Redukcija emisija

NOx, H2S i ostali gasovi

Faktori koji utiču na nastanak NOx

Temperatura sagorevanja - Termički NOx: preko 1000°C pogoduje nastanku NOx Prisustvo veće količine O – Termički NOx: višak vazduha, obogaćivanje zone sagorevanja kiseonikom Tip - NOx vezan u gorivu: organska jedinjenja azota, posebno u uglju i teškim uljima Tip šarže - NOx vezan u šarži: topljenje ruda i drugi metalurški i tehnološki procesi

Formiranje NOx

Dvostepena reakcija – 2 N + O2 = 2 NO – 2 NO + O2 = 2 NO2

Klasični postupci redukcije NOX

NOX se ispiraju sa ograničenim uspehom Najveća efikasnost u barboteru sa membranom, ali veliki pad p (5 do 8 kPa) Efikasnost u barboteru manja (30%), ali i pad p (0,5 kPa) Višestepeni uređaji mogu biti dovoljno efikasni

Neki od novijih postupaka

Apsorpcija u skruberskim kolonama Selektivna ne-katalitička redukcija (SNCR) Selektivna katalitička redukcija (SCR)

Selektivna redukcija

Izvršava se korišćenjem redukcionog sredstva kao što je amonijak – 6 NO + 4 NH3 = 5 N2 + 6 H2O – 6 NO2 + 8 NH3 = 7 N2 + 12 H2O

Ostatak amonijaka reaguje sa O2 : – 4 NH3 + 5 O2 -> 4 NO + 6 H2O – 4 NH3 + 3 O2 -> 2 N2 + 6 H2O

SNCR

Reakcija se odvija na visokoj temperaturi (iznad 900°C) bez katalizatora (SNCR) Koristi se za redukciju NOx iz dimnjaka TE Proces ometa prašina i SO2

SCR Reakcija na umerenijim temperaturama (300 - 400ºC) Osnovne komponente SCR procesa – Reaktor koji sadrži katalizator – Sistem za skladištenje i ubrizgavanje amonijaka

Amonijak može biti u obliku – Tečnosti – Pod pritiskom (bez vode) – 25% vodeni rastvor – rastvor uree

SCR: DeNOx proces

Redukcija amonijaka

NH3 se uklanja vodom na niskim t (30-50°C) obično u dvostepenim sistemima

Redukcija sumporvodonika

“Izvlačenje” H2S iz struje gasa Najčešći proces je prečišćavanje vodenim rastvorom etanolamina (TEA i MEA) Proces se vrši u koloni sa barbotiranjem, a regeneracija stripovanjem Proces ometaju COS i CS2 dok NH3 menja tehnologiju Često se u procesima ide do stvaranja S

Postupci

Tehnologija je određena kapacitetom – Mali: izdvajanje selektivnim reaktantima – Srednji: izdvajanje aminima, zatim spaljivanje – Veliki: Klausov postupak, regeneracija

sumpora

Klausov postupak (1)

Dobijanje elementarnog S iz gasa koji sadrži više od 50% H2S Reakcija je dvostepena Termički stepen (550 - 2000°C) H2S + 3/2 O2 → SO2 + H2O SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O U termičkom stepenu izdvaja se 60% S

Klausov postupak (2)

Katalitički stepen (400°C) SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O Katalizator: prirodni boksit u kuglicama Do 3 katalitička stepena Gasovi preostali na izlazu iz procesa se spaljuju Efikasnost 94 do 97%

Neki od novijih postupaka

Biološki procesi, posle tretiranja razblženim rastvorom NaOH, Thiobacillus Bacteria dovodi H2S do elementarnog sumpora; za prečišćavanje prirodnog gasa TAKAHAX, primenom amonijaka i Na2CO3, sa regeneracijom S; u industriji čelika i koksa Redox prosesi u vodenim rastvorima Fe

Fluoridi

Ispiranje fluorida vodom zbog dobre rastvorljivosti: – skruberi i Venturi skruberi – mokri filtri – kolone sa punjenjem

Problemi: – izbor konstrukcionih materijala (korozivnost) – u prisustvu gasovitog F2 ne sme se upotrebiti

voda (stvara eksplozivnu smešu)

Hloridi

Cl2 i HCl se uklanjaju ispiranjem vodom HCl se zbog egzotermnosti uklanja u 2 faze – absorber obložen grafitom – kolona sa punjenjem

Glavni problem: korozivnost