виде сегмента в свой нижней части, направление уклона которых поочередно меняется в противоположные стороны, причем поглотительная башня 7 в своей верхней части снабжена патрубком подачи сырого осадка 10, размещенным на входе в первую сверху решетчатую перегородку 8 и встроенным в верхней крышку патрубком вывода обработанных газов 11, соединенным с обратным рабочим газоходом 12, а в своей нижней части снабжена патрубками подачи исходного газа 13 и насыщенного сырого осадка соответственно. Обратный рабочий газоход 12 соединен также с промывочной башней 15, в верхней части которой помещен распределитель жидкости 16, соединенный с трубопроводом сырой воды 17, при этом нижняя часть ее соединена трубопроводом 18 с отстойником 19, верхняя часть которого соединена с трубопроводом грязной воды 20, а нижняя часть - с трубопроводом сырого осадка 21, который, в свою очередь, соединен с метантенком 22. Техническим результатом изобретения является повышение экологической и экономической эффективности процесса очистки дымовых газов теплоэнергетических установок. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессах очистки и утилизации дымовых газов теплоэнергетических установок ТЭС для защиты озонового щита и снижения парникового эффекта окружающей атмосферы.
Известен комплексный способ для очистки и утилизации дымовых газов, включающий охлаждение дымовых газов в теплообменнике 1-й ступени до температуры ниже точки росы, конденсацию водяных паров, смешение дымовых газов с озоновоздушной смесью, окисление и абсорбцию полученным конденсатом оксидов азота и оксидов серы, последующие охлаждение в теплообменнике 2-й ступени и взаимодействие CO2 с гидроокисью кальция с образованием нитрита и нитрата кальция (Ca(NO)2 и Ca(NO)3 соответственно. Устройство, в котором реализуется способ, состоит из короба, в котором помещены пластинчатые теплообменники 1-й и 2-й ступени, охлаждаемые дутьевым воздухом, и перфорированные кассеты, покрытые слоем гидроокиси кальция [1].
К недостаткам известного способа и устройства относятся короткий рабочий цикл и ограниченная поглотительная емкость по диоксиду углерода кассет, покрытых гидроокисью кальция, периодичность работы и малая производительность устройства.
Более близким по технической сущности к предлагаемому изобретению относится способ для выделения диоксида углерода, заключающийся также в охлаждении дымовых газов до температуры ниже точки росы с образованием конденсата водяных паров и последующем выделении из них диоксида углерода за счет разности плотностей диоксида углерода и азота и абсорбции (поглощении) диоксида углерода полученным конденсатом водяных паров, реализуемый в устройстве, содержащем транзитный газоход, в днище которого устроено окно, соединенное с вертикальным корпусом, внутри которого размещены кожухотрубчатый теплообменник, абсорбционная (поглотительная) и десорбционно-охладительная секции, отсасывающий зонт, соединенный с вентилятором и осушителем, а днище корпуса соединено через циркуляционный насос трубопроводами с распределителем жидкости [2].
К недостаткам известного способа и устройства относятся малое количество улавливаемых оксидов азота и диоксида углерода, обусловленное их ограниченной растворимостью в воде, невозможность использования уловленного диоксида углерода для снижения расхода топлива, что снижает экономическую и экологическую эффективность очистки дымовых газов.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение экологической и экономической эффективности процесса очистки дымовых газов теплоэнергетических установок.
Технический результат достигается в комплексном способе для очистки и утилизации дымовых газов с получением метана, включающем охлаждение дымовых газов до температуры ниже точки росы, конденсацию водяных паров, поглощение оксидов азота, оксидов серы, диоксида углерода, капель конденсата и паров воды сырым осадком сточных вод с одновременным его нагревом в поглотительной башне до оптимальной температуры брожения за счет тепла дымовых газов, промывку обработанных газов от остатков сырого осадка сырой водой в промывочной башне и вывод очищенных дымовых газов в атмосферу, разделение полученной грязевой смеси путем отстаивания на грязную воду и насыщенный сырой осадок в отстойнике, отвод грязной воды на поля орошения, смешение насыщенного нагретого сырого осадка из поглотительной башни с осадком из отстойника, брожение насыщенного нагретого сырого осадка в метантенке с получением метана и сброженного осадка.
Способ реализуется в устройстве, содержащем транзитный газоход, разветвленный на резервный газоход с шибером, соединенный с дымовой трубой, и рабочий газоход с шибером, соединенный последовательно с теплообменником и поглотительной башней, внутри которой сверху вниз устроены наклонные решетчатые перегородки с проемом в виде сегмента в свой нижней части, направление уклона которых поочередно меняется в противоположные стороны, причем поглотительная башня в своей верхней части снабжена патрубком подачи сырого осадка, размещенным на входе в первую сверху наклонную решетчатую перегородку и встроенным в верхнюю крышку патрубком вывода обработанных газов, соединенным с обратным рабочим газоходом, а в своей нижней части снабжена патрубками подачи исходного газа и насыщенного сырого осадка соответственно, при этом обратный рабочий газоход соединен также с промывочной башней, в верхней части которой помещен распределитель жидкости, соединенный с трубопроводом сырой воды, а нижняя часть ее соединена трубопроводом с отстойником, верхняя часть которого сообщается с трубопроводом грязной воды, а нижняя часть соединена с трубопроводом насыщенного сырого осадка, который, в свою очередь, соединен с метантенком.
В основу работы предлагаемого способа и устройства положены: особенности состава дымовых газов теплоэнергетических агрегатов, основными компонентами которых на основании опытных данных и расчета состава продуктов сгорания, являются азот (76-82) об.%, диоксид углерода (7-14) об.%, водяные пары (5-17) об.%, концентрация которых зависит от вида топлива и способа его сжигания [3, с.15]; значительное превышение растворимости диоксида углерода в сыром осадке сточных вод ввиду наличия в нем белков, жиров и других органических соединений над его растворимостью в чистой воде [4, с.490] и возможность получения метана при сбраживании сырого осадка городских сточных вод [5, с.263].
Устройство для очистки и утилизации дымовых газов с конверсией диоксида углерода в метан изображено на фиг.1, 2.
Устройство содержит транзитный газоход 1, разветвленный на резервный газоход 2 с шибером 3, соединенный с дымовой трубой (на фиг.1 не показана), рабочий газоход 4 с шибером 5, соединенный последовательно с теплообменником 6 и поглотительной башней 7, внутри которой сверху вниз устроены поперечные наклонные решетчатые перегородки 8 с проемом 9 в виде сегмента в свой нижней части, направление уклона которых поочередно меняется. Поглотительная башня 7 в своей верхней части снабжена патрубком подачи сырого осадка 10, размещенным на входе в первую сверху решетчатую перегородку 8, и патрубком вывода обработанных газов 11, соединенным с обратным рабочим газоходом 12, а в своей нижней части снабжена патрубками подачи исходного газа 13 и вывода насыщенного сырого осадка 14 соответственно. Промывочная башня 15 соединена обратным рабочим газоходом 12 с поглотительной башней 7, причем в верхней части ее помещен распределитель жидкости 16, соединенный с трубопроводом сырой воды 17, а нижняя часть соединена трубопроводом 18 с отстойником 19, который соединен сверху с трубопроводом грязной воды 20, а снизу с трубопроводом насыщенного сырого осадка 21, который, в свою очередь, соединен с метантенком 22.
Очистка и утилизация дымовых газов с получением метана осуществляется в предлагаемом устройстве следующим образом.
Дымовые газы из котельного агрегата, количество которых обусловлено производительностью устройства, в результате напора, создаваемого дымососом (на фиг.1 не показан), из транзитного газохода 1 через рабочий газоход 4 при открытом шибере 5, поступают в теплообменник 6, охлаждаемый, например, дутьевым воздухом или питательной водой, где охлаждаются до температуры (60-70)°С с образованием конденсата, смешивающегося с дымовыми газами, которые через патрубок 13 поступают в поглотительную башню 7. В башне 7 дымовые газы двигаются снизу вверх, контактируют в противотоке с сырым осадком городских сточных вод, поступающим через патрубок 10 и сползающим с одной перегородки 8 на другую под действием силы тяжести и угла наклона (наклон перегородок 8 равен углу естественного откоса сырого осадка и определяется экспериментально для конкретного вида осадка), проходя через щели в перегородках 8. В результате многократного контакта дымовых газов и частиц сырого осадка газы охлаждаются и освобождаются от оксидов азота, оксидов серы, диоксида углерода, капель конденсата и паров воды, после чего поступают через обратный рабочий газоход 12 в промывочную башню 15, а сырой осадок насыщается этими элементами в результате процессов абсорбции, адсорбции и хемосорбции, которые протекают при этом с компонентами осадка (водой, частицами белков, жирами, песком, глиной и. д.), нагревается до оптимальной температуры брожения 30-50°С за счет тепла дымовых газов и выводится через патрубок 14 и трубопровод насыщенного осадка 21 в метантенк 22. В промывочной башне 15 очищенные и охлажденные дымовые газы в противотоке контактируют с сырой водой, поступающей из распределителя жидкости 16, количество которой определяется из условия обеспечения необходимой плотности орошения, очищаясь при этом от частиц сырого осадка и других примесей, уносимых из поглотительной башни 7, и выводятся в атмосферу, а грязевая смесь, обогащенная также оксидами азота, серы и углерода, стекает по самотечному трубопроводу 18 в отстойник 19. В отстойнике 19 грязевая смесь в результате отстаивания делится на насыщенный сырой осадок, оседающий на дно и грязную воду, скапливающуюся в верхней зоне, которая по трубопроводу 20 подается на поля орошения, где она благодаря повышенному содержанию диоксида углерода интенсифицирует процесс фотосинтеза [6, с.210], а осадок из нижней зоны поступает в трубопровод 21, где смешивается с насыщенным осадком из поглотительной башни 7, откуда полученная смесь подается в метантенк 22. В метантенке 22 происходит обезвреживание насыщенного сырого осадка путем анаэробного сбраживания, которое является основным методом обезвреживания городских сточных вод. При этом в результате распада органических веществ осадка и взаимодействия продуктов распада с диоксидом углерода в качестве основных продуктов получается метан.
Метан образуется в результате восстановления СО2 или метильной группы уксусной кислоты
где AH2 - органическое вещество, служащее для метанобразующих бактерий донором водорода (жирные кислоты, кроме уксусной, и спирты, кроме метилового);
Кроме этого, многие виды метанообразующих бактерий окисляют молекулярный водород, образующийся в кислой фазе по реакции
Микроорганизмы, использующие уксусную кислоту и метиловый спирт, осуществляют реакции
При этом в данном случае скорость реакций (1), (2) в связи с наличием в осадке свободного CO2 увеличивается, а (3), (4) уменьшается, что повышает долю метана в получаемом газе.
Периодически поглотительную башню 7 во избежание зарастания осадком промывают сырой водой (периодичность промывки и расход сырой воды устанавливают из опыта эксплуатации). После промывки грязную воду направляют в отстойник 19, где она смешивается с грязной водой из промывочной башни 15 и совместно с ней осветляется.
В случае отказа или ремонта установки очистки в работу включают резервный газоход 2, открывая шибер 3, и отключают рабочий газоход 4 путем закрытия шибера 5.
Полученный метан может быть использован как добавка к топливу основных котельных агрегатов или для обеспечения топливом вспомогательного теплогенератора, увеличивая таким образом коэффициент использования топлива, а сброженный осадок используется как высокоэффективное удобрение для сельского хозяйства.
Использование предлагаемого способа и установки очистки и утилизации возможно при размещения теплогенераторов на территории очистных сооружений, в непосредственной близости от них или при обеспечении транспортировки сырого осадка на территорию ТЭС.
Таким образом, предлагаемые комплексный способ и устройство очистки и утилизации дымовых газов с получением метана обеспечивают высокую степень поглощения оксидов азота, оксидов серы, диоксида углерода, паров воды, утилизацию тепла, получение дополнительного топлива, интенсификацию работы очистных сооружений, одновременное снижение угрозы парникового эффекта и разрушения озонового щита окружающей атмосферы, что увеличивает экологическую и экономическую эффективность процесса очистки дымовых газов.
Литература
1. Патент РФ №2254161, МКл B01D 53/60, 53/14, 2005.
2. Патент РФ №2217221, МКл. B01D 53/14, 53/62, 2003.
3. К.Ф.Роддатис и др. Справочник по котельным установкам малой производительности. - М.: Энергия, 1975, 370 с.
4. К.Неницеску. Общая химия. - М.: Мир, 1968, 816 с.
5. С.В.Яковлев и др. Канализация. - М.: Госстройизд. 1976, 632 с.
6. Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия. - М.: Дрофа, 2004, 640 с.
Claims (2)
1. Комплексный способ очистки и утилизации дымовых газов с получением метана, содержащий охлаждение дымовых газов до температуры ниже точки росы, конденсацию водяных паров, выделение диоксида углерода поглощением и вывод очищенных дымовых газов в атмосферу, отличающийся тем, что очистка дымовых газов включает поглощение оксидов азота, оксидов серы, диоксида углерода, капель конденсата и паров воды сырым осадком сточных вод с одновременным его нагревом в поглотительной башне до температуры брожения 30-50°С, промывку обработанных и охлажденных газов от остатков сырого осадка сырой водой в промывочной башне, разделение полученной грязевой смеси путем отстаивания на грязную воду и насыщенный сырой осадок в отстойнике, отвод грязной воды на поля орошения, смешение насыщенного нагретого сырого осадка из поглотительной башни с осадком из отстойника, брожение насыщенного нагретого сырого осадка в метантенке с получением метана и сброженного осадка.
2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее транзитный газоход, теплообменник, поглотительную и промывочную башни, отличающееся тем, что транзитный газоход разветвлен на резервный газоход с шибером, соединенный с дымовой трубой, и рабочий газоход с шибером, соединенный последовательно с теплообменником, поглотительной башней, внутри которой сверху вниз размещены поперечные наклонные решетчатые перегородки с проемом в виде сегмента в своей нижней части, направление уклона которых поочередно меняется в противоположные стороны, причем поглотительная башня в своей верхней части снабжена патрубком подачи сырого осадка, размещенным на входе в первую сверху решетчатую перегородку и встроенным в верхней крышку патрубком вывода обработанных газов, соединенным с обратным рабочим газоходом, а в своей нижней части снабжена патрубками подачи исходного газа и насыщенного сырого осадка соответственно, при этом обратный рабочий газоход соединен также с промывочной башней, в верхней части которой помещен распределитель жидкости, соединенный с трубопроводом сырой воды, при этом нижняя часть ее соединена трубопроводом с отстойником, верхняя часть которого соединена с трубопроводом грязной воды, а нижняя часть - с трубопроводом сырого осадка, который, в свою очередь, соединен с метантенком.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007148935/15A RU2371239C2 (ru) | 2007-12-25 | 2007-12-25 | Комплексный способ и устройство для очистки и утилизации дымовых газов с получением метана |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007148935/15A RU2371239C2 (ru) | 2007-12-25 | 2007-12-25 | Комплексный способ и устройство для очистки и утилизации дымовых газов с получением метана |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007148935A RU2007148935A (ru) | 2009-06-27 |
| RU2371239C2 true RU2371239C2 (ru) | 2009-10-27 |
Family
ID=41026872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007148935/15A RU2371239C2 (ru) | 2007-12-25 | 2007-12-25 | Комплексный способ и устройство для очистки и утилизации дымовых газов с получением метана |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2371239C2 (ru) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2603736C2 (ru) * | 2011-08-11 | 2016-11-27 | Недерландсе Органисати Вор Тугепаст-Натюрветенсхаппелейк Ондерзук Тно | Способ и аппарат для удаления диоксида углерода (со2) из потока газообразных веществ |
| RU2674125C1 (ru) * | 2017-12-19 | 2018-12-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Устройство для термической обработки осадка сточных вод предприятий аграрно-промышленного комплекса |
| RU2678129C2 (ru) * | 2014-03-28 | 2019-01-23 | Университет Варминьско-Мазурский В Ольштыне | Фотобиореактор для биосеквестрации co2 с иммобилизованной биомассой водорослей или цианобактерий |
| RU2689620C1 (ru) * | 2017-01-24 | 2019-05-28 | Мицубиси Хеви Индастриз Энджиниринг, Лтд. | Устройство очистки отработавшего газа и использующее его устройство извлечения co2 |
| RU2733774C1 (ru) * | 2020-02-13 | 2020-10-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Дельта-пром" | Способ выделения диоксида углерода из дымовых газов и устройство для осуществления способа |
-
2007
- 2007-12-25 RU RU2007148935/15A patent/RU2371239C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2603736C2 (ru) * | 2011-08-11 | 2016-11-27 | Недерландсе Органисати Вор Тугепаст-Натюрветенсхаппелейк Ондерзук Тно | Способ и аппарат для удаления диоксида углерода (со2) из потока газообразных веществ |
| RU2678129C2 (ru) * | 2014-03-28 | 2019-01-23 | Университет Варминьско-Мазурский В Ольштыне | Фотобиореактор для биосеквестрации co2 с иммобилизованной биомассой водорослей или цианобактерий |
| RU2689620C1 (ru) * | 2017-01-24 | 2019-05-28 | Мицубиси Хеви Индастриз Энджиниринг, Лтд. | Устройство очистки отработавшего газа и использующее его устройство извлечения co2 |
| RU2674125C1 (ru) * | 2017-12-19 | 2018-12-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Устройство для термической обработки осадка сточных вод предприятий аграрно-промышленного комплекса |
| RU2733774C1 (ru) * | 2020-02-13 | 2020-10-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Дельта-пром" | Способ выделения диоксида углерода из дымовых газов и устройство для осуществления способа |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007148935A (ru) | 2009-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102489136B (zh) | 烟气脱硫废水回收处理方法及装置 | |
| US20160250584A1 (en) | Device and method for simultaneous hydrogen sulphide removal and biogas upgrading | |
| RU2371239C2 (ru) | Комплексный способ и устройство для очистки и утилизации дымовых газов с получением метана | |
| EP2918327B1 (fr) | Procédé d' épuration d' effluents gazeux par élimination sélective des polluants qu' ils contiennent | |
| CN104707454B (zh) | 塔式焦炉烟道气余热利用及同时脱硫脱硝系统 | |
| US20110011261A1 (en) | Wet scrubber for carbon dioxide collection | |
| CN101254392A (zh) | 节能型亚硫酸钠循环脱硫装置及方法 | |
| CN1698933A (zh) | 燃煤锅炉烟气脱硫脱硝除尘一体化净化器 | |
| CN109126410A (zh) | 一种沼气生物脱硫工艺 | |
| CN205832930U (zh) | 焦化烟气污染物脱除与烟气回热装置及炼焦烟气处理系统 | |
| CN101476822B (zh) | 硅锰合金电炉炉气净化系统及净化处理工艺 | |
| TW202308750A (zh) | 氫製造系統 | |
| CN112875968B (zh) | 一种脱硫废水零排放系统及其方法 | |
| RU2090245C1 (ru) | Способ нейтрализации вредных газообразных примесей и устройство для его осуществления | |
| KR101807244B1 (ko) | 바이오가스 제조 장치 | |
| RU2009132473A (ru) | Исключение системы обработки сточных вод | |
| CN201558666U (zh) | 一种燃油炉烟气脱硫设备 | |
| EP3511310B1 (en) | Device and method for increasing the content of methane in a current of biogas by means of a low-pressure airlift system | |
| WO2018020394A1 (pt) | Reator uasb modificado, método de aproveitamento energético e uso | |
| CN105688629B (zh) | 净化厌氧发酵气和回收磷酸盐及二氧化碳的方法和系统 | |
| RU2708005C1 (ru) | Способ очистки сернисто-щелочных сточных вод | |
| CN206872574U (zh) | 一种火力发电厂用脱硫废水预处理系统 | |
| RU2778321C1 (ru) | Способ и устройство для получения биогаза из массива бытовых отходов | |
| CN217541581U (zh) | 焦化厂voc气体回收余热装置 | |
| CN222312929U (zh) | 焦化废水蒸氨装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091226 |