адку переважні системи з паралельним газовим потоком в каталітичної зоні. У цих пристроях топковий дим проходить по відкритих каналах, стінки яких паралельні поверхні каталізатора. Дрібні частинки залишаються в турбулентному потоці, в той час як оксиди азоту вступають в каталітичну реакцію з поверхнею каталізатора в результаті турбулентності і дифузії.
Різновидом даного типу є пристрої, в яких каталізатор утримується в стінках каналів за допомогою спеціальних сіток або екранів.
Рис. 1. Конструкція змінних блоків реактора ВКВ:
а - трубчаста конфігурація;
б - стільникова, з використанням гофрованих металевих пластин.
Каталізатор може бути порошкоподібною матеріалом різної дисперсності або закріплюватися на поверхні металевих або керамічних носіїв. Для зручності виготовляють блоки обсягом 1 м3 (рис. 1), які пошарово з'єднують в реакторі.
Незважаючи на велику роботу з удосконалення реактора і типу каталізаторів, деякі питання потребують подальшого доопрацювання. Не у всіх випадках можна запобігти отруєнню каталізатора отрутами, присутніми в топочном газі, і запобігти осадження крупних частинок золи і сажі на каталітичної поверхні. Дрібні частинки розміром lt; 1 мкм можуть закривати каталітичні центри на поверхні носія. Особливо важливо продовжити час роботи каталізатора і збереження реактора без закупорки каналів при використанні в якості палива вугілля. Необхідно збільшити тривалість роботи каталізатора з 1 до 2 років за наявності в топочном димі оксидів сірки та сажі.
Привабливість процесу SCR для промисловості в тому, що він дуже ефективний і забезпечує гарні показники очищення NOx (70-80%) при робочих температурах газу 350-400? C. При цьому головна особливість процесу SCR полягає в строгому регулюванні співвідношення NH3/NO=?. Якщо підтримувати строго значення?=1 (а для цього в методі SCR використовується система електронного регулювання подачі газів), то SCR-каталізатор забезпечує стабільну очистку NO на рівні 70-80%. При цьому параметр конверсії NOx можна істотно збільшити (до 90% і вище), якщо відрегулювати значення? Gt; 1 (наприклад,?=1,2). Однак при цьому в системі спостерігається проскок надлишкових кількостей аміаку, що, природно, вкрай небажано, враховуючи той факт, що аміак набагато токсичніша оксидів азоту.
Тобто перспективи використання методу SCR для виконання нових жорсткіших норм щодо викидів та забезпечення рівня конверсії NOx 90% і вище пов'язані з необхідністю роботи каталітичної системи SCR в режимі підтримки параметра? gt; 1. А це в свою чергу вимагає модернізації процесу SCR й розробити додаткову високоселективній каталітичної ступені з видалення «хвостів» - невеликих надлишкових кількостей аміаку (5-10 ppm NH3). Вищевказана задача вирішена розробкою і синтезом високоселективного металокомплексного каталізатора на основі полівольфраматов лужних металів.
Технологічний процес ВКВ є надійним технічним рішенням, що забезпечує ступінь зменшення вмісту оксидів азоту більш ніж на 85-90%. Однак каталізатор обмежує експлуатаційні показники котлоагрегату, в якому використовується технологічний процес ВКВ. Тому перед тим як реалізовувати рішення, в якому використовується технологічний процес ВКВ, необхідно взяти до уваги наступні обмеження:
Пори і канали дорогого каталізатора може заблокувати пил та інші викиди (висока швидкість пилових частинок призводить до абразивного зносу каталізатора);
Забруднюючі речовини можуть знизити активність каталізатора або навіть повністю зруйнувати його;
При виході температури за межі допустимого діапазону активність каталізатора в значній мірі змінюється (при дуже низькій температурі активність зменшується, а при занадто високій - відбуваються небажані вторинні реакції і при цьому термін служби каталізатора знижується).
Прийнявши відповідні заходи, всі ці огр?? ніченний можна зменшити, проте це пов'язано із зростанням технічних витрат, що впливає на капіталовкладення та експлуатаційні витрати.
Метод SCR також має ряд серйозних недоліків. Зокрема, метод селективного каталітичного відновлення аміаком (аміачною водою або карбамідом) пов'язаний з досить великими капітальними і експлуатаційними витратами (близько 5500 доларів на 1 т NOx), а також з вельми серйозними проблемами безпеки через використання аміаку (або його з'єднань) в досить великих кількостях (сотні тонн на рік на кожну установку). Каталізатор SCR забезпечує задовільні показники очищення оксидів азоту тільки при відносно низькій об'ємній швидкості 5000 год - 1 і вище зумовлює до небажаного проскоку аміаку вище допустимих норм. Тому додатковою проблемою є усунення аміаку і його сполук, що потрапляють в атмосферу. ...
