реакції гази повинні бути нагріті в залежності від природи каталізатора і відновника до 200-480С. Нижня межа відповідає відновленню NОx воднем при використанні як каталізатор платини на носії. Температура 480С необхідна при відновленні природним газом. Оксиди азоту відновлюються до N 2. Процес відновлення оксидів азоту горючими газами вимагає початкового випалювання кисню, що супроводжується підвищенням температури.
Процеси неселективного високотемпературного каталітичного відновлення стосовно газаx ТЕС розвиваються в Німеччині. Спочатку проводять відновлення оксидів азоту за рахунок введення в паливні гази метану. Процес протікає при температурі 450С на каталізаторі з благородних металів. Потім на другому каталізаторі при 400С здійснюється окислення SО 2 в SО 3 з подальшим отриманням сірчаної кислоти. Одним з варіантів цього процесу є каталітичне відновлення NОx і SО 2 метаном при нестачі кисню до N 2 і H 2 S з подальшим отриманням з H 2 S товарної сірки. У розглянутих випадках відзначається явище корозії металу і зростання витрат на відновник - метан.
До недоліків методу високотемпературного каталітичного відновлення слід віднести високу початкову температуру реакції, значна витрата відновників на випалюванні кисню, витрати на утилізацію тепла відхідних газів і підтримання необхідного температурного режиму процесу (Т lt; 850C), поява викидів оксиду вуглецю.
Останнім часом з'явилися розробки каталізаторів, що дозволяють відновлювати оксиди азоту вуглеводнями (пропан-бутан) у присутності кисню. Каталізатори для такого процесу являють собою цеоліти типу ZSM - 5, промонтірованние міддю, або перовскіту. Процес здійснюється при температурах 450-800С, часу контакту по каталізатору - 0,2-0,3с.Еффектівность видалення NОx досягає 95% при відношенні концентрації оксидів азоту і відновника (пропан-бутан) - 1: 2 і вмісту кисню в очищаються газах -3 - 5%. [12]
Селективне каталітичне відновлення (ВКВ) найбільш поширене для очищення газів від NОx. Особливістю процесу є взаємодія відновника з оксидами азоту в присутності кисню. Таким відновником, широко застосовуваним в промислових умовах, є аміак.
Основними реакціями, що протікають при відновленні оксидів азоту в кисневмісної середовищі, є наступні:
4NH 3 + 4NO + O 2 - 4N 2 + 6H 2 O
8NH 3 + 6NO 2 - 7N 2 + 12H 2 O
NH 3 + 5O 2 - 4NO + 6H 2 O
NH 3 + 3O 2 - 2N 2 + 6H 2 O
2NH 3 + 2O 2 -N 2 O + 3H 2 O
Оптимальною для протікання реакції відновлення залежно від каталізатора і носія вважається температура 200 - 400С. Основними промисловими каталізаторами селективного відновлення оксидів азоту аміаком є ??ванадійсодержащіе каталізатори. Пентоксид ванадію має високу активність при відносно низьких температурах ( lt; 400C), значну стійкість до впливу оксидів сірки. Ця властивість каталізатора робить його придатним для знешкодження газів ТЕС.
Основні області застосування методів ВКВ - це очищення газів, що відходять від NОx у виробництві азотистої кислоти і димових газів при спалюванні палива. Загальна частка установок селективного каталітичного відновлення NОx в димових газах в Японії і США оцінюється в 65% (від загального числа установок очистки від NОx). За деякими оцінками, до 2000 року третина всього виробництва аміаку в США буде потрібно для селективного каталітичного відновлення NОx. [3]
Застосування методу ВКВ для очищення газів ТЕС має ряд особливостей, пов'язаних з запиленістю відхідних газів, їх порівняно високою температурою, а також вміст у них діоксиду сірки. Ці особливості обумовлюють роботи зі створення значного різноманіття технологічних схем. Димові гази ТЕС перед очищенням від NОx можуть бути очищені від пилу і діоксиду сірки для збільшення терміну служби каталізатора. Однак це призведе до їх охолодженню і різко збільшить вартість їх денітрифікації (приблизно на 30%) за рахунок повторного нагріву. Для нагріву може бути використаний рушійний шар каталізатора (зокрема кокс).
Процес глибокого очищення газів викидів від оксиду азоту
Процес призначений для зменшення вмісту токсичних оксидів азоту, що утворюються в теплових агрегатах при спалюванні будь-якого виду органічного палива. Пропонований процес дозволяє практично повністю очистити газові викиди від оксидів азоту і, таким чином, забезпечити будь-які вимоги щодо викидів цих сполук в атмосферу.
Процес поєднує в собі елементи каталітичного і некаталітичного відновлення оксидів азоту, при цьому частка кожної стадії у сумарній ефективності різна в залежності від умов проведення процесу.
Пропонований процес характери...
