41. Очистка газов от оксидов азота и аммиака.
Очистка газа от NOX.
NOX как и сернистый газ явл-ся одним из осн-х загрязнителем атм-ры. NO2 наиболее устойчив в атм-ре. ПДК (NO2) в воздухе населенного места 0,85 мг/м3.
Наиболее экологически чистым и эф-ным способом очистки промышленных газовых выбросов от NOХ явл-ся каталитическое восстановление их до молекул азота. При этом в кач-ве восстановителей могут исп-ся СО, Н2, СН4, NН3, а также различные газовые смеси. В кач-ве катализаторов примен-ся металлы платинов. группы на различных носителях.
Наиболее распространенный метод очистки –восстановление NOХ с помощью аммиака при тем-ре =120°С и давлении 0,3 МПа.
6NO + 4NH3(избыт) =5N2 + 6H2O
6NO2 + 8NH3(избыт) = 7N2 + 12H2O
4NH3 + 3O2 =2N2 + 6H2O
Если содержание NOX повышено, то применяется многоступенчатая очистка (системы очистки), основанные на каталитическом восстановлении до молекул азота.
Очистка газов от NH3.
NH3 – газ токсичный. Аммиак явл-ся исходным сырьем в производстве азотной кислоты.
ПДК(NH3) в воздухе населенных мест 0,2 мг/м3.
Очистка газов от NH3 основана на его хорошей растворимости в воде и щелочных свойствах. Аммиак NH3 легко удаляется из загрязняющих газов промывкой водой, иногда добавляется дополнительная ступень доочистки раствором серной или фосфорной кислоты.
NH3 + H2O = NH4OH
2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4
3NH3 + H3PO4 = (NH4)3PO4
Сорбция аммиака водой проводится в системе, состоящей из последовательно включенных насадочных тарельчатых колонн при давлении 1,6 МПа и тем-ре 60°С с получением товарных продуктов (аммиачной воды).
Наиболее экологичным явл-ся метод разложения (каталитического разложения) аммиака при повышенных тем-рах
2NH3 = N2 + 3Н2
При небольшом содержании NH3 в газовых смесях очистку проводят с использованием активированных углей или крупнопористых ионитов. На углях идет процесс адсорбции, а на ионитах идет процесс по след. формуле:
NH4OH = NH4+ + OH-
42. Термический метод прямого сжигания газовых выбросов.
Метод прямого сжигания применяется для обезвреживания пром. Газ. Выбросов, содержащих легковоспламеняемые органические примеси. Например пары углеводородов. Продуктами горения углеводородов являются СО2 и Н2О, а органических сульфидов – SO2 и H2O. Газы сжигаются на установках с открытым факелом или в печах с различной конструкцией.
Термическая очистка подразделяется на 2 основные группы: метод прямого сжигания и метод окисления.
Прямое сжигание осуществляется при температурах t=700…800 °С с использованием газообразного или жидкого топлива. Для сжигания необходим избыток О2 на 10-15% больше естественного количества. Если теплота сгорания углеводородов превышает температуру реакции на 1.9 МДж/м3. То газы сжигаются в факеле. Для того, чтобы, пламя факела было некоптящим, добавляют водяной пар. В этом случае происходит реакция водяного пара с углеводородами, сопровождающаяся образованием СО и Н2 .Количество пара в зависимости от концентрации углеводородов колеблется 0,05-0,33 кг/кг.
Метод окисления проводят при температурах 300-400 С.
Через распределительные трубки 5 подаются газообразные отходы, за счет изменения диаметра отверстий можно регулировать подачу ГО.
РИС.1.: 1-гидрозатвор,где происходит насыщение водяными парами; 2-огнепреградитель; 3-основная горелка; 4-дежурная горелка; 5-система зажигания дежурной горелки.
РИС.2.: 1- корпус печи; 2- распределительная решетка; 3- коллектор; 4- подача ГО; 5- распределительные трубки; 6- горелка; 7- под; 8- камера горения; 9-камера утилизации тепла.
