15. Хемосорбционная очистка отходящих газов от оксидов азота

Хемосорбционная очистка отходящих газов от оксидов азота может быть организована на основе использования различных твердых веществ, способных вступать в химическое взаимодействие с удаляемыми компонентами. Например, с целью улавливания NOx из отходящих газов разработан метод адсорбции оксидов азота торфощелочными сорбентами в аппаратах кипящего слоя. При использовании наиболее дешевого и доступного сорбента (смесь торфа и извести-пушонки) степень очистки газов, содержащих 0,1-2,0% NOx, при времени контакта фаз 1,6-3 сек достигает 96—99%, обеспечивая содержание NOx в очищенных газах на уровне 0,01-0,04%. Еще больший эффект может быть достигнут при использовании торфа, обработанного аммиаком, или при введении аммиака в кипящий слой торфа. Торф способствует окислению нитритов до нитратов. Отработанный сорбент представляет собой хорошо хранящееся неслеживающееся торфоазотное удобрение, пригодное для использования на любых почвах и содержащее 8-12% усвояемого азота и 27-30% хорошо усвояемых растениями гуминовых кислот, являющихся эффективными стимуляторами их роста (эти кислоты образуются в результате катализируемого оксидами азота процесса окисления органической массы торфа присутствующим в очищаемых газах кислородом).

Расчетные характеристики такого процесса при санитарной очистке 60 тыс. м3/ч отходящих газов сернокислотного цеха, содержащих до 0,3-0,4% NOx, 0,3% SO2 и 0,3 г/м3 тумана и брызг серной кислоты, иллюстрируются следующими показателями: расход торфа 50%-ной влажности — до 3 т/ч (25-35 кг сухого торфа на 1000 м3 газа); потребляемое количество аммиака — до 294 кг/ч (до 5 кг на 1000 м3 газа). Работа установки обеспечивает за год улавливание из отходящих газов 2520 т NOx, 3200 т SO2, 95 т H2SO4. При этом возможно получение торфоазотного удобрения, содержащего до 15-25% нитрата и сульфата аммония и более 15% водорастворимых гуматов аммония. Технологическая схема установки представлена на рис. 1-42.

В соответствии с этой схемой доставляемый на установку в железнодорожных вагонах торф со склада направляют транспортером в приямок и далее ковшовым элеватором в бункер. Отсюда шнековым транспортером торф подают в молотковые дробилки. Измельченный хемосорбент шнековым транспортером, ковшовым элеватором и питателем направляют в адсорбер. При очистке 60 тыс. м3/чгаза диаметр адсорбера составляет 7,3 м, высота — 10,5 м, сопротивление псевдоожиженного слоя торфа высотой 1,5 M — примерно 4,9 кПа (500 мм вод.ст.). Под дутьевую решетку адсорбера вентилятором нагнетают нитрозный газ, который после очистки в адсорбере направляют в пылеуловитель, откуда выбрасывают в атмосферу. Отработанную твердую фазу выводят из адсорбера секторным питателем и транспортируют на склад готовой продукции (торфоазотного удобрения). Капитальные и эксплуатационные затраты по торфощелочному методу очистки отходящих нитрозных газов ниже, чем при каталитической очистке, однако недостатком метода является возможность

самовозгорания торфа.

Примерно по такой же технологии для денитрификации отходящих газов промышленности возможно использование бурых углей, фосфатного сырья, лигнина. При этом твердые продукты газоочистки, как и в случае применения торфощелочного поглотителя, не подлежат регенерации и могут использоваться как органоминеральные удобрения и промышленные реагенты.

В качестве других широкодоступных и дешевых поглотителей NOx могут использоваться известняк, известь, сланцевая зола. При этом отработанные хемосорбенты можно направлять на нейтрализацию кислых стоков или в сельское хозяйство в качестве азотсодержащих удобрений.

Рис. 1-42. Схема установки очистки нитрозных газов торфощелочным сорбентом: 1 —железодорожный вагон; 2, 17 — склады; 3,9,14 — приямки; 4, 10, 15 — ковшовые элеваторы; 5 — бункер; 6,8,13,16 — шнековые транспортеры; 7 — молотковая дробилка; 11 —адсорбер; 12 — секторный питатель