Способ сжигания топлива с двухстадийной очисткой отходящих газов

 

Изобретение относится к сжиганию газообразного и жидкого топлива в котельных и других топливоиспользующих установках. Способ сжигания топлива с двухстадийной очисткой отходящих газов от вредных примесей включает на первой стадии подачу природного газа, а на второй - дожигание углеводородов на катализаторе с дополнительной подачей воздуха, при этом в топочном объеме на первой стадии в интервале температур от 1800 до 1100°С создают восстановительную газовую среду за счет сжигания топлива с коэффициентом избытка воздуха α, равном 0,9-1,02, препятствующую образованию оксидов азота, а на второй стадии осуществляют очистку газов от оксидов азота на катализаторе с использованием полученных газов-восстановителей и дополнительной подачей на катализатор окислителя при температурах, исключающих вторичное образование оксидов азота (700-250°С), при этом катализатор устанавливают многоступенчато. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки и стойкость катализатора. 1 табл.

Изобретение относится к сжиганию газообразного и жидкого топлива в котельных и других топливоиспользующих установках.

Известен способ сжигания топлива с очисткой отходящих газов, где на первой стадии очистки от оксидов азота в качестве газов-восстановителей вводятся углеводороды, а на второй - цеолитсодержащий катализатор [ФРГ N OS 3642018, МКИ В 01 D 53/36].

Признаки, совпадающие с новым техническим решением, - очистка осуществляется в две стадии и на второй стадии используется катализатор.

Причины, препятствующие достижению технического результата в указанном способе, - низкая эффективность очистки от оксидов азота и усложнение технологии вводом углеводородов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является способ сжигания топлива с двухстадийной очисткой отходящих газов от вредных примесей: на первой стадии от оксидов азота - подачей природного газа на катализатор при температуре 700-750°С, а на второй - дожигание образовавшихся углеводородов, оксида углерода и сажи на катализаторе с дополнительной подачей воздуха [А.с. 1590118, 5 В 01 D 53/36].

Признаки, совпадающие с новым техническим решением, - очистка осуществляется в две стадии и на второй стадии используется катализатор и подается воздух.

Причины, препятствующие достижению технического результата в указанном способе, - низкая эффективность очистки от оксидов азота, увеличение температуры на второй стадии очистки, приводящая к обгоранию катализатора.

Задача предлагаемого изобретения - повышение эффективности очистки и стойкости катализатора.

Технический результат достигается тем, что способ сжигания топлива с двухстадийной очисткой отходящих газов от вредных примесей, включающий в себя на первой стадии подачу природного газа, а на второй - дожигание углеводородов на катализаторе с дополнительной подачей воздуха, отличается тем, что в топочном объеме на первой стадии в интервале температур от 1800 до 1100°С создают восстановительную газовую среду за счет сжигания топлива с коэффициентом избытка воздуха α, равном 0,9-1,02, препятствующую образованию оксидов азота, а на второй стадии осуществляют очистку газов от оксидов азота на катализаторе с использованием полученных газов-восстановителей и дополнительной подачей на катализатор окислителя при температурах, исключающих вторичное образование оксидов азота (700-250°С), при этом катализатор устанавливают многоступенчато.

На первой стадии недостаток воздуха приводит к подавлению процесса образования оксидов азота и образованию восстановительной среды (СО, H₂). Газы-восстановители генерируются в интервале температур от 1800 до 1100°С (температура горения). На второй стадии для окисления газов-восстановителей на катализатор подается окислитель при температурах (700-250°С), исключающих вторичное образование NO_х.

В таблице приводятся результаты по составу газовой среды на различных стадиях очистки. На второй стадии пробы отбирали после каждой ступени катализатора. Содержание оксидов азота по предлагаемому способу после второй стадии очистки снижается по сравнению с прототипом в 2 раза.

Формула изобретения

Способ сжигания топлива с двухстадийной очисткой отходящих газов от вредных примесей, включающий в себя на первой стадии подачу природного газа, а на второй - дожигание углеводородов на катализаторе с дополнительной подачей воздуха, отличающийся тем, что в топочном объеме на первой стадии в интервале температур от 1800 до 1100°С создают восстановительную газовую среду за счет сжигания топлива с коэффициентом избытка воздуха α, равным 0,9-1,02, препятствующую образованию оксидов азота, а на второй стадии осуществляют очистку газов от оксидов азота на катализаторе с использованием полученных газов-восстановителей и дополнительной подачей на катализатор окислителя при температурах, исключающих вторичное образование оксидов азота (700-250°С), при этом катализатор устанавливают многоступенчато.