Способ уменьшения эмиссии окиси азота
Изобретение относится к некаталитическому способу уменьшения эмиссии окиси азота в потоке продуктов сгорания стационарного аппарата сгорания. Способ включает контакт в зоне горения указанного аппарата сгорания эффективного количества, по крайней мере, одного нитрильного соединения, подаваемого в аппарат сгорания в виде отдельного жидкого потока или в виде отдельного парообразного потока, с потоком отходов, подаваемым в аппарат сгорания неразделенным, дополнительным топливным потоком и воздухом, при температуре, достаточной для уменьшения эмиссии NOx в указанном потоке продуктов сгорания. Изобретение позволяет уменьшить эмиссии NOx в потоке продуктов сгорания, 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 табл.
ПРЕДПОСЫЛКИ ДАННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Это изобретение касается способа уменьшения эмиссии окиси азота (NOx) в потоке продуктов сгорания стационарного аппарата сгорания путем контакта нитрильного соединения с потоком отходов, дополнительным топливным потоком и воздухом в зоне горения аппарата сгорания. В одном аспекте это изобретение касается некаталитического способа уменьшения эмиссии NOx в потоке продуктов сгорания стационарного аппарата сгорания путем контакта нитрильного соединения с отходящим от абсорбера потоком газа (AOG), произведенном на химическом заводе, например в процессе производства акрилонитрила, дополнительным топливным потоком и воздухом в зоне горения аппарата сгорания.
Как известно, при сжигании большинства видов топлива с воздухом образуются различные окислы азота. Как правило, эти окислы образуются в результате окисления азота воздуха при высоких температурах сжигания или в результате окисления содержащегося в топливе азота. Такое образование окислов может происходить как при каталитическом, так и при некаталитическом сгорании, хотя в основном они образуются при некаталитическом сгорании.
Для уменьшения концентрации NOx в потоках продуктов, образующихся после сгорания были разработаны различные технологии. Эти технологии по уменьшению концентраций окислов азота в потоках продуктов, образующихся после сгорания, сосредоточены на неселективном газофазном уменьшении NOx, селективном каталитическом уменьшении (SCR), основанном на аммиаке, и селективном некаталитическом уменьшении (SNCR) с использованием аммиака, мочевины, циануровой кислоты, изоцианата, гидразина, сульфата аммония, атомарного азота, метиламинов или биуратов.
Другие технологии по уменьшению NOx включают горелки для низких концентраций NOx, ступенчатую очистку воздуха и топлива, рециркуляцию топочного газа и каталитическое промывание газов.
В работе Шелтона "Поиск правильного решения проблемы снижения эмиссии NOx" (Shelton, H.L., "Find the Right Low-NOx Solution", Environmental Engineering World, Nov.-Dec. 1996, p.24-27), показано, что при сжигании топочного мазута с соединениями азота или другими нетрадиционными азотосодержащими видами топлива типа аминов, HCN и других нитрилов, увеличивается эмиссия NOx. Шелтон также описывает сложный многоступенчатый тепловой окислитель для сжигания нитрилов, который питает направленный к секции горелки воздух, природный газ, азотсодержащий водно-органический поток и поток жидкого HCN, и затем, отходящий от абсорбера газовый поток (низкое содержание кислорода, 400-600 промилей NOx) добавляет к первой стадии окисления с рабочей температурой 2300-2600°F (1260-1427°С). На второй стадии восстановления, которая питает отходящий от дополнительного абсорбера газовый поток и работает при 1800°F (982°С), радикалы CN• реагируют с NOx с образованием в качестве побочного продукта СО. Третья стадия повторного окисления добавляет дополнительный воздух и проводится при 1600°F (871°С), чтобы выработать топочный газ с содержанием <200 миллионных частей NOx.
Коммерчески приемлемая SNCR технология использует в качестве восстановителей аммиак и мочевину. Желателен, однако, такой способ SNCR, который избегает потребности в специальном аппаратурном обеспечении для смешивания или впрыскивания. Желательно также иметь способ SNCR, который мог бы использовать более низкий температурный диапазон, чем типичные коммерческие приемлемые способы SNCR, такие как SNCR с использованием аммиака, так как низкая рабочая температура уменьшает потребность в топливе в аппарате сгорания. Желательно также иметь способ SNCR, который не требовал бы сложную многоступенчатую аппаратуру для сжигания. К счастью был обнаружен коммерчески приемлемый способ для уменьшения эмиссии окиси азота (NOx) в потоке продуктов сгорания стационарного аппарата сгорания, который использует нитрильное соединение и проводится при более низких температурах, чем применяемые в настоящее время способы SNCR.
РЕЗЮМЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно данному изобретению предложен некаталитический способ для уменьшения эмиссии окиси азота (NOx) в потоке продуктов сгорания стационарного аппарата сгорания, который включает контакт в зоне горения аппарата сгорания эффективного количества по крайней мере одного нитрильного соединения с потоком отходов, дополнительным топливным потоком и воздухом при температуре, достаточной для уменьшения эмиссии NOx в потоке продуктов сгорания.
Далее, согласно данному изобретению предложен некаталитический способ для уменьшения эмиссии окиси азота (NOx) в потоке продуктов сгорания стационарного аппарата сгорания, который включает контакт в зоне горения аппарата сгорания эффективного количества по крайней мере одного нитрильного соединения с отходящим от абсорбера потоком газа (AOG), произведенном на химическом заводе, дополнительным топливным потоком и воздухом при температуре, достаточной для уменьшения эмиссии NOx в потоке продуктов сгорания.
В одном способе осуществления данного изобретения поток AOG для сжигания, используемый в некаталитическом процессе изобретения, образуется в процессе производства акрилонитрила. В другом - аппарат сгорания является установкой для сжигания отходов.
ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Это изобретение раскрывает некаталитический способ для уменьшения эмиссии окиси азота (NOx) в потоке продуктов сгорания стационарного аппарата сгорания, который включает контакт в зоне горения аппарата сгорания эффективного количества по крайней мере одного нитрильного соединения с потоком отходов, дополнительным топливным потоком и воздухом при температуре достаточной для уменьшения эмиссии NOx в потоке продуктов сгорания. Согласно используемой здесь терминологии "зона сгорания" может быть зоной окисления или зоной восстановления (в случае аппарата сжигания имеющего как окислительную, так и восстановительную зоны) и будет зависеть от конструкции определенного аппарата сгорания.
Поток отходов может быть потоком, содержащим одно или более органических соединений, или же потоком, содержащим неорганические соединения. В настоящее время поток отходов предпочтительно является потоком азотосодержащих отходов. Потоки отходов, содержащие органические соединения, являются характерными для процесса производства органической химической продукции. Примеры потоков отходов, образующихся в процессе производства органической химической продукции, включают, без ограничения, отходящие от абсорбера потоки газа, произведенные на химическом заводе, например, отходящие от абсорбера потоки газа, образующиеся при производстве акрилонитрила. Потоки отходов, содержащие неорганические соединения, являются характерными для процесса производства неорганической химической продукции, например для процесса производства азотной кислоты.
Нитрильные соединения, которые могут быть использованы согласно данному изобретению, включают соединения, представленные формулой R-CN, где R отобран из водорода, алифатической углеводородной группы, алициклической углеводородной группы или ароматической углеводородной группы.
Алифатическая углеводородная группа без ограничения включает предельные углеводородные группы, содержащие около 1-12 углеродных атомов, преимущественно около 1-6 углеродных атомов или непредельные углеводородные группы, содержащие около 2-12 углеродных атомов, преимущественно около 2-6 углеродных атомов. Примеры подходящих предельных алифатических углеводородных групп включают метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил, втор-бутил, трет-бутил, пентил, гексил, октил, децил и т.п. Примеры подходящих непредельных алифатических углеводородных групп включают винил, аллил, 1-пропенил, изопропенил, 2-бутенил, этинил, 2-пропинил и т.п.
Алициклическая углеводородная группа включает, без ограничения, циклоалкильные и циклоалкеновые группы, содержащие около 3-10 углеродных атомов. Примеры подходящих алициклических углеводородных групп включают циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, циклооктил и соответствующие этим циклоалкильным группам циклоалкиленовые группы.
Ароматическая углеводородная группа включает, без ограничения, арильные группы, содержащие около 6-14 углеродных атомов и алкарильные и аралкильные группы, содержащие около 7-15 углеродных атомов. Примеры подходящих ароматических углеводородных групп включают фенил, нафтил, бензил, фенилэтил, толил, ксилил и т.п.
Примеры подходящих алифатических нитрилов включают ацетонитрил, пропионитрил, бутиронитрил, изобутиронитрил, валеронитрил, изовалеронитрил, капронитрил и другие предельные мононитрилы; малонитрил, сукцинонитрил, глутаронитрил, адипонитрил; непредельные нитрилы (например акрилонитрил, метакрилонитрил, аллилцианид, кротононитрил) и т.п. Предпочтительные алифатические нитрилы включают ацетонитрил, акрилонитрил, метакрилонитрил, пропионитрил, бутиронитрил, сукцинонитрил, фумаронитрил, кротононитрил и их смеси.
Примеры подходящих алициклических нитрилов включают циклопентанкарбонитрил, циклогексанкарбонитрил и т.п.
Примеры подходящих ароматических нитрилов включают бензонитрил, α-нафтонитрил, β-нафтонитрил, бензил-цианид и т.п. Предпочтительным ароматическим нитрилом является бензонитрил.
В настоящее время предпочтительными нитрилами являются ацетонитрил, акрилонитрил, пропионитрил, сукцинонитрил, фумаронитрил, кротононитрил, а также цианистый водород с акрилонитрилом, пропионитрилом; цианистый водород является наилучшим компонентом, так как с его помощью получены превосходные результаты.
Указанные выше нитрильные соединения или являются коммерчески доступными, или могут быть получены любым обычным способом, известным специалисту. Акрилонитрил и цианистый водород можно получить путем аммоксидации пропилена. Пропионитрил может быть получен в виде побочного продукта при производстве адипонитрила. Другие алифатические нитрилы могут быть получены реакцией алкилгалогенида с цианидом натрия или с цианидом другого щелочного металла. Ароматические нитрилы могут быть получены способом, включающим диазотирование амина и взаимодействие полученного продукта с цианидом меди (I), или другими путями. Бензонитрил, к примеру, может быть получен реакцией бензойной кислоты с мочевиной в присутствии металлического катализатора.
Эффективное количество нитрильного соединения, которое может быть использовано согласно данному изобретению, можно удобно выразить как общую концентрацию нитрилов относительно потока отходов. Это количество будет зависеть от таких факторов как состав и скорость данного потока отходов, который будет обработан в аппарате сгорания. Эффективное количество использованного в данном процессе нитрильного соединения можно легко определить любым из способов, известных специалисту, без неуместного экспериментирования, основанного на немедленном использовании данного потока отходов, который будет переработан и применяемом аппарате сгорания. Обычно, эффективное количество используемого в данном процессе нитрила, на основании веса, в общих чертах составляет примерно 20-15.000 промилей, предпочтительно 100-12.000 промилей и более предпочтительно 300-7.000 промилей, относительно потока отходов, переработанного в аппарате сгорания. В случае, если поток отходов содержит малое количество нитрильного соединения, например, как это обычно наблюдается в случае отходящего от абсорбера потока газа, образующегося при производстве акрилонитрила, то эффективное количество используемого в данном процессе нитрила будет больше, чем количество, которое обычно содержится в перерабатываемом потоке отходов, например в потоке отходящего от абсорбера газа. В случае если образующийся при производстве химической продукции поток отходов содержит нитрилы, то эффективное количество используемого в данном процессе нитрила, на основании веса, в общих чертах составит по крайней мере примерно на 20 промилей больше, предпочтительно примерно на 20-10.000 промилей больше и более предпочтительно примерно на 300-7.000 промилей больше, чем в потоке отходов, образованном при производстве химической продукции.
Стационарный аппарат сгорания данного изобретения может представлять собой печь, бойлер, мусоросжигательную установку и т.п. Как известно, горение осуществляется в стационарной установке для сжигания в секции аппарата, которую обычно называют топкой или зоной горения, где топливо сжигается в присутствии воздуха с помощью одной или нескольких горелок. Согласно данному изобретению в настоящее время предпочтительным аппаратом сжигания является установка для сжигания отходов.
Согласно данному изобретению топливо в аппарате сгорания включает поток отходов (при условии, что поток отходов включает по крайней мере одно органическое соединение), в частности поток отходов от процесса химического производства и дополнительный поток топлива. В случае, если поток отходов не содержит органику, как, например, отходящие от абсорбера потоки газа, образующиеся при производстве азотной кислоты, то топливо в аппарате сгорания содержит дополнительный поток топлива. Дополнительным потоком топлива может служить любое обычное топливо, известное специалисту, как например природный газ, топочный мазут и т.п. Поток отходов может быть простым потоком отходов или же комбинацией двух или более потоков отходов. Предпочтительным потоком отходов для использования в способе данного изобретения является отходящий от абсорбера поток газа, произведенный на химическом заводе, более предпочтительным - отходящий от абсорбера поток газа, образующийся в процессе производства акрилонитрила. Отходящий от абсорбера поток газа, образующийся в процессе производства акрилонитрила, обычно содержит азот, кислород, непрореагировавший пропилен, углеводородные примеси от топливного потока пропилена, СО, СО2, пары воды и малые количества акрилонитрила, ацетонитрила, цианистого водорода и других органических нитрилов.
Нитрильное соединение может вступить в контакт с потоком отходов, дополнительным потоком топлива и воздухом в зоне горения аппарата сгорания, путем использования любого известного способа, например, путем подачи в аппарат сгорания в виде отдельного жидкого топливного потока, путем подачи в аппарат сгорания в виде отдельного парообразного топливного потока, путем добавления к потоку отходов, например к отходящему от абсорбера потоку газа, до подачи потока отходов в аппарат сгорания и т.п.
Если нитрильное соединение добавляется в виде отдельного жидкого потока, то в настоящее время предпочитают, чтобы нитрильным соединением был цианистый водород. Если нитрильное соединение добавляется в виде отдельного парообразного потока, то в настоящее время предпочитают, чтобы нитрильное соединение было отобрано из ацетонитрила, акрилонитрила, пропионитрила или их смеси. Если нитрильное соединение добавляется в виде отдельного потока, то его можно подать в зону горения аппарата сгорания, непосредственно в горелку или чуть ниже по направлению от горелки.
Если нитрильное соединение содержится в потоке отходов, подаваемом в зону горения аппарата сгорания, предпочтительно в отходящем от абсорбера потоке газа, который производится на химическом заводе, и более предпочтительно в отходящем от абсорбера потоке газа, который образуется в процессе производства акрилонитрила, то предпочтительно добавление нитрильного соединения к потоку отходов, например, к отходящему от абсорбера потоку газа, до того, как поток отходов поступит в аппарат сгорания. Если отходящий от абсорбера поток газа образуется в процессе производства акрилонитрила, то по крайней мере часть содержащегося в этом газе нитрильного соединения может содержаться в отходящем от абсорбера потоке газа, который образуется в процессе производства акрилонитрила, т.е. эффективное количество нитрильного соединения может быть достигнуто путем регуляции рабочих условий процесса производства акрилонитрила для получения отходящего от абсорбера потока газа, содержащего большее количество нитрильного соединения, чем содержалось бы при работе в стандартных условиях.
Подаваемый в аппарат сгорания воздух может иметь температуру окружающей среды или же, при желании, он может быть предварительно нагрет, например, до температуры приблизительно 1200°F (649°С). Количество подаваемого в аппарат сгорания воздуха будет зависеть от количества и состава потока отходов и дополнительного топливного потока. Обычно, количество воздуха будет равно количеству, которое образует поток сгорания, и соответственно, топочный газ, содержащий приблизительно 0,5-12 объемных процентов кислорода, предпочтительно приблизительно 2-4 объемного процента кислорода и более предпочтительно приблизительно 2,5-3,5 объемного процента кислорода в пересчете на сухую массу.
Поток отходов и, в частности, отходящий от абсорбера поток газа может иметь температуру того процесса, в результате которого образуется этот поток или же, при желании, он может быть предварительно нагрет, например, до температуры приблизительно 600°F (316°С).
Согласно данному изобретению температура горения, т.е. температура в топке или окислительной зоне аппарата сгорания, - эта такая температура, которая достаточна для уменьшения эмиссии NOx в потоке сгорания согласно способу реализации данного изобретения. Подходящая температура горения будет очевидна специалисту без излишнего экспериментирования. Эта температура будет зависеть от факторов, которые без ограничения включают специфику присутствующего нитрильного соединения, специфику используемого аппарата сгорания, уровень кислорода в аппарате сгорания, состав обрабатываемого потока отходов и количество нитрила в пересчете на обрабатываемый поток отходов. Например, предпочтительная температура горения повышается при повышении уровня нитрила. Обычно реализация данного изобретения осуществляется при температуре горения приблизительно 1400°F(760°С)-1750°F(954°С), предпочтительно приблизительно при 1450°F(788°С)-1650°F(899°С) и более предпочтительно приблизительно при 1480°F(804°С)-1630°F(888°С). Процесс реализации данного изобретения может проводиться при любом подходящем давлении в зависимости от желаемых температур подаваемого потока и температуры горения. В настоящее время предпочтительно проводить горение при давлении приблизительно 0,1-100 атм. Это давление специалисту будет очевидно без излишнего экспериментирования. Время пребывания в зоне горения аппарата сгорания - это время, достаточное для того, чтобы в условиях эксплуатации аппарата сгорания предотвратить существенное проникновение нитрила в поток сгорания. Такое время пребывания в зоне горения специалисту будет очевидно без излишнего экспериментирования.
В предпочтительном варианте реализации данного изобретения предлагается некаталитический процесс для уменьшения эмиссии окиси азота (NOx) в потоке продуктов сгорания мусоросжигательной установки, который включает контакт в зоне горения аппарата сгорания эффективного количества по крайней мере одного нитрильного соединения, отобранного из цианистого водорода, ацетонитрила, акрилонитрила, пропионитрила, бутиронитрила, фумаронитрила, сукцинонитрила, бензонитрила или их смеси с отходящим от абсорбера потоком газа (AOG), полученным в процессе производства акрилонитрила, дополнительным топливным потоком и воздухом, при температуре в зоне горения аппарата сгорания приблизительно 1400°F(760°С)-1750°F(954°С), для уменьшения эмиссии NOx в потоке продуктов сгорания.
ПРИМЕРЫ
Пример 1
Способ реализации данного изобретения с использованием мусоросжигательной установки для селективного некаталитического уменьшения эмиссии NOx был продемонстрирован путем добавления акрилонитрила (AN) в слабый водный поток, который подавался в адсорбер, в зону отбора продукта процесса производства акрилонитрила (AN). AN добавлялся таким образом, что в результате увеличивалось содержание AN в отходящем от абсорбера потоке газа (AOG), без одновременного увеличения содержания HCN или других органических соединений в AOG. Этот пример демонстрирует вариант реализации данного изобретения, где нитрильное соединение добавляется к потоку AOG до подачи потока AOG в мусоросжигательную установку.
На заводе акрилонитрила фирмы Солюшия Инк. (Solutia Inc.), расположенном в Альвине, Техас (Alvin, Texas), для получения потока отходов, который подавался в коммерческую мусоросжигательную установку, были использованы два адсорбера. Номинальная скорость подачи суммарного потока AOG (AOG1+AOG2) в мусоросжигательную установку составляла приблизительно 550.000 фунтов/час, а номинальный состав потока AOG до прибавления к нему AN приведен в Таблице 1. В качестве дополнительного топлива использовался природный газ. Температура в зоне окисления аппарата сжигания во время рабочих циклов была 1625-1638°F (885-892°С) (заданная температура 1630°F (888°C)). Поток воздуха, подаваемый в аппарат сжигания, регулировался таким образом, чтобы получить топочный газ с содержанием кислорода 2,54-2,62% (заданное содержание = 2,57%) (по объему, в пересчете на сухую массу), и был предварительно нагрет до температуры 941°F (505°С). Поток AOG был предварительно нагрет до температуры 460°F (238°C).
| Таблица 1 Номинальный состав AOG | ||
| Компонент | AOG1 | AOG2 |
| HCN | 17 промиль. | 47 промиль |
| Акрилонитрил | 13 промиль. | 37 промиль |
| Ацетонитрил | 0,08 вес.% | 0,15 вес.% |
| Вода | 16,7 вес.% | 15,3 вес.% |
| Полутяжелые фракций | 0,14 вес.% | 0,15 вес.% |
| Сукцинонитрил | 11 промиль. | 11 промиль |
| Производные акролеина | 0,11 вес.% | 0,11 вес.% |
| Окись углерода | 1,3 вес.% | 1,3 вес.% |
| Двуокись углерода | 3,4 вес.% | 3,4 вес.% |
| Азот | 74,5 вес.% | 75,9 вес.% |
| Кислород | 2,9 вес.% | 2,9 вес.% |
| Пропилен | 0,11 вес.% | 0,11 вес.% |
| Пропан | 0,72 вес.% | 0,73 вес.% |
В мусоросжигательной установке был проведен контрольный цикл без добавления AN; пробы отбирались до начала добавления AN к потоку AOG. Немедленно после контрольного цикла AN добавлялся к потоку AOG при номинальной концентрации 325 промилей, а мусоросжигательная установка проработала в течение 40 мин. После этого номинальная концентрация AN в потоке AOG была увеличена до 360 промилей и мусоросжигательная установка проработала в течение 1 ч.
Поток газа мусоросжигательной установки был проанализирован на содержание NOx, с помощью оперативного непрерывного хемилюминесцентного анализатора (Thermo Environmental Instruments Inc. Model 42C Chemiluminescence NO-NO2-NOx Analyzer). Полученные результаты приведены в Таблице 2.
| Таблица 2 | ||||||
| Цикл | Поток топливного газа (фунт/ч) | NOx, (промиль) | Конц. AN в AOG1 (промиль) | Конц. AN в AOG2 (промиль) | % уменьшения топлива от контроля | % уменьшения NOx от контроля |
| Контроль | 4481 | 22 | 13 | 37 | N/A | N/A |
| 325 промиль. | 4327 | 15 | 324 | 326 | 3,4 | 34,4 |
| 360 промиль. | 4304 | 13 | 346 | 370 | 3,9 | 39,0 |
Эти данные ясно показывают, что добавление AN согласно данному изобретению значительно уменьшает эмиссию NOx.
Пример 2
Этот тест проводили согласно процедуре, описанной в Примере 1, за исключением указанных здесь условий. В одном цикле путем увеличения заданного процента топочного газа до 2,80% определяли влияние увеличения процента кислорода в топочном газе. Температура в окислительной зоне аппарата сжигания, во время рабочих циклов, равнялась 1622-1661°F (883-905°С) (заданная температура 1630°F (888°С)).
В мусоросжигательной установке был проведен контрольный цикл без добавления AN, пробы отбирались до начала добавления AN к потоку AOG. Немедленно после контрольного цикла, AN добавлялся к потоку AOG для достижения номинальной концентрации 300 промилей, а мусоросжигательная установка проработала в течение 47 мин. После этого, номинальная концентрация AN в потоке AOG была увеличена до 1900 промилей и мусоросжигательная установка проработала в течение 58 мин. После этого увеличили поток воздуха и мусоросжигательная установка дополнительно проработала в течение 35 мин.
Поток газа мусоросжигательной установки был проанализирован на содержание NOx. Полученные результаты приведены в Таблице 3.
| Таблица 3 | ||||||
| Цикл | Поток топливного газа (фунт/ч) | NOx, (промиль) | Конц. AN в AOG1 (промиль) | Конц. AN в AOG2 (промиль) | % уменьшения топлива от контроля | % уменьшения NOx от контроля |
| Контроль | 4716 | 43 | 17 | 69 | N/A | N/A |
| 300 промиль. | 4536 | 26 | 269 | 330 | 3,8 | 39,1 |
| 1900 промиль | 3710 | 7 | 1843 | 1985 | 21,3 | 83,3 |
| 1900 промиль1. | 3791 | 8 | 1867 | 2001 | 19,6 | 81,6 |
| 1 цикл с повышенным % кислорода в топочном газе |
Эти данные ясно показывают, что добавление AN согласно данному изобретению значительно уменьшает эмиссию NOx. Кроме того, эти данные показывают, что повышение содержания кислорода в топочном газе мусоросжигательной установки приводит к незначительному повышению эмиссии NOx, что совпадает с ожидаемым увеличением в потреблении топливного газа.
Пример 3
Этот тест проводили согласно процедуре, описанной в Примере 1, за исключением указанных здесь условий. Нитрильным соединением, используемым в данном тесте, был пропионитрил (PN). В зависимости от скорости добавления PN 500 г/ч были проведены контрольный цикл без добавления PN и опытные циклы с добавлением 20, 40, 50 и 60% PN со скоростью добавления 500 г/ч (с использованием объемного насоса для регулирования объемной скорости).
Поток газа мусоросжигательной установки был проанализирован на содержание NOx и полученные результаты приведены в Таблице 4.
| Таблица 4 | ||||||
| Цикл (% PN, при 500 г/ч) | Поток топливного газа (фунт/ч) | NOx, (промиль) | Конц.PN в AOG1 (промиль) вычислен. | Конц.PN в AOG2 (промиль) вычислен. | % уменьшения топлива от контроля | % уменьшения NOx от контроля |
| Контроль - 0% | 4273 | 44 | 0 | 0 | N/A | N/A |
| 20% | 3863 | 20 | 1140 | 1140 | 9,6 | 54,5 |
| 40% | 3684 | 15 | 2280 | 2280 | 13,8 | 65,9 |
| 50% | 3511 | 13 | 2850 | 2850 | 17,8 | 70,5 |
| 60% | 3306 | 11 | 3420 | 3420 | 22,6 | 75,0 |
Эти данные ясно показывают, что добавление AN согласно способу данного изобретения значительно уменьшает эмиссию NOx.
1. Некаталитический способ для уменьшения эмиссии окиси азота (NOx) в потоке продуктов сгорания стационарного аппарата сгорания, который включает контакт в зоне горения указанного аппарата сгорания эффективного количества, по крайней мере, одного нитрильного соединения, подаваемого в аппарат сгорания в виде отдельного жидкого потока или в виде отдельного парообразного потока, с потоком отходов, подаваемым в аппарат сгорания неразделенным, дополнительным топливным потоком и воздухом при температуре, достаточной для уменьшения эмиссии NOx в указанном потоке продуктов сгорания.
2. Способ согласно п.1, отличающийся тем, что указанным нитрильным соединением является цианистый водород.
3. Способ согласно п.1, отличающийся тем, что указанное нитрильное соединение отобрано из группы, состоящей из ацетонитрила, акрилонитрила, пропионитрила, и их смеси.
4. Способ согласно п.1, отличающийся тем, что указанным потоком отходов является отходящий от абсорбера поток газа (AOG), образующийся в процессе производства акрилонитрила.
5. Способ согласно п.4, отличающийся тем, что указанное нитрильное соединение содержится в указанном отходящем от абсорбера потоке газа, образующегося в процессе производства акрилонитрила.
6. Способ согласно п.1, отличающийся тем, что количество указанного нитрильного соединения на 20-10000 промилей больше, чем количество нитрильного соединения, обычно содержащегося в указанном потоке отходов.
7. Некаталитический способ для уменьшения эмиссии окиси азота (NOx) в потоке продуктов сгорания мусоросжигательной установки, который включает контакт в зоне горения указанной мусоросжигательной установки эффективного количества, по крайней мере, одного нитрильного соединения, отобранного из цианистого водорода, ацетонитрила, акрилонитрила, пропионитрила, бутиронитрила, сукцинонитрила, фумаронитрила, кротононитрила, бензонитрила, и их смеси, с отходящим от абсорбера неразделенным потоком газа (AOG), образованным в процессе производства акрилонитрила, дополнительным потоком топлива и воздуха, при температуре в окислительной зоне указанного аппарата сгорания в пределах 760-954°С, для уменьшения эмиссии NOx в указанном потоке продуктов сгорания.
8. Способ согласно п.7, отличающийся тем, что указанное нитрильное соединение подается в указанный стационарный аппарат сгорания в виде отдельного жидкого потока.
9. Способ согласно п.7, отличающийся тем, что указанное нитрильное соединение содержится в указанном отходящем от абсорбера потоке газа, образующегося в процессе производства акрилонитрила.
10. Способ согласно п.7, отличающийся тем, что количество указанного нитрильного соединения на 20-10.000 промилей больше, чем количество нитрильного соединения, обычно содержащегося в указанном потоке отходов.
11. Способ согласно п.7, отличающийся тем, что об.% кислорода в указанном потоке продуктов сгорания составляет 0,5-12%.
12. Способ согласно п.7, отличающийся тем, что об.% кислорода в указанном потоке продуктов сгорания составляет 2-4%.
13. Способ согласно п.7, отличающийся тем, что температура в окислительной зоне указанного аппарата сгорания составляет 804-888°С.
