Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


–еактор; 2 Ц зм≥шувач; 3 Ц рекуперац≥йна турб≥на; 4 Ц ви≠паровувач; 5, 7, 8 Ц п≥д≥гр≥вач≥; 6 Ц ф≥льтр




 

 

Ќ≥трозн≥ гази при 20-30∞— подають в п≥д≥гр≥вач, де њх нагр≥вають до 240-280∞— ≥ направл€ють в зм≥шувач. –≥дкий ам≥ак, що подаЇтьс€ в установку, випаровують нагр≥тим конденсатом. ѕари ам≥аку, що утворюютьс€, при тиску (3,5-3,7)Ј105 ѕа очищають у ф≥льтр≥, нагр≥вають до 120∞— ≥ зм≥шують з нагр≥тими н≥трозними газами, регулюючи в≥дношенн€ NH3:NOx на р≥вн≥ (1,2-1,3):1. ќтриману сум≥ш направл€ють в реактор, де на алюмо-ванад≥Ївомуу катал≥затор≥ ј¬ -10 йде в≥дновленн€ оксид≥в азоту ам≥аком. «нешкоджен≥ н≥трозн≥ гази при 300∞— п≥сл€ реактора з метою використанн€ њх енерг≥њ подають на турб≥ну рекуперац≥њ, зв≥дки њх направл€ють в п≥д≥гр≥вач, п≥сл€ €кого при 150-170∞— викидають в атмосферу. „ерез можлив≥сть утворенн€ в систем≥ амон≥йних солей передбачають пер≥одичну зупинку ≥ пропарюванн€ турб≥ни насиченою парою низького тиску.

“акий процес забезпечуЇ знешкодженн€ н≥трозних газ≥в не менше н≥ж на 96%. ¬м≥ст суми Nќ ≥ Nќ2 в знешкоджених газах не перевищуЇ 0,01% (об.), NH3 Ц до 0,015% (об.). ѕри цьому на 1 т азотноњ кислоти (з розрахунку на 100% HNќ3) витрачають 6,12 кг р≥дкого ам≥аку, 16,7-10-3 кг катал≥затора, 4,03 кг насиченоњ вод€ноњ пари, 52,3 кг парового конденсату, 1,1Ј10-4 м3 св≥жоњ води ≥
9Ј10-4 к¬т-год електроенерг≥њ.

як ефективн≥ катал≥затори при в≥дновленн≥ н≥трозних газ≥в, що м≥ст€ть 1-30% NOx, ам≥аком можуть бути використан≥ цеол≥ти. јдсорбц≥€ на них NH3 ≥ Nќx прискорюЇ њх взаЇмод≥ю, забезпечуючи при 330-480∞— високу ефективн≥сть процесу знешкодженн€ оксид≥в азоту.

ѕроцеси селективного катал≥тичного в≥дновленн€ NOx вико≠ристовують також дл€ обробки н≥трозних газ≥в, що м≥ст€ть пил, ≥ оксид с≥рки (IV). ¬ цьому випадку можлива орган≥зац≥€ процесу в двох вар≥антах: з попередн≥м очищенн€м в≥дх≥дних газ≥в, в≥д пилу ≥ Sќ2 ≥ з подальшим њх нагр≥вом (обробка низькотемпературних газових викид≥в агломерац≥йних машин, коксових печей ≥ де€ких ≥нших агрегат≥в) або без нього у раз≥ достатнього дл€ зд≥йсненн€ катал≥тичноњ взаЇмод≥њ температурного потенц≥алу (400∞—) газ≥в, що п≥дл€гають знешкодженню (очищенн€ в≥дх≥дних газ≥в котельних агрегат≥в, нагр≥вальних печей).

ќчищенн€ н≥трозних в≥дх≥дних газ≥в, що не м≥ст€ть пил ≥ Sќ2, зазвичай провод€ть при об'Їмних швидкост€х (3-9)Ј103 год-1, температур≥ в реактор≥ 220-400∞— ≥ мол€рному в≥дношенн≥ NH3:NO в межах 0,8-1,3 залежно в≥д використовуваного катал≥затора. ќбробку газ≥в, що м≥ст€ть Sќ2 ≥ пил, ведуть при таких же об'Їмних швидкост€х, температур≥ 350-400∞— ≥ в≥дношенн≥ NH3:NOx= 0,8-1,2. як катал≥затори в першому випадку використовують оксиди зал≥за, м≥д≥, ванад≥ю, хрому, нанесен≥ на оксид алюм≥н≥ю. ќстанн≥й взаЇмод≥Ї з оксидами с≥рки, унасл≥док чого активн≥сть катал≥затора зменшуЇтьс€. “ому в другому випадку нос≥й зам≥нюють на оксид титану (IV) або використовують катал≥затори, що складаютьс€ т≥льки з оксид≥в р≥дк≥сних метал≥в.

¬арт≥сть катал≥затор≥в дос€гаЇ 20-30% вс≥х витрат на знешкодженн€ н≥трозних газ≥в, тому питанню розробки ст≥йких до отруЇнь ≥ дешевих катал≥затор≥в ≥з тривалим терм≥ном експлуатац≥њ пост≥йно прид≥л€Їтьс€ велика увага.

–озкладанн€ оксид≥в азоту гетерогенними в≥дновниками. ѕри високих температурах (500-1300∞—) деф≥ксац≥€ азоту у в≥дх≥дних газах може бути проведена на твердих вуглецьвм≥сних матер≥алах, зокрема, на вуг≥лл≥, кокс≥, граф≥т≥. ” таких процесах вуглець виконуЇ функц≥њ €к катал≥затора, так ≥ палива.  атал≥тична д≥€ вуглецю пов'€зана з утворенн€м комплекс≥в вуглець-кисень:

 

C+ NO →(C-O) + ½ N2, (5.18)

(C-O) + NO →CO2 + ½ N2. (5.19)

 

ѕроте пор≥вн€но швидка втрата активност≥ такими катал≥≠заторами призводить до того, що розкладанн€ оксид≥в азоту, особливо в початковому ≥нтервал≥ вказаноњ температурноњ област≥, в≥дбуваЇтьс€ неповно. ” зв'€зку з цим з метою зб≥льшенн€ ступен€ розкладанн€ NOx запропоновано, наприклад, вводити в граф≥т карбонат натр≥ю. ≤з зб≥льшенн€м температури ступ≥нь ≥ швидк≥сть процесу в≥дновленн€ зростають: при 800∞— ступ≥нь в≥дновленн€ NOx при використанн≥ коксу може дос€гати 96%, а при 1000∞— наближаЇтьс€ до 100%. ¬исок≥ температури таких процес≥в нега≠тивно позначаютьс€ на њх техн≥ко-економ≥чних показниках, хоча значна частина енергетичного потенц≥алу знешкоджуваних газ≥в може бути використана.

–озкладанн€ NOx гомогенними ≥ гетерогенними в≥дновниками без катал≥затора. як гомогенн≥ в≥дновники використовуютьс€ р≥зн≥ горюч≥ гази ≥ ам≥ак. Ќа використанн≥ природного газу заснований метод терм≥чного розкладанн€ оксид≥в азоту газ≥в виробництва щавлевоњ кислоти, що м≥ст€ть 2-3% NOx ≥ 10-15% ќ2. ѓх п≥д≥гр≥вають до 400∞— в теплообм≥ннику (теплом знешкоджених газ≥в) ≥ подають в реактор, в €кий одночасно ввод€ть природний газ ≥ пов≥тр€ дл€ його спалюванн€. ” реактор≥ при 1000-1100∞— в≥дбуваЇтьс€ розкладанн€ NOx з утворенн€м нешк≥дливих продукт≥в. √ар€ч≥ гази з реактора поступають в сполучену з ним камеру допалюванн€, куди додатково подають пов≥тр€. « камери допалюванн€ гази при 600∞— вход€ть в теплообм≥нник, в €кому в≥ддають своЇ тепло н≥трозним газам, що поступають на знешкодженн€, ≥ при температур≥ 200∞— вентил€тором через вихлопну трубу њх викидають в атмосферу.

ѕри обробц≥ в≥дносно невеликих об'Їм≥в слабоокиснених в≥дх≥дних газ≥в, метод високотемпературного розкладанн€ NOx гомогенним в≥дновником Ї економ≥чно виг≥дн≥шим, н≥ж катал≥тичн≥ ≥ лужн≥ методи. ѕри температур≥ в реакц≥йн≥й зон≥ 1000∞— в≥н забезпечуЇ ступ≥нь розкладанн€ NOx 92Ц96%, що забезпечуЇ вм≥ст NOx в знешкоджених газах до 0,05Ц0,1 % ≥ можлив≥сть дотриманн€ √ƒ  в приземному шар≥ при њх розс≥юванн≥ через 50-метрову трубу.

ƒл€ обробки значних об'Їм≥в високоокиснених н≥трозних в≥дх≥дних газ≥в з низьким вм≥стом NOx €к гомогенний в≥дновник може бути використаний газопод≥бний ам≥ак, що дозвол€Ї значно зменшити температуру процесу розкладанн€. ѕри взаЇмод≥њ ам≥аку з Nќх у присутност≥ пар≥в води в газов≥й фаз≥ при температур≥ 30-40∞— прот≥кають наступн≥ екзотерм≥чн≥ процеси:

 

NH3 + H2O →NH4OH, (5.20)

2 NO2 + 2 NH4OH →NH4NO2 + NH4NO3, (5.21)

N2O3 + 2 NH4OH →2 NH4NO2 + H2O. (5.22)

 

ѕодальше нагр≥ванн€ газового потоку приводить до розкладанн€ аерозол≥в н≥триту ≥ н≥трату амон≥ю, що утворилис€, на нешк≥длив≥ продукти:

 

NH4NO2 →N2 + 2 H2O, (5.23)

NH4NO3→N2 + ½ O2 + 2 H2O. (5.24)

 

Ќ≥трит амон≥ю ≥нтенсивно ≥ повн≥стю розкладаЇтьс€ при 70-80∞—. –озкладанн€ н≥трату амон≥ю в≥дбуваЇтьс€ при 230-240∞—. ѕри вм≥ст≥ NOx в н≥трозних газах 0,4% (об.) ≥ введенн≥ в них стех≥ометричноњ к≥лькост≥ ам≥аку ступ≥нь розкладанн€ солей при 250∞— складаЇ 98%, при 300∞— - 100%. Ќизьк≥ температури процесу обумовлюють виб≥рков≥сть взаЇмод≥њ NH3 з NOx ≥ в≥дсутн≥сть необх≥дност≥ введенн€ додаткових к≥лькостей NH3 на компенсац≥ю його втрат при взаЇмод≥њ з киснем.

≤стотно нижч≥ температури в≥дновленн€ оксид≥в азоту можлив≥ також у р€д≥ вар≥ант≥в в≥дновного методу, заснованого на знешкодженн≥ н≥трозних газ≥в за допомогою карбам≥ду. ѕродуктами цього процесу Ї нетоксичн≥ речовини: N2, Cќ2 ≥ Ќ2ќ.  арбам≥д використовують у вигл€д≥ водних розчин≥в або розчин≥в в азотн≥й, с≥рчан≥й, фосфорн≥й кислотах. ѕроте швидк≥сть таких процес≥в в≥дносно невелика, що на практиц≥ забезпечуЇ ефективн≥сть очищенн€, що не вище 80%. ѕри використанн≥ водних розчин≥в карбам≥ду йдуть наступн≥ реакц≥њ:

 

2 NO2 + H2O →HNO3 + HNO2, (5.25)

2HNO2 + CO(NH2)2 →2 N2 + CO2 + 3 H2O, (5.26)

N2O3 + CO(NH2)2 →2 N2 + CO2 + 2H2O. (5.27)

 

” азотокислому розчин≥ карбам≥ду, може прот≥кати реакц≥€:

 

NO + NO2 + 2HNO3 + 2CO(NH2)2 → 2N2 + 2NH4NO3 + 2CO2 + H2O.

 

ƒл€ знешкодженн€ нитрозних газ≥в карбам≥д може бути використаний у вигл€д≥ порошку або гранул, а також нанесеним на р≥зноман≥тн≥ порист≥ нос≥њ або сформованим разом з ними. ” таких процесах ступ≥нь знешкодженн€ NOx може дос€гати 85-99% ≥ б≥льше. –азом з тим вони ще не знайшли застосуванн€ в практиц≥ сан≥тарного газоочищенн€.

 

 

5.4  атал≥тичне очищенн€ газ≥в в≥д оксиду с≥рки (IV)

 

–озроблена технолог≥€ катал≥тичного очищенн€ в≥дх≥дних газ≥в в≥д оксиду с≥рки (IV) заснована на принцип≥ окисненн€ Sќ2 в Sќ3 котрий використовуЇтьс€ у виробництв≥ с≥рчаноњ кислоти н≥трозним (баштовим) або контактним методами. ” першому випадку в димов≥ гази спалюванн€ палива, що м≥ст€ть оксид с≥рки (IV) ≥ оксиди азоту додатково ввод€ть Nќ2, що забезпечуЇ (при температурах б≥л€ 140∞— ≥ в≥дношенн≥ Nќ2:Sќ2≥2:1) прот≥канн€ реакц≥њ:

 

SO2 + H2O + NO2 →NO + H2SO4. (5.29)

 

 онцентрац≥€ с≥рчаноњ кислоти, що утворюЇтьс€, така, що за даних умов вона знаходитьс€ в паропод≥бному стан≥. ƒимов≥ гази, що м≥ст€ть пари с≥рчаноњ кислоти, поступають на стад≥ю окисненн€ Nќ в N2ќ3 введеним в них киснем пов≥тр€, а пот≥м з них в≥дмивають пари H24 ≥ N2ќ3 80%-ю с≥рчаною кислотою, що завершуЇ очищенн€ газ≥в ≥ приводить до утворенн€ н≥трозилс≥рчаноњ кислоти. ѕродуваючи останню пов≥тр€м з нењ вид≥л€ють Nќ2 з утворенн€м H24, основну частину €коњ повертають на в≥дмиванн€ димових газ≥в, а њњ надлишок, екв≥валентний кислот≥ що утворилас€ з Sќ2, €кий м≥стивс€ в газах, в≥двод€ть €к товарний продукт. ѕевну частину продувального пов≥тр€, що м≥стить Nќ2, ввод€ть в димов≥ гази, що поступають на очищенн€, а ≥ншу його частину контактують з водою з метою отриманн€ HNќ3. √ази азотокислотного виробництва €к≥ м≥ст€ть Nќ, зм≥шують з димовими газами, що п≥дл€гають очищенню. ќписана технолог≥€ при обробц≥ димових газ≥в, що м≥ст€ть близько 0,3% Sќ2, 0,01% Sќ3 ≥ приблизно 0,06% NOx, забезпечуЇ 95% очищенн€ в≥д оксид≥в с≥рки ≥ 75%-е видаленн€ NOx з отриманн€м 80% с≥рчаноњ кислоти ≥ 50% азотноњ кислоти.

¬≥дпов≥дно до другого методу димов≥ гази, на 99% зв≥льнен≥ в≥д леткого попелу, при 450∞— подають в реактор, в €кому на ванад≥Ївому катал≥затор≥ SO2 окиснюють в Sќ3 присутн≥м в газах киснем.  онвертован≥ гази охолоджують до 230∞—, промивають в абсорбер≥ с≥рчаною кислотою ≥ п≥сл€ уловлюванн€ у волокнистому ф≥льтр≥ с≥рчанокислотного туману викидають в атмосферу через димар. ѕродуктом процесу газоочищенн€ Ї с≥рчана кислота середньою концентрац≥Їю 80%.

” ≥ншому вар≥ант≥ цього методу в конвертован≥ на ванад≥Ївому катал≥затор≥ димов≥ гази ввод€ть ам≥ак. јерозоль сульфату амон≥ю, що утворюЇтьс€ при цьому, видал€ють з газ≥в в електроф≥льтр≥, направл€ючи знешкоджений газовий пот≥к в димар.

 

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-09-20; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 577 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

¬ моем словаре нет слова Ђневозможної. © Ќаполеон Ѕонапарт
==> читать все изречени€...

1189 - | 1161 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.018 с.