Энергетика. ТЭС и АЭС

Всё о тепловой и атомной энергетике

Процесс очистки дымовых газов от NOx и SO2 с активированным коксом

Принципиальная технологическая схема процесса приведена на рисунке ниже. Очистка происходит в реакторе-адсорбере с движущимся сверху вниз слоем активированного кокса при 120-150 °С. В нижней части реактора происходит адсорбдия SO2 и частичное окисление до SO3. Последняя при взаимодействии с водяными парами образует серную кислоту, адсорбируемую коксом. При этом удаляется до 85-95 % SO2. В верхней части реактора протекает каталитическая реакция восстановления оксидов азота до молекулярного аоота и воды за счет вводимого в эту зону реактора аммиака:

4NO + 4NH3 + O2 = 4N2 + 6H2O.

Следует отметить, что в отличие от СКВ способ с активированным углем недостаточно селективен и реакция NH3 с SO2 протекает быстрее, чем с оксидами азота. Поэтому адсорбция SO2 должна предшествовать очистке от NOx. Необходимо также отметить, что реакция протекает в присутствии угля со скоростью, по крайней мере, в 20 раз меньшей, что приводит к увеличению количества катализатора и габаритных размеров реактора-адсорбера.

Принципиальная технологическая схема процесса селективного каталитического восстановления оксидов азота аммиаком в присутствии активированного угля

Принципиальная технологическая схема процесса селективного каталитического восстановления оксидов азота аммиаком в присутствии активированного угля: 1 — адсорбер; 2 — регенератор; 3 — нагрев кокса; 4 — охлаждение кокса; 5 — SO2-содержащий газ; 6 — очищаемый газ; 7 — очищенный газ

После реактора активированный кокс поступает на регенерацию при температуре 350-600°С.

Важными преимуществами метода являются одновременность очистки от Cl- и F-содержащих соединений и тяжелых металлов и получение коммерческих продуктов: SO2 или серной кислоты. По оценке разработчиков, эффективность очистки от NOx может достигать 80 %, от SO2 — 98 %.

На ТЭС города Арцберга (Германия) установка была смонтирована за двумя буроугольными котлами (107 и 130 МВт). Общий расход дымовых газов 950 тыс. м3/ч; содержание в неочищенном газе NOx 500 мг/м3 и SO2 4000 мг/м3. Объем используемого активированного кокса (в реакторе-адсорбере и регенераторе) составляет 4900 т. Установка обеспечила эффективность очистки от NOx и SO2 соответственно на 60 и 90 %. Установку обслуживали 18 чел. Расход электроэнергии составлял 1,5 % мощности котельной установки. Десорбируемый газ, в котором объемное содержание SO2 равно примерно 35 %, а также содержит SO3, СО, водяные пары, С1- и F-содержащие соединения, пыль, мышьяк, ртуть, селен, аммиак, очищается в промывных колоннах. В итоге после фильтрации промывочной воды получали до 30 кг/ч достаточно токсичного продукта, складируемого в специальном хранилище.

Очищенный от примесей газ пропускали через конденсатор для удаления основного количества паров воды, сушили в колонне с 98,5%-ной серной кислотой, нагревали до 410 °С . Окисление таким образом подготовленного газа проводили в присутствии промышленного катализатора на основе V2O5. Коммерческую серную кислоту получали при абсорбции образовавшейся в специальных колоннах.

Ежегодно при потреблении 4000 т активированного кокса и 2000 т аммиака вырабатывается до 30 000 т концентрированной серной кислоты.

Данная установка не нашла широкого применения в энергетике из-за высоких капитальных затрат. Только в Германии построено пять подобных установок.

Читайте также:

Updated: 23.05.2015 — 09:48
Энергетика. ТЭС и АЭС © 2012 Использование материалов с сайта разрешается при наличии на него активной ссылки без тегов nofollow и noindex.