Начини за намаляване на емисиите на азотен оксид

Пречистване на продуктите от горенето от газообразни, вредни емисии

Лекция 10

1 Намалете емисиите на серни оксиди

2 начина за намаляване на емисиите на азотен оксид

3 Разпръскване на вредни примеси и избор на височина на комина

Намаляване на емисиите на серен оксид

Един от основните токсични компоненти, съдържащи се в твърдите и течни органични горива и оказващи значително въздействие върху околната среда, есярата.

гориво	Съдържание на сяра в горивото, %	Емисии на SO2
пепел въглища	1.8	3.6
Мазут с високо съдържание на сяра	3.0	6.0
Мазут с ниско съдържание на сяра	0,5	1.0

Начини за намаляване на емисиите на SO2:

• отстраняване на сярата от горивото преди изгаряне;
• използване на нови методи и режими на горене;
• пречистване на продуктите от горенето от серни оксиди.

Помислете за A. Отстраняването на сярата в рафинериите може да бъде постигнато чрезхидротретиране. В този случай водородът взаимодейства с органичните серни съединения и се образува сероводород H2S, който след това се улавя и може да се използва за производството на сяра и нейните съединения. Процесът протича при температура 300-500 o C и налягане 10 MPa в присъствието на катализатори - оксиди на молибден, кобалт и никел.

За въглища:1) В резултат на обогатяване на въглища пиритната сяра FeS2 може да бъде отстранена с помощта на по-високата си плътност (около 5 t/m 3 ) в сравнение с останалата маса на въглищата (около 2 t/m 3 ). Така че за кафяви въглища сметод на сухо обогатяванее възможно да се отстранят 25-30% сяра. Отделеният пирит може да се използва за производство на сярна киселина.

Течност, съдържаща сулфидинатрият и калият се регенерират чрез обработка с въглероден диоксид, а елементарната сяра се извлича от получения сероводород.

За течно гориво.

A)Чрез процес на газификация при температури 900-1300 o C при условия на ограничен достъп на въздух с помощта на окислители или при температура 700-1000 o C без достъп на окислител (пиролиза), последвано от газификация на твърдия продукт (петролен кокс).

Б) Използване на нови методи и режими на горене.

Изгарянето на гориво в кипящ слой от натрошен варовик при температура 900 ° C позволява пречистване на продуктите от горенето от сяра до 90%:

В)Улавяне на сяра от продуктите на горенето.Всички методи са разделени на 2 класа: сухи и мокри.

а) При сухия метод процесът на почистване се основава на неутрализацията на съдържащите се в димните газове серни оксиди с алкални реагенти: калциев оксид хидрат (вар) Ca(OH)2 или калциев карбонит (варовик) CaCO3

В резултат на тези реакции се получава калциев сулфит. В по-голямата си част продуктите за неутрализиране не се използват, а се изпращат на сметищата.

b)При мокрия методза възстановяване на сяра, суспензия от варовик (CaCO3) се приготвя предварително, т.е. тя се смесва с вода.

Димните газове, преминавайки през мокър кух скрубер (чистач), са в контакт с варовик. Протичащите в този случай химични реакции са подобни на тези при сухия метод.

Методи за намаляване на емисиите на азотен оксид

MPCmr за азотен диоксид (NO2) е 6 пъти по-нисък от този за серен диоксид (SO3), 30 пъти по-малък от този за въглероден оксид (CO), което показва висока токсичност на азотните оксиди.

Механизмът на образуване на азотни оксиди зависи от вида и състава на горивото и силно зависи от конструкцията на пещта,метод на изгаряне, ниво на температура и излишък на въздух в пещта. Азотните оксиди се състоят главно от 95 - 99% NO, образуван в горивната камера поради окисляването при високи температури на азота, съдържащ се в горивото и азота от въздуха, подаден за горене и засмукан в пещта, и 1-5% NO2 поради допълнителното окисление на NO, което се случва при ниски температури, главно на открито:

2)Двустепенно изгаряне на гориво: В този случай към зоната на първичното горене се подава по-малко въздух, отколкото е теоретично необходимо за пълно изгаряне на горивото (a = 0,8 - 0,95). В тази зона се получава непълно изгаряне на горивото с частична газификация при ниска температура и съответно намалено съдържание на азотни оксиди.

Към вторичната зона се подава чиста или бедна на гориво смес за доизгаряне на продукти от непълно горене. Процесът на горене в последния му етап протича при по-ниска температура.

Този метод позволява да се намали количеството на азотните оксиди с 35%. Използването на специални горелки за 2-степенни горивни системи или получаването на опънат пламък по дължината на горивната камера може да намали емисиите на азотен оксид с 30-40%.

3)Намаляването на коефициента на излишък на въздухв пещта до a = 1,02 - 1,07 позволява да се намали концентрацията на O2 и да се намали образуването на NO.

---