(NOx).

Современные методы удаления оксидов азота из
дымовых газов
RDKR 73
Юлия Быстрова
2014
Что такое NOx…
Основными вредными веществами,
загрязняющими атмосферу в результате
сгорания топлива являются:
- летучие углеводороды (Cx Hy);
- окись углерода (СО);
- оксиды серы (SOx);
- оксиды азота (NOx).
Под термином «оксид азота» формула NOx
объединяет в себе три вещества:
 NO (одноокись азота);
 NO2 (двуокись азота);
 N2O (закись азота).
Три различных механизма
образования NОx
1. NOx теплового происхождения - данные вещества образуются из азота,
присутствующего в воздухе, который используется для сгорания топлива при
температуре 1300°С.
2. Готовые NОx - Образуются при соединении присутствующего в воздухе
молекулярного азота с фрагментами углеводорода, образующихся при разложении
топлива на первых стадиях сгорания.
3. NOx, образующиеся из топлива - образуются при реакции органических
азотных соединений, содержащихся в топливе с кислородом при температуре
сгорания, превышающей 1000 °С.
КАК УМЕНЬШИТЬ NOx
Для уменьшения образования веществ NOx
необходимо:
- понизить температуру пламени;
- уменьшить теплонапряженность (кВт/м3), т.е.
установить рабочий режим котла ниже
номинального;
- сократить время пребывания продуктов сгорания
в топке;
- снизить концентрацию кислорода.
Технология СНКВ

Технология СНКВ – некаталитическая очистка дымовых газов от
оксидов азота (NOx), которая основана на восстановлении NOx
аммиаком или карбамидом до молекулярного азота, образуя
экологически безопасный азот и пары воды. При температуре
900 ºС - 1000ºС карбамид восстанавливает оксиды азота в
дымовом газе до молекулярного азота с образованием
углекислого газа и воды :

CO(NH2)2

Карбамид + оксид азота + кислород = азот + двуокись
углерода + вода
+
2NO
+
½O2
=
2N2
+
CO2
+
2H2O
Технологическая схема системы очистки дымовых газов от NOx
Установка СНКВ состоит из
следующих элементов:
- разгрузочной станции с
соединительной муфтой
- бака для хранения раствора
карбамида (137м3)
- 2-х насосов подачи
карбамида на линии
- модуль смещения и дозации
- 30 инжекторов с двойными
форсунками (3 уровня по 10
инжекторов на каждом ярусе)
- трубопроводов для раствора
карбамида, деионата и
технического воздуха
- клапанов для регулировки и
управления жидкостями
- управление установкой
Комбинированные способы
очистки дымовых газов
К эффективным комбинированным способам газоочистки
следует отнести способы ДЕЗОНОКС, СНОКС, способ с
применением активированного кокса и ряд других.
Принципиальная схема адсорбционновосстановительного способа очистки от NOх и
SO2:
1 – вертикальная колонка; 2 – адсорбер; 3 – бункер
разгрузки; 4,6 – питатели; 5 – классификатор; 7 – бункер
подпитки; 8 – бункер загрузки; 9 – регенератор; 10 –
конвертер; 11 – холодильник; I – адсорбент; II – отходящие
газы; III – горячий теплоноситель; IV – газы регенерации;
V – продукты конверсии; VI – холодный теплоноситель
Озонный метод
Озонные методы применяют для обезвреживания дымовых газов от
SO2(NOx) и дезодорации газовых выбросов промышленных
предприятий. Введение озона ускоряет реакции окисление NO до NO2
и SO2 до SO3. После образования NO2 и SO3 в дымовые газы вводят
аммиак и выделяют смесь образовавшихся комплексных удобрений
(сульфата и нитрата аммония). Время контакта газа с озоном,
необходимое для очистки от SO2 (80-90%) и NOx (70-80%)составляет 0,4
– 0,9 сек.
Технологии СНОКС и ДЕНОКС
-Особые свойства катализаторов, используемых в установках; к тому же катализаторы,
используемые в технологии ДЕНОКС, применимы для очистки газов высокой запыленности;
-Отсутствие в оборудовании элементов из дорогостоящих нержавеющих материалов;
низкий температурный уровень процессов;
-Высокая эффективность;
-Отсутствие сорбентов;
-Отсутствие кислотного «тумана» и аммиачного «хвоста» на выходе из установки;
-Полная автоматизация процессов;
-Возможность использования тепловой энергии, выделяющейся в процессе газоочистки, для
получения технологического пара и горячей воды,
-Практическое отсутствие зависимости конечной концентрации серной кислоты от
содержания оксидов серы и влаги в уходящих газах;
-Низкие эксплуатационные расходы.
Схема установки СНОКС
Дымовые газы с температурой 300-400°С после водяного экономайзера котла (1) охлаждаются сначала в
воздухоподогревателе (2), а затем в специальном регуляторе-охладителе (4) охладителе до 190-200 °С.
Теплота, получаемая в охладителе, используется для подогрева воды или генерации пара низкого давления.
Очистка дымовых газов от золы происходит в высокоэффективном золоуловителе с мембранами типа PTFE
(5).
Далее дымососом (6) газы подаются в ротационный газо-газовый теплообменник GGH (7), где
подогреваются до 385°С теплотой газов после реактора-конвертера SO2 (10). В этом месте в дымовые газы
вводится аммиак, с помощью которого в реакторе DeNOx (8) осуществляется реакция селективного
каталитического поглощения оксидов азота с восстановлением свободного азота.
Методы совместной очистки дымовых
газов от оксидов серы и азота
Метод
Эффективность
сероочистки
Конечный
Реагенты
Рабочая температура,°С
азотоочистки,
продукт
%
NH3, H2O,
70-150 (400-500 для
95,0; 70,0
SO2, N2
активированный десорбции)
кокс
Окислительновосстановитель
на
активированном
коксе
Адсорбционно- NH3, H2O,
восстановитель углеродистый
адсорбент
100-150 (400-600 для
десорбции, 600-850 – в
конверторе)
90,0; 80,0
S, N2
ЭлектронноNH3, H2O
лучевой
Процесс
NH3, H2O, О2
ДЕЗОНОКС
Процесс СНОКС NH3, H2O, О2
60-90
80-90
350-480
98,0; 90,0
(NH4)2SO3,
NH4NO3
H2SO4(70%),N2
320-400
95,0
Озонноаммиачный
50-60
90,0; 75,0
NH3, О3
H2SO4 (9297%), N2
(NH4)2SO2,
NH4NO3
Используемые источники:
1. http://www.energogaz.su/catalog/promyshlennye_vodogreynye_kotly_chto_takoe_nox/ (01.11.14)
2. Учебное пособие по обслуживанию установки СНКВ на EEJ (04.05.2013).
3. http://www.air-cleaning.ru/d_method_rev.php (06.11.14)
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!