Презентация на тему: Лекция 4

Лекция 4
Зависимость эффективности улавливания от фракционного состава твёрдых частиц и аэрозолей в газовом потоке для различных типов оборудования
Лекция 4
Лекция 4
Лекция 4
Лекция 4
Очистка отходящих газов от газообразных примесей
Схема трансформации соединений серы в тропосфере
Лекция 4
Антропогенные источники серы
Лекция 4
Очистка топочных газов от диоксида серы
Очистка топочных газов от диоксида серы
Лекция 4
Лекция 4
Схема трансформации соединений азота в тропосфере
Лекция 4
Лекция 4
Методы минимизации образования NO x
Методы минимизации образования NO x
Методы очистки отходящих газов от NO x
Очистка отходящих газов от оксидов азота
Лекция 4
Лекция 4
Лекция 4
Лекция 4
Лекция 4
1/27
Средняя оценка: 4.3/5 (всего оценок: 48)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (4113 Кб)
1

Первый слайд презентации: Лекция 4

Рациональное использование атмосферного воздуха

Изображение слайда
2

Слайд 2: Зависимость эффективности улавливания от фракционного состава твёрдых частиц и аэрозолей в газовом потоке для различных типов оборудования

Тип оборудования Общая эффектив-ность, % Эффективность улавливания, % < 5 мкм 5-10 мкм 10-20 мкм 20-40 мкм >40 мкм Пылеосади-тельная камера 58,6 7,5 22 43 80 90 Обычный циклон 65,3 12 33 57 82 91 Циклон с удлинённым конусом 84,2 40 79 92 95 97 Электрофильтр 97,0 72 94,5 97 99,5 100 Полый скруббер, орошаемый водой 98,5 90 96 98 100 100 Скруббер Вентури 99,5 99 99,5 100 100 100 Рукавный фильтр 99,7 99,5 100 100 100 100

Изображение слайда
3

Слайд 3

Изображение слайда
4

Слайд 4

Скруббер

Изображение слайда
5

Слайд 5

Схема работы рукавного фильтра: а – очистка от пыли, б – регенерация фильтра сжатым воздухом.

Изображение слайда
6

Слайд 6

Изображение слайда
7

Слайд 7: Очистка отходящих газов от газообразных примесей

Очистка отходящих газов от диоксида серы

Изображение слайда
8

Слайд 8: Схема трансформации соединений серы в тропосфере

Изображение слайда
9

Слайд 9

Изображение слайда
10

Слайд 10: Антропогенные источники серы

В природе нет ископаемого топлива, которое состояло бы из одних углеводородов. Всегда имеется примесь других элементов, и один из них — сера. Даже природный газ содержит по крайней мере следы серы. В сырой нефти, в зависимости от месторождения, содержится от 0,1 до 5,5 процента серы; уголь содержит от 0,2 до 7 про­центов серы. Сжигание топлива дает 80—90 % всего антропогенного сернистого газа, причем больше всего (70 про­центов и более) дает сжигание угля. 10—20 процентов приходятся на выплавку цветных металлов и производство серной кислоты.

Изображение слайда
11

Слайд 11

Абсорбционные методы очистки отходящих газов от диоксида серы. Эти методы основаны на поглощении  газов водными растворами, суспезиями или органическими жидкостями.

Изображение слайда
12

Слайд 12: Очистка топочных газов от диоксида серы

Известковый и известняковый методы Основные химические реакции, протекающие при взаимодействии SО 2 с пульпой гидроксида кальция или известняка, описываются следующими уравнениями: CaO + H 2 O  Сa (OH) 2 Ca (OH) 2 + СO 2  СаСО 3 + H 2 O CaCO 3 + CO 2 + H 2 O  Са ( НСО 3 ) 2 Са ( НСО 3 ) 2 + SO 2 + H 2 O  CaSO 3 * 2 H 2 O + 2 С O 2 Ca S O 3 * 2 H 2 O + 1/2 О 2  Ca S O 4 * 2 H 2 O

Изображение слайда
13

Слайд 13: Очистка топочных газов от диоксида серы

Известняковый (известковый) метод Основан на поглощении SO 2   суспензией  СаСО 3  или Са (ОН) 2  с образованием CaSO 3 *0,5H 2 O и CaSO 4 *2H 2 O, В варианте с осуществлением процесса по типу распылит.  сушки  при т-ре  газа  более 150°С влага  суспензии  испаряется, и сухой продукт р- ции улавливается в рукавном  фильтре  или электрофильтре.

Изображение слайда
14

Слайд 14

Магнезитовый метод Сущность метода состоит во взаимодействии SO 2 с суспензией М g (ОН) 2 по реакции: М g (ОН) 2 + SO 2 + 5 Н 2 О  М gS О 3 * 6 Н 2 О Кристаллический сульфит магния подвергают сушке и обжигу, получая при этом концентрированный поток SO 2 и М g О. Оксид магния возвращается в цикл, а SO 2 направляется на переработку (например, на получение серной кислоты по стандартной технологии). Часть сульфита магния под действием кислорода воздуха окисляется до сульфата: М gS О 3 + 1/2О 2  М gS О 4

Изображение слайда
15

Слайд 15

Достоинствами магнезитового метода являются его цикличность, высокая эффективность (степень очистки 90-92%), возможность утилизации SO 2 Основной недостаток процесса - большое количество твердофазных стадий, что приводит к сильному абразивному износу аппаратуры и загрязнению среды твердыми частицами. Весьма значительными являются и энергетические затраты на разложение сульфита и сульфата магния. Аммиачные методы В основе этих методов лежит процесс абсорбции SO 2 раствором сульфита аммония: SO 2 + (NH 4 ) 2 SO 3 + H 2 O  2 NH 4 НSO 3

Изображение слайда
16

Слайд 16: Схема трансформации соединений азота в тропосфере

Изображение слайда
17

Слайд 17

Пути уменьшение поступления оксидов азота в атмосферу

Изображение слайда
18

Слайд 18

Снижение выбросов оксидов азота в атмосферу путем регулирования процесса горения Наряду с установкой газоочистного оборудования в конце технологического цикла сжигания топлива весьма эффективными являются ряд режимных и технологических мероприятий, позволяющих существенно снизить количество образующихся в процессе горения оксидов азота. К этим мероприятиям относятся: сжигание с низким коэффициентом избытка воздуха (а – альфа); рециркуляция части дымовых газов в зону горения; сжигание топлива в две и три ступени; применение горелок, позволяющих понизить выход NO х ; подача влаги в зону горения; интенсификация излучения в топочной камере; выбор профиля топочной камеры, которому отвечает наименьший выход NO х. Следует отметить, что указанные мероприятия способны в той или иной мере подавить образование NO х из азота воздуха, но не могут предотвратить их образования из азотосодержащих соединений, имеющихся в составе топлива.

Изображение слайда
19

Слайд 19: Методы минимизации образования NO x

19 В топке организуются две зоны горения: первая – когда через горелки с топливом подается воздух в количестве, меньшем стехиометрического, во второй - вводится количество воздуха, необходимое для дожигания продуктов неполного сгорания из первой зоны. Опыт эксплуатации печных агрегатов показал возможности уменьшения почти в 2 раза выбросов NOx. Двухступенчатое сжигание Позволяет снизить выбросы оксидов азота на 30%. Снижение избытка воздуха возможно до момента, пока это не приводит к интенсивному росту продуктов неполного сгорания. Изменение избытков воздуха

Изображение слайда
20

Слайд 20: Методы минимизации образования NO x

20 Рециркуляция дымовых газов. Этот метод заключается в отборе части дымовых газов из газоходов и подводе этих газов в зону горения (5-30%). Выход оксидов азота прямо пропорционален проценту рециркуляции, однако большое количество подаваемых газов может привести к уменьшению КПД котла. Наиболее оптимальная схема ввода дымовых газов рециркуляции позволяет снизить образование окислов азота на 33%. Снижается максимальная температура горения, тем самым препятствует образованию оксидов азота. Количество подаваемой в топочную камеру влаги должно составлять приблизительно 10% от массы топлива.  Достигается снижение эмиссии оксидов азота до 25 %. Впрыск влаги в зону горения

Изображение слайда
21

Слайд 21: Методы очистки отходящих газов от NO x

21 Метод основан на восстановлении NOx до нейтрального продукта с имеющимся катализатором либо без катализатора под действием высокой температуры в присутствии твердого, жидкого либо газообразного восстановителя. Каталитическое восстановление Адсорбционные методы Метод основан на способности некоторых твердых тел (адсорбентов) избирательно поглощать газообразные компоненты из газовых смесей. В виде адсорбента используется: ионообменная смола, силикагель, молекулярное сито, активный уголь. Карбамидный метод Суть данного метода заключается в абсорбции NOx водным раствором карбамида (NH2)2CO. В результате очистки образуется нетоксичный продукт - N2, СО2, Н2О.

Изображение слайда
22

Слайд 22: Очистка отходящих газов от оксидов азота

Адсорбционные методы В случае небольших объемов газов нашли применение адсорбционные методы. Хорошим сорбентом оксидов азота служит активированный уголь, но его применение затрудняется из-за легкой окисляемости, что может привести к сильному разогреву и даже к возгоранию угля (при значительных концентрациях оксидов азота). Силикагель по адсорбционным свойствам несколько уступает углю, но он более прочен и не окисляется кислородом, а окисление NO в NO 2 в его присутствии протекает даже быстрее. Однако широкому распространению этих методов препятствует то, что одновременно сорбируются и другие примеси, в результате снижается адсорбционная емкость сорбентов и осложняются процесс десорбции и использование ценных компонентов.

Изображение слайда
23

Слайд 23

Каталитическое восстановление Одним из основных, хорошо освоенных промышленных методов очистки отходящих газов от оксидов азота является их восстановление на катализаторе до молекулярного азота. При использовании неселективного катализатора восстановитель расходуется не только на восстановление азота, но и вступает во взаимодействие с кислородом, обычно содержащимся в газовом потоке. В качестве восстановителя применяются водород, природный газ, оксид углерода и др. Катализаторами обычно служат элементы платиновой группы. Температура процесса колеблется от 400 до 800 о С.

Изображение слайда
24

Слайд 24

Наиболее широкое распространение получило селективное каталитическое восстановление оксидов азота аммиаком: 6 NO + 4NH 3  5 N 2 + 6 H 2 О, 6 NO 2 + 8NH 3  7 N 2 + 12 H 2 O. В нашей стране для этих целей разработан специальный алюмо-ванадиевый катализатор (АВК-10). Процесс восстановления протекает при 200-360 0 С, степень очистки составляет 96-98,5%. Основным недостатком метода является необходимость точного дозирования аммиака, что при переменном составе отходящих газов (меняется концентрация оксидов азота) практически невозможно. При недостатке аммиака происходит проскок оксидов азота, а при избытке – проскок аммиака, и отходящие газы загрязняются токсичными соединениями.

Изображение слайда
25

Слайд 25

Карбамидный метод В РХТУ им. Д.И. Менделеева разработан Карбамидный метод, позволяющий очищать дымовые газы от оксидов азота на 95% и практически полностью удалять оксиды серы из них. Процесс не требует предварительной подготовки газов, в результате очистки образуются нетоксичные продукты - N 2, СО 2, Н 2 О и ( NH 4 ) 2 SO 4. Величина рН абсорбционного раствора колеблется в пределах 5-9, поэтому коррозии аппаратуры не наблюдается. Эффективность метода практически не зависит от колебаний входных концентраций оксидов азота и серы. В общем виде процесс описывается приведенными ниже уравнениями реакций: Н 2 О NO + NO 2 + (NH 2 ) 2 CO  2 Н 2 О + СО 2 + 2 N 2, SO 2 + (NH 2 ) 2 CO + 2 Н 2 О + 1/2 О 2  ( NH 4 ) 2 SO 4 + СО 2

Изображение слайда
26

Слайд 26

Очистка отходящих газов от оксида углерода и углеводородов Основным методом очистки от углеводородов и оксида углерода в промышленности являются сжигание в пламени, а также термическое и каталитическое окисление. Наиболее известным примером сжигания является широко применяемое в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности сжигание в факеле, т.е. в открытой горелке, направленной вверх. К недостаткам процесса, помимо потерь углеводородов при горении следует отнести образование оксидов азота, а следовательно, вторичное загрязнение атмосферы.

Изображение слайда
27

Последний слайд презентации: Лекция 4

В условиях термического и каталитического окисления обезвреживание углеводородов и оксида углерода протекает при более низких температурах и образования значительных количеств оксидов азота не происходит. Отходящие газы на очистку Очищенный газ Термокаталитический реактор (ТКР- КС-1): 1 – входной патрубок, 2 – корпус, 3 – рекуператор тепла, 4 – кассета фильтра, 5 – теплоэлектро-нагреватели, 6 – съемные кассеты, 7,8 – боковая и верхняя крышки, 9 – защитный кожух, 10 – бункер, 11 – опора.

Изображение слайда