1.3. Неселективное каталитическое восстановление (нскв)

В данном методе восстанавливающий агент – аммиак – заменяется другими восстановителями (Н₂, СО, углеводороды). Эти восстановители действуют неселективно, поскольку взаимодействуют с кислородом и SО_х газового потока: это взаимодействие идет параллельно с целевой реакцией восстановления оксидов азота, что требует значительного избытка восстановителей. Чтобы обеспечить неселективное каталитическое восстановление, целесообразно проводить сжигание таким образом, чтобы образующийся топочный газ обладал восстанавливающими свойствами. Практически это означает подачу в камеру сжигания топлива и кислорода в количествах, близких к стехиометрическому отношению (так называемая обедненная горючим смесь). В этих условиях СО и непрореагировавшие углеводороды вступают в реакцию каталитического восстановления NО_х и отпадает необходимость в дополнительном введении восстановителя в газовый поток.

2. ОЧИСТКА ГАЗОВ ОТ ОКСИДОВ СЕРЫ [2]

2.1. Процесс с использованием СuO/CuSo4

Метод обеспечивает одновременную очистку газов от NО_х и SО_х в присутствии катализатора – оксида меди (СuO), нанесенного на оксид алюминия. Топочный газ подается в реактор с параллельным расположением каналов для прохождения газового потока, заполненных катализатором. Процесс с учетом последовательности операций может быть представлен уравнениями:

поглощение оксидов:

CuO + 1/2O₂ + SO₂  CuSO₄, (125)

CuSO₄

2NO₂ + 2NH₄ + 1/2O₂  2N₂ + 3H₂O. (126)

регенерация оксида меди:

CuSO₄ + 2H₂  Cu + SO₂ + 2H₂O, (127)

Cu + 1/2O₂  CuO. (128)

Топочный газ при 390 ^оС подается в один из реакторов, где оксид серы взаимодействует с CuO с образованием сульфата меди (CuSO₄). Сульфат меди и в меньшей степени оксид меди служат катализаторами процесса восстановления оксидов азота аммиаком. После насыщения реактора CuSO₄ топочный газ переключается на новый реактор, в то время как отработанный подвергается регенерации. В соответствии с уравнением молекулярный водород (Н₂) восстанавливает сульфат меди до меди, при этом выходящий из реактора поток содержит достаточное количество SO₂ для получения серной или сернистой кислоты. После окисления меди в оксид меди (CuO) реактор снова готов к поглощению оксидов из потока.

2.2. Процесс с использованием извести

В связи с необходимостью перевода топочных устройств на угольное топливо возникла потребность в разработке новых методов сжигания, обеспечивающих чистоту выбросов в атмосферу. Для уменьшения содержания SO₂ в отходящих газах разработаны два способа с применением извести:

- приготовление гранул из угольной крошки с добавкой извести для использования в колосниковых топках;

- добавление порошкообразной извести к угольной пыли для использования в топках с форсуночным распылением топлива.

Проблема уменьшения количества оксидов серы в топочных газах должна решаться параллельно со снижением в них содержания NО_х. Реакция связывания SO₂ описывается уравнением

CaCO₃ + 1/2O₂ + SO₂  CaSO₄ + CO₂. (129)

Использование гранул с добавкой извести при отношении Са:S=3:5 уменьшает концентрацию оксидов серы на 70 % в лабо-раторных опытах и на 50 % при сжигании в колосниковых топках небольшой мощности. При добавках извести к угольной пыли в топках форсуночного типа снижение содержания оксидов серы в топочном дыме при отношении Ca:S=3:1 достигает 80 %. Это обусловлено повышенной подачей топлива по отношению к воздуху и снижением максимальной температуры пламени, что в свою очередь обеспечивает снижение содержания оксидов азота в отходящем газе.