[其他]降低廢氣中污染物濃度的多級工藝

無效

• 申請號: 88101838
• 申請日: 1988-03-06
• 公開（公告）號: CN88101838A
• 公開（公告）日: 1988-10-26
• 發明（設計）人: 威廉·勞勃脫·埃普勒利;杰里米·迪布爾·彼得-霍布林;喬治·費迪南德·舒洛夫·Jr;杰姆斯·克里斯托弗·沙利文
• 申請（專利權）人: 燃料技術有限公司
• 主分類號: B01D53/34
• 分類號: B01D53/34
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 全永留

本發明涉及于一種降低污染物濃度、特別是存在于碳質燃料燃燒廢氣中的污染物諸如氮氧化物（NO_X）濃度的工藝。尤其是，該廢氣是由碳質燃料燃燒所產生的富氧廢氣。

當采用的氧濃度和空氣/燃料比允許產生高的火焰溫度時，碳質燃料可得到更完全的燃燒，同時可減少一氧化碳和未燃燒的碳氫化合物的釋放。使用巖質燃料來燒大型實用鍋爐時，產生的溫度約在2000°F以上，普遍是在約2200～3000°F。遺憾的是，這么高的溫度以及較高溫度的熱區域易于造成熱NO_X的產生，這是因為溫度是如此之高以致于氧和氮的游離基被形成，它們通過化合形成氮氧化物。既使是在1300～1600°F下工作的循環流化床鍋爐中也會形成相當數量的氮氧化物。

氮氧化物是一種令人討厭的污染物。如上所述，在燒大型實用鍋爐和循環流化床鍋爐時，發現在燃燒廢氣中存在有這種污染物，它構成了煙霧中的主要刺激物。進一步講，我們相信氮氧化物常進行著一個被人們熟知的叫作“光化學煙霧形成”的過程，它是在陽光和碳氫化合物存在的條件下通過一系列反應而實現的。此外，氮氧化物也是酸雨的重要形成因素。

遺憾的是，鍋爐內的高溫使得最普遍的降低NO_X濃度的方法諸如廢氣洗滌法或催化劑柵網法成為不經濟或不可行或既不經濟又不可行。

許多不同的工藝和材料被建議用來通過化學的方式降低廢氣中氮氧化物的水平。這些建議主張將干燥的或溶液形式的化學物質直接加到廢氣中以獲得NO_X的顯著減少。然而到目前為至，還沒有發現一種工藝能確保在規定的不同的溫度區間內加入一定量的不同的化學物質，經過一經濟實際的留存時間便可獲得大于50%，最好大于75%的NO_X減少量。而某些技術能夠降低NO_X是以產生一定量的不需要的污染物如氨和/或一氧化碳為代價的。

在美國專利US3900554中，萊昂（Lyon）公開了一種降低燃燒廢氣中一氧化氮（NO）的方法，即：將氨、特定的氨前體或它們的水溶液注入到廢氣中，于1600～2000°F下與一氧化氮混和。萊昂（Lyon）還建議使用還原劑如氫或各種烴，以便在廢氣溫度低到大約1300°F時使氨得到有效的利用。雖然該專利建議氨組物可分階段注入，但並沒有說明在不產生顯著數量的其它污染物的條件下，為使NO_X的減少最優化而于不同的溫度區注入不同的組合物的功效。

在美國專利US4208386中，阿蘭特（Arand）等人指出，對于富氧廢氣，在采用加入干燥的或水溶液形式的脲來降低氮氧化物濃度時，廢氣的溫度應在1300～2000°F范圍內。鏈烷溶劑可被認為是還原劑，其象氫、一氧化碳等一樣能使有效工作溫度降到1600°F以下。增量注入的方法再次被提出，但這些增加的注入是同樣的脲組合物且必須是在滿足同樣的溫度及氧濃度條件下進行。阿蘭特（Arand）等人的美國專利US????4325924????提出了同樣的內容。

雖然現有技術公開了為減少氮氧化物而在多個間隔的位置上注入一種組合物的方法，例如鮑爾（Bowers）于1986年9月10日提交的申請號906671的待批美國專利申請（共同申請）以及鮑爾（Bowers）于1985年10月4日提交的申請號為784828的待批美國專利申請（共同申請）。每件申請的公開內容都涉及到同樣的組合物在同樣條件下的注入，例如同樣的溫度和氧濃度條件。

此外，盡管非常需要將廢氣中氮氧化物的濃度減小到盡可能小的程度，但用于降低NO_X濃度的現有工藝體系不僅受到采用該工藝所能夠取得的NO_X減少量的限制，而且還受到在NO_X降低工藝中所產生的其它污染物副產物如氨和一氧化碳的量的限制。

因此，所需要的工藝應該是能極大程度地降低廢氣中氮氧化物的濃度，同時把其它污染物維持在一個合適的水平。

本發明是涉及降低碳質燃料燃燒廢氣中的污染物濃度的工藝。本發明的目的之一是將污染物控制到所要求的水平如使氮氧化物的濃度顯著降低，同時使其它的有害釋放物如氨和一氧化碳減至最少，並且最大限度地利用所用的化學物質。