Вопрос 5

Способы уменьшения вредных выбросов

Снижение выбросов вредных веществ возможно двумя путями: подавление в процессе сжигания топлива и улавливания из дымовых газов. В настоящем реферате рассмотрены некоторые способы улавливания веществ из дымовых газов, а вопросы “подавления” остались за рамками работы (это отдельная и большая тема).

Из всей гаммы токсичных веществ, находящихся в дымовых газах ТЭС, наибольшую опасность представляют окислы азота (NO_Х), зола, двуокись серы (SO₂ ), .Выбросы именно этих веществ регламентируются жесткими нормами (табл.1).

Ниже рассмотрены некоторые способы очистки дымовых газов.

Пути снижения выбросов окислов азота (NO_Х).

Источником оксидов азота на ТЭС является молекулярный азот воздуха и азотосодержащие компоненты топлива. Первые часто называют "термические", вторые - "топливные" оксиды азота.

Методы химической очистки газов от NO_Х бывают:

• окислительные, основанные на окислении оксида азота в диоксид с последующим поглощением различными поглотителями;

• восстановительные, основанные на восстановлении оксида азота до азота и кислорода с применением катализаторов;

• сорбционные, основанные на поглощении оксидов азота различными сорбентами (цеолитами, торфом, коксом, водными растворами щелочей и др.).

Применительно к очистке дымовых газов котлов наиболее перспективны восстановительные методы. Один из них - метод восстановления с помощью аммиака. Этот метод основан на взаимодействии аммиака с оксидами азота при определенных температурах по следующим основным реакциям:

4NO+4NH₃+O₂4N₂+6H₂O;

6NO+8NH₃7N₂+12H₂O.

При высоких температурах (900...1100^О С) они протекают без катализаторов. Дозирование аммиака осуществляется в зависимости от режимов работы котла, чтобы исключить его проскок в атмосферу (на практике полностью исключить проскок аммиака не удается и он может составлять 3,8 мг/м³ ). При более низких температурах (573...723 К) реакция разложения оксидов азота протекает только в присутствии катализатора. В качестве катализаторов используются оксиды различных металлов (титан, хром, ванадий). Они наносятся на элементы с развитой поверхностью, выполненные в виде сот, гранул или пластин.

В связи с опасностью использования аммиака (высокая токсичность), и необходимостью специальных мер защиты персонала, за рубежом, в частности в Германии, проходят промышленные испытания установки с использованием вместо аммиака карбамида, по другому мочевины (NH₂)₂СО. Степень восстановления оксидов азота достигает 80...90%.

Следует отметить, что в последнее время наибольшее внимание уделяется таким методам, которые позволяют одновременно снижать выбросы не только оксидов азота, но и серы. В этом направлении изучаются возможности традиционных способов очистки и ведутся работы по созданию новых и в нашей стране и за рубежом.