[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2474703C1 - Method of complex treatment of gaseous products of combustion - Google Patents

Method of complex treatment of gaseous products of combustion Download PDF

Info

Publication number
RU2474703C1
RU2474703C1 RU2011125871/06A RU2011125871A RU2474703C1 RU 2474703 C1 RU2474703 C1 RU 2474703C1 RU 2011125871/06 A RU2011125871/06 A RU 2011125871/06A RU 2011125871 A RU2011125871 A RU 2011125871A RU 2474703 C1 RU2474703 C1 RU 2474703C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
combustion
gaseous products
products
phase
water
Prior art date
Application number
RU2011125871/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011125871A (en
Inventor
Дмитрий Яковлевич Носырев
Александр Александрович Свечников
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС)
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
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС)
Priority to RU2011125871/06A priority Critical patent/RU2474703C1/en
Publication of RU2011125871A publication Critical patent/RU2011125871A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2474703C1 publication Critical patent/RU2474703C1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/32Direct CO2 mitigation

Landscapes

  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: method of treatment of gaseous products of combustion consists in cooling gaseous products of combustion till condensate temperature, separation of formed liquid and its disposal, first fine soot particles and aerosols are separated from gaseous products of combustion, gaseous products of combustion are cooled till values of temperature, pressure and specific volume less than critical forming liquid phase of hydrocarbons and separating it, remaining gaseous products of combustion are neutralised forming the phase of water vapours, then gaseous products of combustion are cooled till water solid phase that is separated, then residuals of gaseous products of combustion are cooled till solid phase of carbon dioxide that is separated from combustion products, note that hydrocarbon liquid phase, solid phases of water and carbon dioxide are disposed, and the residuals of gaseous products of combustion are released into the atmosphere.
EFFECT: increase of gaseous products of combustion purification degree.
1 cl

Description

Изобретение относится к способу обработки газообразных продуктов сгорания, более конкретно, к способу для очистки подобных продуктов и может быть использовано для систем очистки от токсичных компонентов выхлопных газов и отходящих производственных вентиляционных выбросов, в частности для очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания.The invention relates to a method for processing gaseous products of combustion, and more particularly, to a method for cleaning such products and can be used for cleaning systems from toxic components of exhaust gases and exhaust industrial ventilation emissions, in particular for cleaning exhaust gases of internal combustion engines.

Известен способ каталитической очистки отходящих газов от оксидов азота при повышенной температуре с применением аммиака и использованием катализатора, содержащего активный компонент в виде отхода промышленного производства и глину, в качестве активного компонента используют шлам сточных вод тепловых электростанций, образующийся при промывке котлоагрегатов, а катализатор дополнительно содержит мазут. (Патент РФ 2111045, МПК B01D 53/86, опубл. 20.05.1998., Сухарников А.Е., Махоткин А.Ф., Шамсивалеев М.Г., Бирюков В.В., Шкедов В.М., Устимец А.А., Хайруллин Р.Г., Будилкин В.В. «Способ каталитической очистки газов от оксидов азота»).A known method for the catalytic purification of exhaust gases from nitrogen oxides at elevated temperatures using ammonia and using a catalyst containing an active component in the form of industrial waste and clay, the sewage sludge from thermal power plants generated by washing boiler units is used as the active component, and the catalyst additionally contains fuel oil. (RF patent 2111045, IPC B01D 53/86, publ. 05.20.1998., Sukharnikov A.E., Mahotkin A.F., Shamsivaleev M.G., Biryukov V.V., Shkedov V.M., Ustimets A .A., Khayrullin RG, Budilkin VV "Method for the catalytic purification of gases from nitrogen oxides").

Недостатком данного способа является низкая степень качества очистки газообразных продуктов сгорания.The disadvantage of this method is the low degree of quality of purification of gaseous products of combustion.

Известен способ очистки газообразных продуктов сгорания, состоящий в охлаждении газообразных продуктов сгорания до температуры конденсации, отделении образованной жидкости и ее утилизации (Патент РФ №2258148, МПК F01N 3/04, опубл. 10.08.2005. Бруззо Виталь «Способ и устройство очистки газообразных продуктов сгорания»).A known method of purification of gaseous products of combustion, which consists in cooling the gaseous products of combustion to a condensation temperature, separating the formed liquid and disposing of it (RF Patent No. 2258148, IPC F01N 3/04, published. 08/10/2005. Bruzzo Vital "Method and device for cleaning gaseous products combustion ").

Недостатком данного способа является низкая степень качества очистки выхлопных газов.The disadvantage of this method is the low degree of quality of exhaust gas purification.

Данное техническое решение выбрано авторами в качестве прототипа.This technical solution is selected by the authors as a prototype.

Техническим результатом является повышение степени очистки газообразных продуктов сгорания.The technical result is to increase the degree of purification of gaseous products of combustion.

Технический результат достигается тем, что в способе очистки газообразных продуктов сгорания, заключающемся в охлаждении газообразных продуктов сгорания до температуры конденсации, отделении образованной жидкости и ее утилизации, первоначально отделяют из газообразных продуктов сгорания мелкодисперсные частицы сажи и аэрозоли, а газообразные продукты сгорания охлаждают до значений температуры, давления и удельного объема меньше критических, образуя жидкую фазу углеводородов и отделяя ее, остальные газообразные продукты сгорания нейтрализуют, образуя в них фазу паров воды, затем газообразные продукты сгорания охлаждают до твердой фазы воды, которую отделяют, далее остатки газообразных продуктов сгорания охлаждают до твердой фазы диоксида углерода, которую отделяют от продуктов сгорания, причем жидкую фазу углеводородов, твердые фазы воды и диоксида углерода утилизируют, а остатки газообразных продуктов сгорания выпускают в атмосферу.The technical result is achieved by the fact that in the method of purification of gaseous products of combustion, which consists in cooling gaseous products of combustion to a condensation temperature, separating the formed liquid and disposing of it, fine particles of soot and aerosols are initially separated from the gaseous products of combustion, and the gaseous products of combustion are cooled to temperatures , pressure and specific volume less than critical, forming the liquid phase of hydrocarbons and separating it, the remaining gaseous products of combustion n they are neutralized by forming a phase of water vapor in them, then the gaseous products of combustion are cooled to a solid phase of water, which is separated, then the remaining gaseous products of combustion are cooled to a solid phase of carbon dioxide, which is separated from the products of combustion, and the liquid phase of hydrocarbons, solid phases of water and dioxide carbon is disposed of, and the remaining gaseous products of combustion are released into the atmosphere.

Первоначальное отделение мелкодисперсных частиц сажи и аэрозолей позволяет уменьшить содержание твердых частиц в продуктах сгорания и облегчить устранение вредных газообразных продуктов сгорания. Конденсация углеводородов позволяет образовать жидкие углеводороды и легко отделить их. Нейтрализация позволяет уменьшить содержание оксидов азота в продуктах сгорания. Кристаллизация паров воды позволяет образовать лед и отделить его от газообразных продуктов сгорания. Кристаллизация диоксида углерода позволяет образовать сухой лед и отделить его от газообразных продуктов сгорания.The initial separation of fine particles of soot and aerosols can reduce the solids content in the combustion products and facilitate the elimination of harmful gaseous products of combustion. Hydrocarbon condensation allows the formation of liquid hydrocarbons and their easy separation. Neutralization can reduce the content of nitrogen oxides in the products of combustion. Crystallization of water vapor allows the formation of ice and to separate it from gaseous products of combustion. Crystallization of carbon dioxide allows the formation of dry ice and its separation from gaseous products of combustion.

Способ очистки газообразных продуктов сгорания от вредных компонентов реализуется через следующие технологические операции:The method of purification of gaseous products of combustion from harmful components is implemented through the following technological operations:

- охлаждение отработавших газов;- cooling of exhaust gases;

- отделение мелкодисперсных частиц сажи и аэрозолей;- separation of fine particles of soot and aerosols;

- конденсация углеводородов CnHm;- condensation of hydrocarbons C n H m ;

- нейтрализация оксидов азота NOx;- neutralization of nitrogen oxides NO x ;

- кристаллизация паров воды H2O;- crystallization of water vapor H 2 O;

- кристаллизация диоксида углерода CO2.- crystallization of carbon dioxide CO 2 .

При реализации данного способа газообразные продукты сгорания предварительно охлаждают. Охлажденный газ пропускают, например, через уловитель мелкодисперсных частиц сажи и аэрозолей, в результате чего происходит очистка отработавших газов от твердых частиц. Затем газообразные продукты сгорания охлаждают и сжимают до значений температуры, давления и удельного объема меньше критических. В результате чего несгоревшие углеводороды CnHm переходят из газообразной фазы в жидкую. Критические параметры углеводородов представлены в таблице 1. Образованная жидкость отводится от газообразных продуктов сгорания.When implementing this method, the gaseous products of combustion are pre-cooled. The cooled gas is passed, for example, through a trap of fine particles of soot and aerosols, resulting in the purification of exhaust gases from solid particles. Then the gaseous products of combustion are cooled and compressed to less than critical values of temperature, pressure and specific volume. As a result, unburned hydrocarbons C n H m pass from the gaseous phase to the liquid. The critical parameters of hydrocarbons are presented in table 1. The formed liquid is discharged from gaseous products of combustion.

Таблица 1Table 1 Наименование газаName of gas Критическое давление, МПаCritical pressure, MPa Критическая температура, °CCritical temperature ° C Плотность при критическом давлении и температуре, кг/м-1 Density at critical pressure and temperature, kg / m -1 Метан CH4 Methane CH 4 4,644.64 -82,5-82.5 162162 Этан C2H6 Ethane C 2 H 6 4,864.86 32,132.1 200200 Пропан C3H8 Propane C 3 H 8 4,074.07 96,896.8 226226 Бутан C4H10 Butane C 4 H 10 3,553,55 152,1152.1 228228 Пентан C5H12 Pentane C 5 H 12 3,33.3 197,2197,2 232232

После отделения жидкой фазы углеводородов производят нейтрализацию оксидов азота NOx. Нейтрализацию осуществляют, например, путем добавления в поток отработавших газов аммиака NH3. В этом случае аммиак NH3 реагирует с ОН, образуя NH2; NO реагирует с NH2, образуя воду и N2 (или N2O, что также в конечном итоге приводит к образованию N2). Наиболее важные элементы реакции этого процесса:After separation of the liquid phase of the hydrocarbons, the nitrogen oxides NO x are neutralized. The neutralization is carried out, for example, by adding ammonia NH 3 to the exhaust gas stream. In this case, ammonia NH 3 reacts with OH to form NH 2 ; NO reacts with NH 2 to form water and N 2 (or N 2 O, which also ultimately leads to the formation of N 2 ). The most important reaction elements of this process are:

NH3+H→NH2+H2 NH 3 + H → NH 2 + H 2

NH3+О→NH2+ОНNH 3 + O → NH 2 + OH

NH3+OH→NH2+H2ONH 3 + OH → NH 2 + H 2 O

NH2+OH→NH+H2ONH 2 + OH → NH + H 2 O

NH2+O2→NHO+OHNH 2 + O 2 → NHO + OH

NH2+NH2→NH3+NHNH 2 + NH 2 → NH 3 + NH

NH2+NO→N2+H2ONH 2 + NO → N 2 + H 2 O

NH2+OH→N2H+OHNH 2 + OH → N 2 H + OH

NH2+HNO→NH3+NONH 2 + HNO → NH 3 + NO

HNO+H→NH3+OHHNO + H → NH 3 + OH

HNO+M→H+NO+MHNO + M → H + NO + M

HNO+OH→NO+H2OHNO + OH → NO + H 2 O

N2H+M→N2+H+MN 2 H + M → N 2 + H + M

N2H+NO→N2+HNON 2 H + NO → N 2 + HNO

N2H+OH→N2+H2ON 2 H + OH → N 2 + H 2 O

Далее производят кристаллизацию паров воды H2O. Газ охлаждают до температуры кристаллизации воды. Вода переходит из газообразной фазы в твердую. Образованные кристаллы льда отводят от газообразных продуктов сгорания. Далее производят кристаллизацию диоксида углерода CO2. Газ охлаждают до температуры кристаллизации диоксида углерода CO2 и сжимают. В результате диоксид углерода переходит в твердую фазу. Образованные кристаллы диоксида углерода (сухого льда) отводят от продуктов сгорания. Температуры кристаллизации воды H2O и диоксида углерода CO2 представлены в таблице 2.Next, crystallize water vapor H 2 O. The gas is cooled to the crystallization temperature of water. Water passes from the gaseous phase to the solid. Formed ice crystals are removed from the gaseous products of combustion. Next, crystallization of carbon dioxide CO 2 is carried out. The gas is cooled to a crystallization temperature of carbon dioxide CO 2 and compressed. As a result, carbon dioxide passes into the solid phase. The formed crystals of carbon dioxide (dry ice) are removed from the combustion products. The crystallization temperatures of water H 2 O and carbon dioxide CO 2 are presented in table 2.

Таблица 2table 2 Наименование газаName of gas Температура кристаллизации, °CCrystallization Temperature, ° C Водяной пар H2OWater vapor H 2 O 00 Диоксид углерода CO2 Carbon dioxide CO 2 -57-57

После поочередного устранения всех вредных компонентов продуктов сгорания очищенный газ выпускают в атмосферу. Собранные жидкие углеводороды, лед и сухой лед утилизируют.After the elimination of all harmful components of the combustion products, the purified gas is released into the atmosphere. Collected liquid hydrocarbons, ice and dry ice are disposed of.

Предлагаемый способ очистки газообразных продуктов сгорания позволяет достигнуть устранения до 98% всех вредных веществ и обеспечить экологическую безопасность работы двигателей внутреннего сгорания и других энергетических установок.The proposed method of purification of gaseous products of combustion allows to eliminate up to 98% of all harmful substances and ensure environmental safety of internal combustion engines and other power plants.

Claims (1)

Способ очистки газообразных продуктов сгорания, состоящий в охлаждении газообразных продуктов сгорания до температуры конденсации, отделении образованной жидкости и ее утилизации, отличающийся тем, что в способе первоначально отделяют из газообразных продуктов сгорания мелкодисперсные частицы сажи и аэрозоли, а газообразные продукты сгорания охлаждают до значений температуры, давления и удельного объема меньше критических, образуя жидкую фазу углеводородов и отделяя ее, остальные газообразные продукты сгорания нейтрализуют, образуя в них фазу паров воды, затем газообразные продукты сгорания охлаждают до твердой фазы воды, которую отделяют, далее остатки газообразных продуктов сгорания охлаждают до твердой фазы диоксида углерода, которую отделяют от продуктов сгорания, причем жидкую фазу углеводородов, твердые фазы воды и диоксида углерода утилизируют, а остатки газообразных продуктов сгорания выпускают в атмосферу. The method of purification of gaseous products of combustion, which consists in cooling the gaseous products of combustion to a condensation temperature, separating the formed liquid and disposing of it, characterized in that the method initially separates fine particles of soot and aerosols from the gaseous products of combustion, and the gaseous products of combustion are cooled to temperatures pressure and specific volume is less than critical, forming the liquid phase of hydrocarbons and separating it, the remaining gaseous products of combustion are neutralized, I have the phase of water vapor in them, then the gaseous products of combustion are cooled to the solid phase of the water that is separated, then the residues of the gaseous products of combustion are cooled to the solid phase of the carbon dioxide, which is separated from the products of combustion, and the liquid phase of hydrocarbons, the solid phases of water and carbon dioxide are utilized and the remnants of the gaseous products of combustion are released into the atmosphere.
RU2011125871/06A 2011-06-23 2011-06-23 Method of complex treatment of gaseous products of combustion RU2474703C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011125871/06A RU2474703C1 (en) 2011-06-23 2011-06-23 Method of complex treatment of gaseous products of combustion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011125871/06A RU2474703C1 (en) 2011-06-23 2011-06-23 Method of complex treatment of gaseous products of combustion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011125871A RU2011125871A (en) 2012-12-27
RU2474703C1 true RU2474703C1 (en) 2013-02-10

Family

ID=49120473

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011125871/06A RU2474703C1 (en) 2011-06-23 2011-06-23 Method of complex treatment of gaseous products of combustion

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2474703C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1357034A (en) * 1970-10-05 1974-06-19 Aoi K Exhaust gas purifying systems for internal combustion engines
SU695671A1 (en) * 1976-03-03 1979-11-05 Kotomin Vladimir V Method of purifying gases from nitrogen oxides
US5318758A (en) * 1991-03-07 1994-06-07 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Apparatus and process for removing carbon dioxide from combustion exhaust gas
RU2258148C2 (en) * 1999-09-08 2005-08-10 С.Ф.Т. Сервисиз С.А. Method and device for cleaning gaseous combustion products
RU2378040C2 (en) * 2004-08-06 2010-01-10 ИАйДжи, ИНК. Thorough purification of gaseous combustion products, including removal of co2

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1357034A (en) * 1970-10-05 1974-06-19 Aoi K Exhaust gas purifying systems for internal combustion engines
SU695671A1 (en) * 1976-03-03 1979-11-05 Kotomin Vladimir V Method of purifying gases from nitrogen oxides
US5318758A (en) * 1991-03-07 1994-06-07 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Apparatus and process for removing carbon dioxide from combustion exhaust gas
RU2258148C2 (en) * 1999-09-08 2005-08-10 С.Ф.Т. Сервисиз С.А. Method and device for cleaning gaseous combustion products
RU2378040C2 (en) * 2004-08-06 2010-01-10 ИАйДжи, ИНК. Thorough purification of gaseous combustion products, including removal of co2

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011125871A (en) 2012-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2927588C (en) Method and apparatus for removing contaminants from exhaust gases
US5700311A (en) Methods of selectively separating CO2 from a multicomponent gaseous stream
US7371357B2 (en) Process for removal of pollutants
NZ511536A (en) Method for removing oil, petroleum products and/or chemical pollutants from liquid and/or gas and/or surface
CA2661719A1 (en) Wet gas scrubbing process
RU2016133748A (en) METHOD AND DEVICE FOR SEPARATION OF EXHAUST GASES AT THE BURNING OF CERTAIN METALS
WO2013078221A1 (en) Prevention of nitro-amine formation in carbon dioxide absorption processes
RU2474703C1 (en) Method of complex treatment of gaseous products of combustion
JP2020501884A (en) Separation and simultaneous capture of CO2 and SO2 from flue gas of combustion process
RU2018102136A (en) METHOD AND DEVICE FOR DISPOSAL CONSIDERATIONS
RU2013126238A (en) METHOD FOR PROCESSING HOUSEHOLD AND PRODUCTION WASTE IN FURNACE AND CARBON MATTER AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
WO2018136628A1 (en) Method and apparatus for continuous removal of vapors from gases
CA2817037A1 (en) A novel system for adsorbing and separating suspended gaseous impurities from effluent gases and thereby recovery of value added products
RU2411065C1 (en) Method of removing nitrogen oxides from flue gases
US20180200668A1 (en) Method and Apparatus for Continuous Removal of Water Vapors from Gases
FI88462C (en) Foerfarande Foer avskiljning av dioxiner fraon gaser
CN102448587A (en) Scrubbing of gases containing nitrogen oxides
RU2460572C1 (en) Method for purification of gaseous combustion products
RU74629U1 (en) INSTALLATION OF PROCESSING OF CARBON-CONTAINING RAW MATERIALS IN FUEL COMPONENTS
RU98182U1 (en) EXHAUST GAS CLEANING PLANT
RU2303480C1 (en) Dust-gas emission treatment process
AU2015210359A1 (en) Method and system for NOx removal
Tashmurza STUDY OF THE DEGREE OF FOAMING OF ABSORBENT COMPOSITIONS USED WHEN PURIFYING GASES FROM ACIDIC COMPONENTS
RU2521508C1 (en) Method of thermal deactivation of biogas of solid domestic waste landfills
RU2007141247A (en) METHOD FOR CLEANING GAS EMISSIONS WHEN CARRYING OUT PLASMA IGNITION AND STABILIZATION OF COMBUSTION OF PULO-CARBON FUEL

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130624