Wykład I/ C/mg

Tlenki azotu - NO_x cz. II

Spalanie dwustrefowe systemem OFA

Spalanie według systemu OFA można rozszerzyć wprowadzając dodatkowy poziom palników z powietrzem dodatkowym tzw. poziom dopalający zasilany gazem ziemnym co pokazano poniżej:

Spalanie dwustrefowe z dodatkowym poziomem palników gazowych

Metoda 4. Recyrkulacja spalin. Zawracając spaliny z za kotła o temp. ok. 400^oC i tłocząc je wentylatorem do komory spalania obniża się temperaturę jądra płomienia w wyniku ograniczenia zawartości O₂. Sposób ten ogranicza jednocześnie moc cieplną kotła. Przy recyrkulacji 20 - 25% spalin zmniejsza się emisję NO_x o 10 -20%.

Metoda 5. Obniżając wartość λ - głownie przy spalaniu gazu i olejów ogranicza się NO_x o ok. 10 - 20%. W tym przypadku może następować zjawisko niezupełnego spalania czyli wzrost zawartości CO w spalinach.

Stosuje się często układy kombinowane w których poziom redukcji NO_x wynosi 40 do 50%

W kotłach rusztowych - ciepłowniczych przy temp. paleniska 1400^oC powstają głównie paliwowe NO_x. W tych kotłach stosuje się przeważnie recyrkulacje spalin wprowadzając je bezpośrednio nad ruszt w miejsce powietrza wtórnego co pokazano na kolejnych rys.

Recyrkulacja spalin w kotłach rusztowych

Metody wtórne. Metody te redukują NO_x w spalinach za kotłem.

Metoda redukcyjna katalityczna. Metoda japońska stosowana często w Niemczech polega na redukcji tlenków azotu za pomocą amoniaku (NH₃ ) w obecności katalizatora płytowego wykonanego z stali stopowej pokrytej tlenkami tytanu (TiO₂) , wanadu ( V₂O₅ ) wolframu (WO₃ ) czy molibdenu (MoO₃ ). W wyniku poniższych reakcji powstaje azot i woda:

4NO +4NH₃+O₂ → 4N₂ +6H₂O; 2NO₂ +4NH₃ + O₂ → 3N₂ + 6H₂O ,

6NO₂ +8NH₃→7N₂+12H₂ O

Katalizator może pracować warunkach wysokiego zapylenia a więc przed instalacją odpylania spalin. Schemat instalacji pokazano poniżej. Oznaczenia: 1 zdmuchiwacz zanieczyszczeń, 2 katalizator, 3 wtrysk amoniaku, 4 cysterna NH₃ , 5 zbiornik NH₃, 6 parownik, 7 zawór regulacyjny, 8 mieszalnik , 9 dmuchawa.

Instalacja selektywnej redukcji katalitycznej tlenków azotu

Metoda SHL ( Saarberg -Hőlter - Lurgi ) metoda ta polega płukaniu w absorberze spalin roztworem mleczka wapiennego, ługu sodowego i chelaty ( trwałych związków żelaza ). W mokrym absorberze NO_x reagują z żelazem SO₂ z ługiem sodowym dając siarczyn sodu (Na₂SO₃ ), Związek tlenku azotu z żelazem reagując z siarczynem sodu daje żelazo, azot i siarczan sodu. Z kolei siarczyny i siarczany sodu z mleczkiem wapiennym dają gips (CaSO₃ ) i ług sodowy. Produktami końcowymi jest więc gips i NaOH. Spaliny po uzdatnieniu są podgrzewane i odprowadzane do komina lub bez podgrzewania do chłodni kominowej. Schemat instalacji pokazano poniżej.

Oznaczenia : 1- kocioł, 2- elektrofiltr, 3 - wentylator wyciągowy, 4 - podgrzewacz spalin, 5 komin, 6- chłodnia kominowa, 7 - przygotowanie roztworu absorpcyjnego i odwodnienia gipsu.

Znanych jest kilkadziesiąt technologii wtórnej redukcji NO_x podano jedynie rozwiązania przykładowe. Często łączy się procesy odsiarczania i odazotowania spalin w jednych instalacjach.

1

1

Gaz ziemny

Gaz ziemny

Pył węglowy

Pył węglowy

---