[go: up one dir, main page]

RU2712609C2 - СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ NOx И N2O ИЗ ГАЗА - Google Patents

СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ NOx И N2O ИЗ ГАЗА Download PDF

Info

Publication number
RU2712609C2
RU2712609C2 RU2018118804A RU2018118804A RU2712609C2 RU 2712609 C2 RU2712609 C2 RU 2712609C2 RU 2018118804 A RU2018118804 A RU 2018118804A RU 2018118804 A RU2018118804 A RU 2018118804A RU 2712609 C2 RU2712609 C2 RU 2712609C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nox
layer
removal
amount
gas
Prior art date
Application number
RU2018118804A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2018118804A3 (ru
RU2018118804A (ru
Inventor
Жан Франсуа ГРАНЖЕ
Original Assignee
Касале Са
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=54427562&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2712609(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Касале Са filed Critical Касале Са
Publication of RU2018118804A3 publication Critical patent/RU2018118804A3/ru
Publication of RU2018118804A publication Critical patent/RU2018118804A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2712609C2 publication Critical patent/RU2712609C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625—Nitrogen oxides
    • B01D53/8631—Processes characterised by a specific device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625—Nitrogen oxides
    • B01D53/8628—Processes characterised by a specific catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/869—Multiple step processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8696—Controlling the catalytic process
    • 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
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/20—Vanadium, niobium or tantalum
    • B01J23/22—Vanadium
    • 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
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/064—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/072—Iron group metals or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/20—Reductants
    • B01D2251/206—Ammonium compounds
    • B01D2251/2062—Ammonia
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20723—Vanadium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20738—Iron
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20761—Copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/50—Zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/40—Nitrogen compounds
    • B01D2257/402—Dinitrogen oxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/40—Nitrogen compounds
    • B01D2257/404—Nitrogen oxides other than dinitrogen oxide
    • 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
    • Y02C20/10—Capture or disposal of greenhouse gases of nitrous oxide (N2O)

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу и устройству для снижения содержания оксидов азота NOx и оксидов диазота N2O в нагнетаемом газе. Способ включает следующие стадии: воздействие на газ (1) первым количеством восстанавливающего NOx агента (2) в первом каталитическом слое (3) удаления NOx; обработку исходящего потока (4) первого каталитического слоя (3) удаления NOx по меньшей мере в одном каталитическом слое (5) удаления N2O для устранения N2O; обработку исходящего потока (6) по меньшей мере одного каталитического слоя (5) удаления N2O вторым количеством восстанавливающего NOx агента (7) во втором каталитическом слое (8) удаления NOx. Технический результат заключается в снижении или устранении риска выхода за установленный предел, т.е. может быть достигнута конечная концентрация содержания оксидов азота NOx и оксидов диазота N2O. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

Description

Область техники
Изобретение относится к системам для снижения содержания NOx и N2O в газе.
Уровень техники
Во многих промышленных процессах выделяется газ, содержащий оксиды азота (NOx) и оксид диазота (N2O). В частности, при любом процессе горения выделяются выхлопные газы, содержащие NOx и N2O. Другим ярким примером является производство азотной кислоты, при котором выделяется отходящий газ, состоящий, в основном, из азота, кислорода и непрореагировавшего NOx и N2O. Термин оксиды азота или NOx обобщенно обозначает монооксид азота (NO) и диоксид азота (NO2).
NOx and N2O представляют собой известные загрязняющие вещества, и их выбросы являются предметом строгого регулирования. Поэтому необходима обработка этого газа сгорания или отходящего газа в соответствующей системе удаления NOx.
Известная в предшествующем уровне технология удаления NOx и N2O из газа включает пропускание газа через последовательность из двух каталитических слоев, в которых в первом слое должно снижаться количество N2O, и во втором слое - количество NOx. Удаление NOx во втором слое становится возможным благодаря вдуванию между первым слоем и вторым слоем аммиака в качестве восстанавливающего агента для NOx.
Приведенные системы, известные в предшествующем уровне техники, основываются на установлении того факта, что NOx ускоряет разложение N2O. Соответственно, аммиак для снижения NOx вводится только после прохождения первого слоя, так чтобы первая стадия удаления N2O усиливалась NOx, содержащимся в исходном газе.
Удаление N2O, в основном, происходит в следующей реакции:
N2O+NOx→NOx,
а удаление NOx в реакции:
NOx + аммиак → N2+H2O.
Поэтому в предшествующем уровне предписывается сначала преобразовать N2O в NOx и затем удалять NOx за счет каталитической реакции с аммиаком.
Однако такая технология требует очень точного регулирования количества добавляемого аммиака и интенсивного перемешивания аммиака и газа, иначе не может быть достигнута необходимая концентрация NOx, или некоторое количество аммиака может выйти из второго слоя (проскок аммиака). Флюктуация процесса может привести к выходу содержания NOx и/или аммиака за допустимые пределы, что связано с ущербом для окружающей среды и может ввергнуть в добавочные затраты. Например, в некоторых странах предписывается, чтобы выбросы аммиака в атмосферу были поводом для штрафа, что делает проскок аммиака нежелательным. В общем, допустимый максимум аммиака очень низок и составляет, например, 5 ppm. Другая причина, почему проскок аммиака нежелателен, состоит в возможном образовании нитрита аммония или нитрата, который может вызвать повреждение оборудования, например установленного ниже по потоку устройства расширения.
Как правило, расход аммиака должен регулироваться с точностью 1-2%, что труднодостижимо. Например, система для снижения NOx и N2O может быть спроектирована так, чтобы обрабатывать газовый поток, содержащий приблизительно 1000 ppm, и удовлетворять требованию по выходу газа, в котором должно быть не более 25 ppm NOx и 5 ppm аммиака. Так как количество аммиака, необходимое для восстановления NOx, приблизительно такое же, как количество NOx, это означает, что добавляемый аммиак должен точно регулироваться в промежутке между 975 и 1005 ppm, чтобы удовлетворять обоим приведенным требованиям. Диапазон регулирования составляет +/-15 ppm, что означает требуемую погрешность 1,5% от расхода.
В некоторых странах приведенная выше проблема становится более значительной по мере того, как требования в отношении выбросов NOx и аммиака становятся все более строгими.
Раскрытие изобретения
Целью изобретения является преодоление приведенных выше недостатков, присущих известным в предшествующем уровне техники системам для снижения содержания NOx и N2O.
Эта цель достигается в способе и устройстве согласно прилагаемой формуле изобретения. Предпочтительные свойства изобретения заявлены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Изобретение обеспечивает удаление оксидов NOx и оксида диазота N2O из нагнетаемого газа за счет:
воздействия на нагнетаемый газ первым количеством восстанавливающего NOx агента в первом каталитическом слое удаления NOx;
обработки исходящего потока первого каталитического слоя во втором каталитическом слое для удаления N2O;
воздействия на исходящий поток второго каталитического слоя вторым количеством восстанавливающего NOx агента в третьем каталитическом слое удаления NOx.
Предпочтительно восстанавливающий NOx агент представляет собой аммиак или содержит аммиак. Далее в описании для упрощения в качестве восстанавливающего NOx агента будет представляться аммиак.
Один из аспектов изобретения заключается в том, что аммиак добавляется на двух раздельных стадиях. Первое количество аммиака добавляется к газу до пропускания его в первый слой, и второе количество аммиака добавляется после прохождения через второй слой, в котором удаляется N2O, и перед пропусканием в третий слой удаления NOx.
Основная часть NOx удаляется в первом слое, что означает, что основная часть аммиака добавляется перед первым слоем. Первый слой выполнен так, чтобы достичь низкого содержания NOx в газе и, в частности, обеспечить отсутствие остаточного аммиака в исходящем газе, покидающем этот первый слой. Например, исходящий поток первого слоя может содержать от 50 до 200 ppm NOx (в виде NO и NO2). Содержание NOx предпочтительно определяется как минимальное содержание, необходимое для обеспечения требуемого последующего удаления N2O. Затем относительно малое количество аммиака добавляется после прохождения через слой удаления N2O с целью устранения NOx и достижения целевой концентрации, которая может составлять, например, 25 ppm.
В данном описании и прилагаемой формуле изобретения термин ppm означает количество частиц на миллион в заданном объеме.
Изобретение обеспечивает после обработки в первом каталитическом слое по существу отсутствие аммиака и газ с низким содержанием NOx, которое низко как только возможно с учетом того, что некоторое количество NOx необходимо для последующего удаления N2O во втором слое. Затем остаточный NOx выводится в третий слой вместе с добавлением второго количества аммиака, которое меньше и легче регулируется, чем первое количество.
Второе количество аммиака строго соответствует количеству NOx в исходящем потоке второго слоя. Например, остаточное количество NOx в 200 ppm потребовало бы добавки аммиака, соответствующей 200 ppm. В предположении, что заданное значение соответствует 190 ppm, и максимальное отклонение +/-15 ppm, погрешность составляет 8% по сравнению с 1,5% в предшествующем уровне. При более низком значении ppm для NOx в газе погрешность становится больше, то есть легче достижимой. В приведенном примере 100 ppm NOx соответствовало бы погрешности регулирования потока аммиака, равной 16,7%, и 50 ppm NOx - погрешности, равной 37,5%.
Соответственно, большим преимуществом изобретения является система, выполненная с возможностью снижения или устранения риска выхода за установленный предел и возможностью действия при более строгом законодательном регулировании. Например, за счет изобретения может быть достигнута конечная концентрация, составляющая: менее 25 ppm по NOx, менее 30 ppm по N2O, менее 2 ppm по аммиаку.
Три каталитических слоя могут содержать соответствующие катализаторы. В частности, два каталитических слоя удаления NOx могут содержать один и тот же или различный катализатор. Согласно предпочтительным вариантам выполнения катализатором первого слоя (первый слой удаления NOx) служит медесодержащий цеолит; катализатором второго слоя (слой удаления N2O) служит железосодержащий цеолит; катализатором третьего слоя (второй слой удаления NOx) служит оксид ванадия. В некоторых вариантах выполнения для первого и/или второго каталитического слоя удаления NOx может также использоваться катализатор на основе железа.
В предпочтительном варианте выполнения второй каталитический слой удаления NOx содержит катализатор, представляющий собой железосодержащий цеолит, и газ, пропускаемый во второй каталитический слой, имеет молярное отношение NH3/NOX большее, чем 1,33. Это молярное отношения нужно понимать как молярное отношение аммиака к сумме NO и NO2. Еще более предпочтительно, если это отношение больше 1,4. Более предпочтительное отношение находится в диапазоне от 1,4 до 1,6. Более предпочтительно, если это отношение составляет 1,5 или приблизительно 1,5. Еще более предпочтительно, если катализатор второго каталитического слоя на основе железосодержащего цеолита действует при температуре приблизительно 430°С.
В предпочтительном варианте выполнения, как первый, так и второй каталитические слои удаления NOx содержат катализатор на основе железосодержащего цеолита. Более предпочтительно первый каталитический слой действует при NH3/NOX меньшем 1 для сохранения в газе некоторого количества NOx для последующего удаления N2O.
Заявитель установил, что приведенные выше условия для слоя удаления NOx приводят практически к полному отсутствию проскока аммиака, составляющему обычно менее 1 ppm. К тому же при этом достигается удаление почти всего N2O (более 99%). Соответственно, изобретение позволяет соблюсти наиболее строгие ограничения по NH3 и NOx.
Три каталитических слоя могут быть размещены в одном или нескольких отдельных корпусах высокого давления или в одном и том же корпусе высокого давления.
Согласно разным вариантам выполнения газовый поток может пересекать каталитические слои в осевом или радиальном направлениях.
В предпочтительном варианте выполнения по меньшей мере два каталитических слоя заключены в одном корпусе высокого давления. Например, в одном из вариантов выполнения первый и второй слои заключены в одном и том же корпусе высокого давления; в другом варианте выполнения второй и третий слои заключены в одном и том же корпусе высокого давления; в другом варианте выполнения все три слоя заключены в одном и том же корпусе высокого давления.
Согласно некоторым вариантам выполнения каталитические слои, заключенные в один корпус высокого давления, могут располагаться один над другим, или в порядке альтернативы они могут располагаться концентрически.
В некоторых вариантах выполнения первые два пересекаемых газовым потоком каталитических слоя, а именно первый слой удаления NOx и слой удаления N2O, могут быть выполнены с одним и тем же катализатором. В этом случае физическое разделение между этими двумя слоями может отсутствовать.
Далее изобретение будет раскрыто со ссылкой на не служащий ограничением пример предпочтительных вариантов выполнения.
Краткое описание чертежей
Далее изобретение рассмотрено более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых схематически показаны:
на фиг.1 - способ удаления NOx и N2O из газа согласно одному из вариантов выполнения изобретения;
на фиг.2 - устройство для осуществления предлагаемого в изобретении способа согласно предпочтительному варианту выполнения;
Подробное описание осуществления изобретения
Согласно фиг.1, содержащий NOx и N2O газовый поток 1, к которому добавлен аммиак 2, пропускается через первый каталитический слой 3 удаления NOx.
Основная часть NOx, содержащегося в нагнетаемом газе 1, удаляется в слое 3 за счет реакции с добавленным аммиаком. Количество аммиака 2 определяется таким образом, чтобы его не оставалось в потоке, выходящем из слоя 3.
Затем обедненный NOx и по существу не содержащий аммиака газ 4 собирается из первого слоя 3 удаления NOx. Содержание NOx в газе 4 предпочтительно определяется как функция от количества N2O в нагнетаемом газе 1, а именно содержание NOx в газе 4 соответствует минимальному содержанию, необходимому или близкому к необходимому для обеспечения последующего удаления N2O.
Затем газ 4 пропускается через каталитический слой 5 удаления N2O. Выходящий из каталитического слоя 5 удаления N2O поток, к которому добавляется второе количество аммиака 7, пропускается через второй каталитический слой 8 удаления NOx для дальнейшей очистки от NOx. Выходящий поток 9 предпочтительно представляет собой газ с низким содержанием NOx и N2O.
Второе количество аммиака 7, которое предпочтительно меньше первого количества 2, регулируется как функция от NOx, содержащегося в газе 6, и выбирается в соответствии с целевым содержанием NOx в исходящем потоке 9.
Предпочтительно содержание NOx в газе 6 составляет от 50 до 200 ppm, и количество аммиака 7 определяется соответственно. Целевое количество NOx в газе 9 в общем случае определяется действующим законодательством и предписывается, например, в объеме менее 25 ppm.
Малое количество аммиака 7 может точно регулироваться во избежание проскока аммиака в исходящий поток 9. Благодаря настоящему изобретению погрешность регулирования потока аммиака 7 (в процентах) менее критична, чем в предшествующем уровне, и может составлять, например, приблизительно 10% или более.
На фиг.2 представлена упрощенная схема предназначенного для реализации предлагаемого в изобретении способа устройства 10, в котором три слоя 3, 5 и 8 заключены в единый корпус 11 высокого давления и пересекаются газом в радиальном направлении (радиальный поток).
Каталитические слои помещены, например, в корзины с газопроницаемыми стенками, такими как перфорированные стенки или стенки с прорезями. На фиг.2 траектория газа показана стрелками.
Более подробно, на фиг.2 показан вариант выполнения, в котором первый слой 3 удаления NOx и слой 5 удаления N2O размещены концентрически в верхней части устройства 10, в то время как второй слой 8 удаления NOx заключен в нижней части устройства.
Поток поступающего газа 1 и аммиака 2 пропускается проницаемой стенкой 12 через наружный слой 3 удаления NOx и пересекает в радиальном направлении этот слой 3 и внутренний слой 5 удаления N2O. Исходящий поток внутреннего слоя 5 (поток 6 на фиг.1) собирается в центральном коллекторе 13, в который поступает второе количество аммиака 7. Затем газовая смесь проходит в нижнюю часть устройства 10 и пересекает второй слой 8 удаления NOx. Исходящий поток 9 второго слоя 8 удаления NOx собирается в коллектор 14.
Пример
Отходящий газ 1 из синтеза азотной кислоты имеет расход 4100 кмоль/ч и содержит 700 ppm NOx (NO+NO2) и 900 ppm of N2O. Газ также содержит 3% кислорода.
Первый каталитический слой 3 удаления NOx содержит медно-циолитовый катализатор и имеет объемную скорость 15000 1/ч. Аммиак 2 добавляется в количестве, соответствующем 560 ppm в газе 1. После прохождения через слой 3 исходящий газовый поток 4 содержит 145 ppm NOx и 950 ppm N2O.
Каталитический слой 5 удаления N2O содержит железо-циолитовый катализатор и имеет объемную скорость 5000 1/ч. После прохождения через слой 5 удаления N2O исходящий газовый поток 6 все еще содержит 145 ppm NOx, но только 20 ppm N2O.
Газ 6, к которому добавлен аммиак 7, пропускается через второй каталитический слой 8 удаления NOx. Заданное значение расхода аммиака 7 соответствует 140 ppm в газе и является функцией от NOx, все еще содержащегося в газе. Второй каталитический слой 8 удаления NOx содержит катализатор на основе оксида ванадия и имеет объемную скорость 15000 1/час.
Исходящий поток 9 включает NOx<25 ppm и не содержит или содержит незначительное количество аммиака, как правило, менее 2 ppm.

Claims (23)

1. Способ снижения содержания оксидов азота NOx и оксидов диазота N2O в нагнетаемом газе (1), включающий следующие стадии:
воздействие на газ (1) первым количеством восстанавливающего NOx агента (2) в первом каталитическом слое (3) удаления NOx;
обработку исходящего потока (4) первого каталитического слоя (3) удаления NOx по меньшей мере в одном каталитическом слое (5) удаления N2O для устранения N2O;
обработку исходящего потока (6) по меньшей мере одного каталитического слоя (5) удаления N2O вторым количеством восстанавливающего NOx агента (7) во втором каталитическом слое (8) удаления NOx.
2. Способ по п.1, включающий стадии смешивания нагнетаемого газа с первым количеством восстанавливающего NOx агента перед пропусканием в первый каталитический слой удаления NOx и смешивания исходящего газа по меньшей мере одного каталитического слоя удаления N2O со вторым количеством восстанавливающего NOx агента перед пропусканием во второй каталитический слой удаления NOx.
3. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором первое количество восстанавливающего NOx агента полностью реагирует с NOx в первом каталитическом слое удаления NOx, так что исходящий поток первого каталитического слоя удаления NOx по существу не содержит этого восстанавливающего агента.
4. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором основная часть NOx, содержащегося в нагнетаемом газе, удаляется в первом каталитическом слое удаления NOx и остаточное количество NOx в исходящем потоке этого каталитического слоя определяется как минимальное количество, требуемое для последующей обработки в каталитическом слое удаления N2O.
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором второе количество восстанавливающего NOx агента определяется на основе NOx, содержащегося в газе на выходе первого каталитического слоя удаления NOx или на выходе каталитического слоя удаления N2O.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором второе количество восстанавливающего NOx агента меньше первого количества.
7. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором концентрация NOx в исходящем потоке первого каталитического слоя удаления NOx не более 200 ppm и предпочтительно лежит в диапазоне от 50 до 200 ppm.
8. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором восстанавливающий NOx агент представляет собой аммиак или содержит аммиак.
9. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором: катализатор первого слоя удаления NOx представляет собой медно-циолитовый катализатор, и/или катализатор слоя удаления N2O представляет собой железо-циолитовый катализатор, и/или катализатор второго слоя удаления NOx представляет собой оксид ванадия.
10. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором: первый слой удаления NOx содержит медно-циолитовый катализатор и имеет объемную скорость 15000 1/ч; слой удаления N2O содержит медно-циолитовый катализатор и имеет объемную скорость 5000 1/ч; второй слой удаления NOx содержит катализатор на основе оксида ванадия и имеет объемную скорость 15000 1/ч.
11. Способ по п.8, в котором второй каталитический слой удаления NOx содержит катализатор, представляющий собой железосодержащий цеолит, и газ, пропускаемый во второй каталитический слой, имеет молярное отношение NH3/NOx большее, чем 1,33.
12. Способ по п.11, в котором упомянутое отношение больше 1,4 и предпочтительно лежит в диапазоне от 1,4 до 1,6, более предпочтительно составляет приблизительно 1,5.
13. Способ по п.11 или 12, в котором первый каталитический слой удаления NOx содержит катализатор, представляющий собой железосодержащий цеолит, и действует при молярном отношении NH3/NOx меньшем 1.
14. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором исходящий поток второго слоя удаления NOx содержит NOx менее 25 ppm; N2O менее 30 ppm; NH3 менее 2 ppm.
15. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором нагнетаемый газ представляет собой выхлопной газ процесса горения или технологический газ, в частности отходящий газ процесса получения азотной кислоты.
16. Устройство для снижения содержания NOx и N2O в газе, содержащее по меньшей мере:
первый каталитический слой удаления NOx и устройство, выполненное с возможностью введения первого количества восстанавливающего NOx агента в нагнетаемый газ, так чтобы на нагнетаемый газ в первом слое удаления NOx воздействовало первое количество восстанавливающего агента;
каталитический слой удаления N2O, выполненный с возможностью обработки исходящего потока первого каталитического слоя удаления NOx для устранения N2O, и
второй каталитический слой удаления NOx и устройство, выполненное с возможностью введения второго количества восстанавливающего NOx агента в исходящий газовый поток из каталитического слоя удаления NOx, так чтобы этот исходящий поток во втором слое удаления NOx подвергался воздействию второго количества восстанавливающего агента.
17. Устройство по п.16, в котором по меньшей мере два из указанных каталитических слоев заключены в единый корпус высокого давления.
RU2018118804A 2015-10-28 2016-10-28 СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ NOx И N2O ИЗ ГАЗА RU2712609C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15191816.6A EP3162427A1 (en) 2015-10-28 2015-10-28 A method and apparatus for removing nox and n2o from a gas
EP15191816.6 2015-10-28
PCT/EP2016/076152 WO2017072332A1 (en) 2015-10-28 2016-10-28 A METHOD AND APPARATUS FOR REMOVING NOx AND N2O FROM A GAS

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018118804A3 RU2018118804A3 (ru) 2019-11-29
RU2018118804A RU2018118804A (ru) 2019-11-29
RU2712609C2 true RU2712609C2 (ru) 2020-01-29

Family

ID=54427562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018118804A RU2712609C2 (ru) 2015-10-28 2016-10-28 СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ NOx И N2O ИЗ ГАЗА

Country Status (11)

Country Link
US (1) US11325069B2 (ru)
EP (2) EP3162427A1 (ru)
CN (2) CN108136329B (ru)
AU (2) AU2016347643B2 (ru)
BR (2) BR112018008653A2 (ru)
CA (2) CA3000915C (ru)
CL (1) CL2018001131A1 (ru)
MY (2) MY176370A (ru)
RU (1) RU2712609C2 (ru)
SA (1) SA519401611B1 (ru)
WO (1) WO2017072332A1 (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018077554A1 (en) 2016-10-28 2018-05-03 Casale Sa A method for removing nitrogen oxides from a gas using an iron exchanged zeolite catalyst
US10596538B2 (en) * 2016-09-23 2020-03-24 Casale Sa Axial-radial flow catalytic chemical reactor with two layers of catalyst
CA3076304A1 (en) 2017-11-30 2019-06-06 Casale Sa Process for the production of nitric acid with tertiary abatement of n2o and nox
EP3689441A1 (en) * 2019-02-01 2020-08-05 Casale Sa Process for removing nitrogen oxides from a gas
EP3741449A1 (en) * 2019-05-21 2020-11-25 Haldor Topsøe A/S A process for the removal of dinitrogen oxide in process off-gas
CN111644048B (zh) * 2019-09-09 2022-01-21 上海浦景化工技术股份有限公司 脱除尾气中氮氧化物、亚硝酸烷基酯气体的工艺方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030143142A1 (en) * 2000-01-14 2003-07-31 Meinhard Schwefer Method for the removal of nox and n2o from the residual gas in nitric acid production
RU2264845C2 (ru) * 2000-01-14 2005-11-27 Уде Гмбх СПОСОБ УДАЛЕНИЯ NOx и N2O И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
EA014430B1 (ru) * 2005-05-11 2010-12-30 Уде Гмбх Способ уменьшения содержания оксидов азота в газах
US20140044636A1 (en) * 2012-08-09 2014-02-13 Exxonmobil Research And Engineering Company CATALYTIC REDUCTION OF NOx WITH HIGH ACTIVITY CATALYSTS
RU2510763C2 (ru) * 2008-12-08 2014-04-10 Хальдор Топсеэ А/С Способ и катализатор для удаления оксидов азота из отходящего газа
US20140363359A1 (en) * 2011-12-16 2014-12-11 Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag Device and method for eliminating nox and n2o

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2970034A (en) 1957-04-05 1961-01-31 Engelhard Ind Inc Method of purifying gases containing oxygen and oxides of nitrogen
US3467492A (en) 1964-11-06 1969-09-16 Chemical Construction Corp Elimination of nitrogen oxides from gas streams
US4081511A (en) 1975-03-21 1978-03-28 Didier Engineering Gmbh Process for removing nitric oxides from processing exhaust gases
US4049777A (en) 1976-05-20 1977-09-20 Didier Engineering Gmbh Method of waste gas treatment
GB2162830B (en) 1984-08-10 1988-08-10 Babcock Hitachi Kk Ammonia reduction-denitration process and apparatus therefor
US4571329A (en) * 1984-08-13 1986-02-18 Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha Ammonia reduction-denitration process and apparatus therefor
DE3532209A1 (de) 1985-09-10 1987-03-12 Didier Eng Verfahren zur selektiven katalytischen reduktion von stickoxiden
DE4440833A1 (de) 1994-11-15 1996-02-08 Bayerische Motoren Werke Ag Katalysator-Anordnung zur Reduktion von Stickoxiden in sauerstoffhaltigen Abgasen einer Brennkraftmaschine, insbesondere Dieselmotor
TW410170B (en) * 1996-07-08 2000-11-01 Boc Group Inc Removal of nitrogen oxides from gas streams
US20040179986A1 (en) * 1998-09-09 2004-09-16 Porzellanwerk Kloster Veilsdorf Gmbh Ceramic catalyst for the selective decomposition of N2O and method for making same
DE19859003A1 (de) 1998-12-21 2000-06-29 Bosch Gmbh Robert Abgasreinigung zum Reduzieren von Stickoxiden aus sauerstoffhaltigen Abgasen einer Brennkraftmaschine
US6182443B1 (en) 1999-02-09 2001-02-06 Ford Global Technologies, Inc. Method for converting exhaust gases from a diesel engine using nitrogen oxide absorbent
FR2789911B1 (fr) 1999-02-18 2001-05-04 Grande Paroisse Sa Procede pour abattre simultanement les oxydes nitriques et le protoxyde d'azote dans les gaz qui en contiennent
US6182553B1 (en) 1999-03-22 2001-02-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Boat deployed explosive net assembly
DE10020100A1 (de) * 2000-04-22 2001-10-31 Dmc2 Degussa Metals Catalysts Verfahren und Katalysator zur Reduktion von Stickoxiden
NL1017245C2 (nl) 2001-01-31 2002-08-01 Stichting Energie Werkwijze voor het gelijktijdig verwijderen van stikstofoxiden en lachgas uit een stikstofoxiden en lachgas bevattende gasstroom.
US7438878B2 (en) 2001-03-12 2008-10-21 Basf Catalysts Llc Selective catalytic reduction of N2O
DE10112444A1 (de) 2001-03-13 2002-10-02 Krupp Uhde Gmbh Verfahren zur Verringerung des Gehalts von N¶2¶O und NO¶x¶ in Gasen
EP1286027A1 (de) 2001-08-14 2003-02-26 Siemens Aktiengesellschaft Katalysatorsystem, Verwendung eines Katalysatorsystems und Verfahren zum Betrieb eines Katalysatorsystems
DE10215605A1 (de) * 2002-04-09 2003-10-30 Uhde Gmbh Entstickungsverfahren
DE10226461A1 (de) * 2002-06-13 2004-01-22 Uhde Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Verringerung des Gehaltes an NOx und N2O in Gasen
CN100355488C (zh) 2003-05-07 2007-12-19 韩国高化环保技术有限公司 通过多次喷射还原氮氧化物的催化方法及其用法
JP2005177570A (ja) * 2003-12-17 2005-07-07 Ne Chemcat Corp 高温特性に優れるｓｃｒ触媒
NL1026207C2 (nl) * 2004-05-17 2005-11-21 Stichting Energie Werkwijze voor de decompositie van N2O, katalysator daarvoor en bereiding van deze katalysator.
US6996975B2 (en) 2004-06-25 2006-02-14 Eaton Corporation Multistage reductant injection strategy for slipless, high efficiency selective catalytic reduction
CN101970083A (zh) 2007-10-19 2011-02-09 依柯卡特有限公司 从流体去除氨
US8201394B2 (en) * 2008-04-30 2012-06-19 Cummins Ip, Inc. Apparatus, system, and method for NOx signal correction in feedback controls of an SCR system
DE102010003765A1 (de) * 2010-04-08 2011-10-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Photovoltaik-Moduls mit rückseitenkontaktierten Halbleiterzellen
DE102010022775A1 (de) 2010-06-04 2011-12-08 Uhde Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung von NOx und N2O
DE102011011881A1 (de) * 2011-02-21 2012-08-23 Thyssenkrupp Uhde Gmbh Verfahren zur Beseitigung von N2O und NOX aus dem Prozess zur Salpetersäureherstellung
DE102012010017A1 (de) 2012-05-22 2013-11-28 Thyssenkrupp Uhde Gmbh Verfahren zur Verminderung der Stickoxid-Abgaskonzentration in einer Salpetersäureanlage beim Ab- und/oder Anfahren sowie dafür geeignete Salpetersäureanlagen
ES2593455T3 (es) 2012-06-27 2016-12-09 Siemens Aktiengesellschaft Dispositivo de depuración de gases de escape y procedimiento para la reducción de óxidos de nitrógeno de un gas de escape de una central eléctrica alimentada por combustible fósil
US9517457B2 (en) 2013-10-30 2016-12-13 Cummins Inc. Aftertreatment systems with reduced N2O generation
US10364724B2 (en) 2014-02-28 2019-07-30 Scania Cv Ab Device and method comprising double reducing devices and a catalytically coated particle filter for treatment of an exhaust stream

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030143142A1 (en) * 2000-01-14 2003-07-31 Meinhard Schwefer Method for the removal of nox and n2o from the residual gas in nitric acid production
RU2259227C2 (ru) * 2000-01-14 2005-08-27 Уде Гмбх Способ удаления nox и n2o из остаточного газа производства азотной кислоты
RU2264845C2 (ru) * 2000-01-14 2005-11-27 Уде Гмбх СПОСОБ УДАЛЕНИЯ NOx и N2O И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
EA014430B1 (ru) * 2005-05-11 2010-12-30 Уде Гмбх Способ уменьшения содержания оксидов азота в газах
RU2510763C2 (ru) * 2008-12-08 2014-04-10 Хальдор Топсеэ А/С Способ и катализатор для удаления оксидов азота из отходящего газа
US20140363359A1 (en) * 2011-12-16 2014-12-11 Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag Device and method for eliminating nox and n2o
US20140044636A1 (en) * 2012-08-09 2014-02-13 Exxonmobil Research And Engineering Company CATALYTIC REDUCTION OF NOx WITH HIGH ACTIVITY CATALYSTS

Also Published As

Publication number Publication date
BR112019008046A2 (pt) 2019-07-02
AU2017349650A1 (en) 2019-05-02
BR112018008653A2 (pt) 2018-10-30
CN108136329A (zh) 2018-06-08
WO2017072332A1 (en) 2017-05-04
AU2016347643B2 (en) 2021-11-04
RU2018118804A3 (ru) 2019-11-29
US11325069B2 (en) 2022-05-10
CA3039301C (en) 2023-10-17
EP3368194A1 (en) 2018-09-05
CA3000915C (en) 2023-04-04
CL2018001131A1 (es) 2018-08-10
MY196674A (en) 2023-04-29
CA3000915A1 (en) 2017-05-04
EP3368194B1 (en) 2019-08-14
EP3162427A1 (en) 2017-05-03
AU2017349650B2 (en) 2023-04-13
SA519401611B1 (ar) 2023-06-04
MY176370A (en) 2020-08-04
CA3039301A1 (en) 2018-05-03
RU2018118804A (ru) 2019-11-29
US20180280873A1 (en) 2018-10-04
AU2016347643A1 (en) 2018-04-12
CN109862956A (zh) 2019-06-07
CN108136329B (zh) 2021-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2712609C2 (ru) СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ NOx И N2O ИЗ ГАЗА
CN105903330A (zh) 一种高效联合脱硫脱硝的系统及方法
RU2766114C2 (ru) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ С ТРЕТИЧНЫМ СОКРАЩЕНИЕМ ВЫБРОСОВ N2O И NOx
US11752467B2 (en) Method for removing nitrogen oxides from a gas
EP3315188A1 (en) A method for removing nitrogen oxides from a gas using an iron exchanged zeolite catalyst
JP2017051899A (ja) ガス浄化方法
JPH0613083B2 (ja) 乾式脱硫脱硝二段処理装置
Tronconi et al. The Role of NO 2 in the NH 3–SCR Catalytic Chemistry
TWI507365B (zh) Selective Oxidation of High Concentration Ammonia Nitrogen Wastewater by Catalyst
JP2023519742A (ja) プロセスオフガス中のＮＯｘおよび一酸化二窒素の除去のための方法
US10280085B2 (en) Process and plant for preparing nitric acid
JP2000254453A (ja) 排ガス処理方法及び装置
JP2014034925A (ja) 窒素酸化物の除去方法
WO2024079215A1 (en) Method for reducing nox in a nitric acid plant during transitory events
JPH0760061A (ja) 排ガス脱硝方法および装置
JPH07213868A (ja) 排ガス処理装置
JPH0487621A (ja) ＮＯｘガスの処理方法
JPS6359730B2 (ru)
CN108348853A (zh) 改良的从废气中去除NOx的方法
JPS6223538A (ja) ガスタ−ビン排ガス処理方法
JPS60202717A (ja) 排煙脱硝法