4.4 Сурет – магнезитті тазалау әдісінің сұлбасы

Әдiстiң артықшылықтары: түтіндік газдардың алдын ала салқындатуынсыз газдардың жоғары дәрежеде тазартудың (90-92 %) мүмкіндігі. Магний сульфитiнiң күйдiруi ЖЭС-тан тыс химиялық кәсiпорында өндiруі мүмкін, өйткенi кептiрiлген және құрғаған кристалдар жеңiл тасымалданады.

Кемшiлiктері: көлемінің үлкен болуы, күкiрт қышқыл өндiрiсiнiң және қатты заттармен әр түрлі операциялардың болуы; кристалдардың кептіруі және гидратты ылғалдылықты жою үшін жылудың көп мөлшері қажет.

Аммиакты - циклдiк тәсiл. Тәсiл қайтымды реакцияға негізделген

(NH₄)₂SO₃ + SO₂ + Н₂О 2 NH₄НSO₃

30-35 °С температура кезінде реакция солдан оңға қарай жүреді, ал ерiтiндiнiң қайнатуы кезінде 97 °С болғанда - керi бағытта жүреді.

Артықшылығы : аммиакты - циклдiк тәсiл сұйытылған 100 %-дық күкіртті ангидрид және амоний сульфатын алуға мүмкiндiк бередi.

Кемшiлiктері: үлкен экономикалық шығындар, көлемін процестiң қиын жүруі, күкірттің абсорбциясы алдында түтiндік газдарды алдын ала терең салқындатудың қажеттiлiгі.

Күкiрттiң тотықтарының шығуларын есептеу

Әр қазанның түтіндік газдармен атмосфераға шығарылатын күкiрт екітотығына г/жыл, г/с қайта есептегенде SO₃ және SO₂ күкірт тотықтарының жалпы саны.

Мұндағы: В – қаралатын мерзім ішінде тұтынылатын отынның шығыны; т/жыл, г/с; S^Р - жұмыс массасына отын құрамындағы күкiрт мөлшерi, %; з' - қазанда ұшпа күлмен байланысқан күкiрт оксидтерiнiң үлесi; з'' - сулы күлұстағышта жолшыбай қатты бөлшектердi ұстаумен жүретін күкірт тотықтарының үлесі . Құрғақ күлұстағыштардағы күкiрт тотықтарының үлесi (құрғақ инерциялы, электрофильтрлер, маталы сүзгiлер) нөлге тең. Бұл үлес сулы күлұстағыштарда суғаратын судың және әкелінген күкіртті отынның ортақ сiлтiлiгінен тәуелді; з^С - күкiрт тазалағыш қондырғыларда ұсталатын күкірт тотықтарының үлесі: з_{ОС және} з_К - күкiртұстағыш қондырғы мен қазанның жұмыс істеу сағ/жыл.

3 Азот тотықтарынан түтіндік газдардың тазартудың әдістері

3.1 Қазан жанарғыларындағы азот тотықтарның жасалуы

Азоттың тотықтары түтiндік газдарда зиянды қоспа болып келеді.

Қазан жанарғыларында отынды жағу кезінде, ауада және отын құрамындағы азот реакцияға бейім болады және оттегімен әрекеттесіп оксид құрайды.

Жанарғыда азоттың келесідей тотықтары болады:

NO_x = NO + NO₂

Азот тотықтары отында және ауадағы азот есебінен азоттың тотығуы нәтижесінде пайда болады, сондықтан олар барлық отындардың жану өнімдерінде болады.

Семенов-Зельдович - Франк–Каменецкийдің теориясы қазан жанарғыларындағы ауада азоттың тотығуы болатын оқиғалардың жиынтығын сипаттады. Ауадағы азот тотығуының шарты ретінде жоғары температурада жылуды жұту кезінде ауада оттегі молекулалары диссоциациясы болып келеді.

Атомдық оттегi азот молекуласымен әсерлеседі, эндотермиялық реацияның нәтижесінде пайда болған атомдық азот, оттегі молекулаларымен экзотермиялық реакцияға түседі

N₂ + O₂ → 2NO – 180 кДж/моль (4.1)

N₂ + O → NO + N – 314 кДж/моль

О₂ + N → NO₂ + 134 кДж/моль

4.1 реакциясының нәтижесінде оттық камерада негізінде азот тотығы (≈90 %) пайда болады, ал қалған азот тотығының бөлігін азот екітотығы құрайды. Азот екітотығының жасалуы тотықтардың есебiнен болуы елеулi уақытты талап етедi және өте төмен температуралардың кезінде болады. Түтіндік құбырдың шығысында NOx құрамы оттық камерамен салыстырғанда өзгермейді, тек атмосферада оның біртіндеп толық тотықтану процесі болады.

Азот тотығының жалпы саны, ауадағы азот тотықтарының және отындағы азот тотықтарының тотығуы нәтижесінде пайда болатын азот тотықтарының суммасы ретінде анықталады.

Азот тотығының жасалуының 3 кезеңі бар:

1) жоғары температурада ауадағы азот тотығуының нәтижесінде азот тотығының жасалуы – термиялық;

2) отынның құрамына кiретін азоттың тотығуы – азоттың жанармай тотығы;

3) алаудың түбінде «шапшаң» азот тотықтарының жасалуы.

Соған қатысты азоттың жанармай тотықтарының қатты әсері аз қуатты қазандарда орын алады, алаудың өзегiнде температуралары биiк емес және азоттың «әуе» тотықтарының жасалуы сол себептен аз болады.

Отынның әр-түрлі түрлерін жағу кезінде пайда болатын азот оксидтеріне ықал ететін факторлар:

- жалынның температурасы ;

- жану аймағында оттегiнiң шоғырлануы;

- биiк температура аймағында жану өнiмдерiнiң болу уақыт;

- отында азоттың болуы.

Бұл факторлар өз кезегiнде ауаның артықшылық коэффициентінен, жану қондырғыларының құрылымынан, жану процесінің аэродинамикалық сипаттамаларынан, жану ошағының өлшемінен және жылулық кернеуінен, газ ағындары мен қыздыру беттерінің арасындағы жылуалмасу шарттарынан тәуелді болады.

Жану аймағыда болу уақытының көбеюi NOx жасалуының өсуiне алып келедi. NO шоғырлануы газды - әуе алауының ең жоғары температурларының аймақтарынан максималды мәнге ие болады.