Способ обезвреживания высокотемпературных продуктов сгорания углеводородного топлива от окислов азота

 

1. СПСХЮБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ УГЛЕВОДОРОДНОГО ТОПЛИВА ОТ ОКИСЛОВ . АЗОТА, вкл10ч1ающий охлажцение процуктов сгорания цр 2400-2600 К, ввепение угпевсдсчроаного горючего н его сжигание при этой тш тературе, отпичающийся тем, что с цепью ооновременного обезвреживания от окиси и ароматических угпевооороцов, после сжигания горючэ го очищаемый газ цопошаггельно ох лажцают цо 160О-2ООО К с поспеаук ишм введением в него окиспитепн с коэ41фиииентом избытка oL ,2. 2.Способ по п. 1, о т п и ч а к ш и и с я тем, что обе стаюш «хпажц ния газа осушествояют позироаанкым шфыском воцы. 3.Оюсоб по п. 1, о т л и ч а KV ш и и с я тем, что в качес| е OKHcmrr ля ИСПОШ ЗУЮТ воздух, КВСШ|КХ1 ВПК их смесь и воцу.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

y y B 013) 53/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ н в скому свидятяльствм (21) 2659290/23-26 (22) 01.09.78 (46) 15.08.83. Бюп. l4 30 (72) B. С. Авцуевский, У. Г. Пнрумов, А. И. Папуша, Ю. В. Полежаев, Э. Я. Исмаилов, А. Г. Ермошин и Э. П. Bomos (53) 66.074.3 (088.8) (56) 1. Авторское свицетельство СССР

: l4 565009, кл» С 01 В 21/20, 21.03.77. (54) (57) l. СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИ

ВАНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ

ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ УГЛЕВОДО-

РОДНОГ З ТОПЛИВА ОТ ОКИСЛОВ

АЗОТА, включающий охлажцение процуктов сгорания цо 2400-2600 К, „SU.„1 4755 А введение углевоцороцного горючего и его сжигание при этой температуре, отличающийся тем, что, с целью оцновременного обезвреживания от окиси углерода и ароматических углевоцороцов, после сжигания горюче

ro очищаемый газ цополнительно ох лажцают цо 1600 2000 К с поспецующим введением в него окислителя с коэффициентом избытка с{, 1 О1,2.

2. Способ по п. 1, о т л и е а ющ н и с я тем, что обе стации охлажцения газа осуществляют цозир©юнным впрыском воды.

3. Способ по л. 1, о т л и ч а км шийся темэ что в качмзВе окислитэ

as используют возцух, киспароц или Е их смесь и воцу.

1034755

11ень изобретения - оцновременное обезвреживание от окиси углероца и ароматических угпевоцороцов.

Поставпенная цепь цостигается тем, что после сжигания угпевоцороцного горючего очишаемый гаэ цопощпг епьно охпажцают цо 1600-2000 К с носпецующим ввецением s него окиспитепя с коэффициентом избытка:4 = 1,0-1,2, причем обе стадии охпажцения и поццерmamma температуры газа при ввоце углевоцороцного горючего и окиспитепя осуществляют цоэированным впрыском воды, а в качестве окислителя испопьзу45

Изобретение относится к очистке газов и может бьиь испоаьзовано при обезвреживании процуктов сгорания угпевоцороцов в возцухе ипи высокотемпера турном возцухе на выхлопе тепповык 5 аэродинамических труб, ТЭС, МГД -эпекь ростанций и т.п.

Известен способ обезвреживания вы» сокотемпературных продуктов сгорания углеводородного топпива от окиспов

t0 азота, включающий охпажцение процук» тов сгорания цо 2400-2600 К; ввецение угпевоцороцного горючего и его сжи ганне при этой температуре в течение 0,050,005 с. В качестве угпево дородного горючего испопьзуют керосин, который вводят в поток газа путем распыливания через форсункя, создавая избыток окислителя .с коэффициентом с(= 0,8. 20

По мере сгорания смеси керосина с воэцухом выцепякнпее тепао отводят и тем самым поддерживают температуру газовой смеси прибпизитепьно постоянной, равной 2500 К. По исть» 5 чении 0,005 с (на завершение горения требуется 0,003 c) с момента ввода горючего поток процуктов сгорания о охпажцают цо 50-100 С и через выхлоп ное устройство выбрасывают в атмосфь- 30 ру. При коэффициенте избытка ommcgmтеля, равном 0,8,равновесное значение концентрации окиси BGoTB составит 0,01 вес.%

В результате степень нейтрализации соо» тавит 5,7-0,1 0 9982 11 35

5,7

Недостатком известного способа явпяется то, что в зоне разложения окно пов азота образуется окись угпероца (цо 20% от общего весового расхоца), а также сажа и аэрозоли,. соцержащие ароматические угневоцороцы, в, частности

3,4«бензпирен. зуют воздух, киспороц ици их смесь и воду.

Уровень температур выбран иэ спецуюшйх соображений. При температуре выше 2000 К происхоцит интенсивное образование атомарного киспороца, что способствует образованию окиспов азо та, а при температуре ниже 1200 К сжигание СО, ароматических угпевоцо роцов протекает медленно ипи вообще не происходит.

При 4 < 1 полное сжигание СО, сажи и ароматических углевоцороцов в любом интервале температур невозможное

При c(.= 1,0-1,2 и в указанном интервале температур (2000-1200 К) происхоцит интенсивное сгорание упомянутых вредных веществ со скоростями> которые позволяют осуществить реальные размеры. нейтрализатора.

Предварительное охпажцение цо

1600-200 К, поддержание коэффициента окислителя oL = 1,0.-1,2 при температуре смеси на выхоце иэ зоны окисления, равной 1200-1600 К в течение заданного времени, обеспечивает возможности и оптимальные условия цожигания СО и ароматических угпев . цороцов, причем окислы азота при таких условиях не вырабатываются.

Процесс осуществляют слецуюшим образом.

Высокотемпературный газовый поток образующийся за счет сжигания керосина или природного газа в нагретом цо Т = 2300 К воздухе или возцушнокиспороцной смеси имеет следующие параметры: Т = 3000-3500 К; P = 5 атм, В потоке может соцержаться цо 3 мас.% окислов азота и цо 20 мас. % окиси угпероца, в зависимости от коэффициента избытка окислителя. При коэффициенте избытка окислителя меньше ециницы в потоке могут присутствовать сажа и аэрозопи, в которых соцержатся ароматические углевоцороцы, в частности такой опасный канцероген, как 3,4-бенэпирен.

"При осушествпении способа сначала газовый поток охпажцают цо 2500 К (от 2400 цо 2600 К) со скоростью

5 10-5 10 грац/с цозированным

5 впрыском воцы в потоке (40+5 кгlс на 200 кгlс нейтрапизуемого потока).

Bogy вводят таким образом, чтобы осуществить тщатепьное перемешивание в потоке газа. При этом концентрация

1034755 4 дозированный впрыск воцы в очищае мый газ и охлаждают поток цо 1600 2000 К (50 кг/с воды на 200 кг/с очищаемого rasa). окиси углероца понижается за счет образования при диссодиадии воцы в потоке рацикала ОН, который активно .вступает в реакщио с:,СО с образова кием СО2и H. Концентрация окиси азота иэмейяется незначительно. Затем осушествлякп впрыск керосина н воды, обеспечивая коэффициент избытка окнслителяА= 0,6-0,8 (16 кг/с керосина на .200 кг/с rasa). Процесс горения и лоцаержанне температуры на уровне

2500И.ОО К обеспечивает оптимальные условия для максимального разложения окислов astra на элементы.

После эоны, в которой осуществшиот разложение окислов азота, осуществшиот

- Предлагаемый способ обезиФежива ния обеспечивает высоку1о (0,99

0,998) степень нейтралнзапни окислов. азота и полное цожигание окиси угперо. ца (степень цожиганиял 0,99). При чем при цожнганни окиси углерода соз даются условия ликвицании сажи и ароматических угпевоцороцов, которыв могут образоваться как при сжигании ( углеводороцов в нагретом возцуке, так и при нейтрализации окислов азота.

Составитель Э, Исмаилов

Рецактор А. Хнмчук Техред М.Тенер Корректор А. QaaTKo .

Заказ 5702/7 Тираж 688 .Подписное

BHHHflH Государственного комитета GCCP по целам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская. наб., ц. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгороц, уп. Проектная, 4