Организационно-правовые основы промышленной экологии. Пылеосадительные камеры. Адсорбционная очистка газов. Водообеспечение и очистка сточных вод, страница 22

Состоит из 2-х абсорберов диаметром 1,4м, высотой 4м. каждый абсорбер заполнен метровым слоем полиэтиленовых колец. Орошение в первом абсорбере смесью NaOH + NaClO, второй абсорбер орошается NaOH. Суммарная степень очистки колеблется в интервалах от 93 % до    98 %. Отходы: нитрат и хлорид натрия. Проблема утилизации.

Абсорбционно-восстановительный метод денитрификации  газов.

1 стадия:        NO + NO2 + H2О® 2HNO2

2NO2 + H2O ® HNO3 + HNO2

2 стадия:        2HNO2 + CO(NH2)2 ® 2N2 + CO2 + 3H2O

2HNO3 + CO(NH2)2 ® N2+CO2 + H2O +

В качестве восстановителя используют:

Na2S2O3 , NaHSO3 , CH2O, C2H2O4

Регенеративный метод очистки от оксидов азота (повторное использование абсорбента при очистке газов от NО).

Более эффективные методы.

Недостатки:

-  затраты на регенерацию абсорбента, которые бывают значительными.

-  энергозатраты

-  окисление Fe2+ в Fe3+

Для очистки газов от NО используют растворы: FeSO4, FeCl2, H2SO4.

В процессе протекания газофазной реакции образуются следующие вещества:

NO + FeSO4 ® Fe(NO)SO4                                FeSO4 + NO

                            NO + FeCl2 ® Fe(NO)Cl2                                    FeCl2 + NO

®NO2 ® HNO3

Поглотительная способность зависит от концентрации соли в растворе, от концентрации NО в очищенной газовой фазе.

Для предотвращения окисления Fe2+ в Fe3+ добавляют H2SO4.

H2SO4 + 2NO HNSO5 + HNO3

H2SO4 + NO + NO2 ® 2HNSO5 + H2O

2HNSO5 + H2O ® H2SO4 +

Твердофазная каталитическая очистка газов от оксидов азота.

Для обезвреживания отходящих газов от NOx применяют каталитическое восстановление, селективное каталитическое восстановление и разложение четными восстановителями.

1.  Высокотемпературное каталитическое восстановление.

Этот процесс происходит при контактировании нитросодержащих газов с газовыми восстановителями на поверхности катализатора. В качестве катализатора используют металлы Pt-группы и более дешёвые, но менее эффективные и стабильные составы, включающие соединения Ni, Cr, Cu, Zn, V, Ce (церий). С целью увеличения поверхности контакта их наносят на пористые материалы (g окись Al2O3, SiO2, керамика и др.). Восстановителями являются такие газы, как метан, природный газ, коксовые и нефтяные газы, СО и Н2. Газы  нагревают до температуры начала каталитического процесса, который зависит от природы катализатора и восстановителя.

Для метана: 450¸480°С

Для Н2, СО: 150¸200°С

4NO + CH4 ® 2N2 + CO2 + 2H2O

2NO + CH4 ® N2 + CO2 + 2H2O

2NO + 2CO ® N2 + 4CO2

2NO2 + 4CO ® N2 + 4CO2

2NO + H2 ® N2 + 2H2O

2NO2 + H2 ® N2 + 4H2O

Для катализаторов на платиновой основе при объёмной скорости         W = (2¸12)×104 час-1. Остаточное содержание оксидов азота               5×10-4 – 5×10-2  % об. Степень очистки: 89%

Недостатки:

-  значительный расход и перерасход газового восстановителя

-  необходимость точного дозирования газового восстановителя.

-  необходимость очистки газов от СО

-  ограничение на содержание свободного кислорода, не превышающего 5% об.

2.  Селективное каталитическое восстановление оксидов азота.

Этот процесс выгодно отличается от вышеописанного тем, что протекает избирательно, где восстановитель (NH3) реагирует с NOx и не взаимодействует с кислородом.

Избыток 10 – 15 % аммиака.

Протекают следующие процессы:

6NO + 4NH3 ® 5N2 + 6H2O

6NO2 + 8NH3 ® 7N2 + 12H2O

8NO + 2NH3 ® 5N2O + 3H2O

5NO2 + 2NH3 ® 7NO + 3H2O

·  Присутствие О2 не влияет на реакцию катализаторы: АВК-10, АВК-10М, температура: 150-2000С

·  На выходе из аппарата устанавливается еще один катализатор для обезвреживания аммиака:

NH3 + O2 ® N2 + H2O

катализатор: оксидно-медный, Т=180¸360 °С с выделением небольшого количества тепла.

3. Разложение NOx гетерогенными восстановителями.

При высоких температурах 500¸1300°С дефиксация азота может быть проведена на твёрдых углеродосодержащих материалах. В этом случае углерод и восстановитель, и катализатор:

С + NO®CO + ½N2

СO + NO®CO2 + ½N2

Недостатки:

-  высокая температура.