Usuwanie tlenków azotu z gazów odlotowych

  • View
    137

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Usuwanie tlenkw azotu z gazw odlotowych. Metody usuwania NO x z gazw odlotowych: Metody mokre; metody absorpcyjne Metody suche; adsorpcja selektywna redukcja katalityczna, nieselektywna redukcja katalityczna, katalityczny rozk ad. - PowerPoint PPT Presentation

Transcript

  • Usuwanie tlenkw azotu z gazw odlotowych Metody usuwania NOx z gazw odlotowych: Metody mokre;metody absorpcyjne Metody suche;adsorpcjaselektywna redukcja katalityczna,nieselektywna redukcja katalityczna,katalityczny rozkad

  • Usuwanie tlenkw azotu z gazw odlotowychMetody mokre Metody mokre - absorpcyjne1. Stosunek molowy NO2/NO = 1, procesy absorpcji w roztworach alkalicznych takich, jak NaOH, Na2CO3, Ca(OR)2, CaCO3, Mg(GH)2, MgCO3 , (NH4)2CO3 (90%)2. Stosunek molowy NO2/NO
  • Adsorpcja NOx na zeolitach

    1. Cykl adsorpcji i utleniania2. Cykl regeneracjiZdesorbowany NO2 kieruje si do kolumny absorpcyjnej w instalacji kwasu azotowego.

    Metoda adsorpcyjna - wysoka sprawno, jest bezodpadowa, - koszt adsorbentw jest wysoki i regeneracja kolumnyUsuwanie tlenkw azotu z gazw odlotowych Metody suche, bezodpadowe

  • Usuwanie tlenkw azotu z gazw odlotowych Metody suche, bezodpadowe Metoda selektywnej redukcji katalitycznej (SRK)Redukcja tlenkw azotu do azotu czsteczkowego za pomoc amoniaku w obecnoci katalizatora

  • Metoda selektywnej redukcji katalitycznej (SRK)

    w zakresie 200-300C 2NH3 + NO + NO2 2N2 + 3H2OUsuwanie tlenkw azotu z gazw odlotowych Metody suche, bezodpadowe w temperaturze niszej od 150C zachodzi reakcja2NO2 + 2NH3 N2 + H2O + NH4NO3

    w temperaturze powyej 320C5NO2 + 2NH3 7NO + 3H2O

    Katalizatory: platynowce: Pt, Rh, Pd oraz tlenki metali przejciowych, np. V2O5, TiO2, MoO3, V2O5 osadzony na TiO2 lub na mieszanym noniku TiO2-SiO2

  • Metoda selektywnej redukcji katalitycznej (SRK)Wady metody SRK stosowanie bardzo drogiego i wysoce korozyjnego oraz toksycznego amoniaku katalizator platynowymaa odporno na zatrucia przez metale cikie, tlenki siarki i zwizki halogenowewymagane jest wczeniejsze wstpne oczyszczenie gazw odlotowych, gdy zawarte w nich czstki popiow lotnych powoduj obnienie aktywnoci katalitycznej

    Usuwanie tlenkw azotu z gazw odlotowych Metody suche, bezodpadowe

  • Metoda nieselektywnej redukcji katalitycznej2NO + 2H2 N2 + 2H2O2NO2 + 4H2 N2 +4H2O4NO + CH4 2N2+CO2+2H2O2NO2 + CH4 N2 + CO2 + 2H2O2NO + 2CO N2 +2CO22NO2 +4CO N2 + 4CO2 Redukcj nieselektywn katalizuj katalizatory platynowe i palladowe, a take tlenki metali przejciowych osadzone na tlenkach krzemu, glinu lub glinokrzemianach.Usuwanie tlenkw azotu z gazw odlotowych Metody suche, bezodpadowe

  • Budowa i dziaanie katalizatora 1 - warstwa katalityczna 2 - warstwa porednia z promotorami 3 - nonik ceramiczny Oczyszczanie gazw odlotowychkataliza

  • Metoda katalitycznego rozkadu tlenkw azotu NOx N2 + x/2O2 Katalizatory dla rozkadu NOx - zeolity dotowane jonami miedzi lub platyny NOx jest adsorbowany na centrach aktywnych, w tym wypadku atomach metalu ( np. Cu lub Pt). W wyniku oddziaywania z atomem metalu przebiega reakcja chemiczna:M + NO M-NO M-O + M-N2M-O + 2M-N 4M + N2 + O2 Usuwanie tlenkw azotu z gazw odlotowych Metody suche, bezodpadowe

  • Zapobieganie emisji dwutlenku wglahttp://www.czystaenergia.pl/pdf/poleko2008_2_4.pdf

  • Oczyszczanie gazw odlotowych z dwutlenku wglaSposoby separacji ditlenku wgla z gazw odlotowych:AbsorpcjaAdsorpcjaSeparacja membranowaSeparacja kriogeniczna

  • Oczyszczanie gazw odlotowych z dwutlenku wglaAbsorpcjaAbsorpcja przy niskich temperaturach i wysokim cinieniu; desorpcja proces odwrotny.

    Wstpnie oczyszczony CO2 ; rozpuszczalniki to aminy np.: monoetyloamina, dietyloamina, roztwr amoniaku, wodorowglan potasu

  • Oczyszczanie gazw odlotowych z dwutlenku wgla

  • Oczyszczanie gazw odlotowych z dwutlenku wglaAdsorpcjaAdsorbenty: wgiel aktywny, koks aktywny, zeolity, el glinowy i krzemnionkowy.Dwa cykle:1. Adsorpcja2. Odzysk ditlenku wgla (regeneracja adsorbenta)zmiennocinieniowazmiennotemperaturowa

  • Oczyszczanie gazw odlotowych z dwutlenku wglaSchemat instalacji do pochaniania CO2 z gazw spalinowych w elektrowni wglowej CO2 + CaO CaCO3

  • Oczyszczanie gazw odlotowych z dwutlenku wgla

    Geologiczne skadowanie CO2 Gbokie poziomy wodonone-solankowe.Wyeksploatowane i czciowo wyeksploatowane zoa ropy i gazu.Gbokie nieeksploatowane pokady wgla, zawierajce metan.

    Separacja kriogenicznaSpranie i chodzenie gazu, a nastpnie wydzielenie CO2 w postaci ciekej.

  • Do usuwania zwizkw organicznych z gazw odlotowych wykorzystuje si nastpujce procesy:Absorpcjadsorpcj kondensacj (skraplanie par)utlenianie (gwnie do CO2, H2O) ultrafiltracj

    Metody regeneracyjneMetody regenaracyjne usuwania organicznych rozpuszczalnikw z gazw odlotowych s to przewanie metody wykorzystujce zjawisko absorpcji, adsorpcji, kondensacji, filtracji.Oczyszczanie gazw odlotowych z zanieczyszcze zwizkami organicznymi

  • ABSORPCJASposb usuwania par rozpuszczalnikw organicznych z powietrza, oparty na ich:- absorpcji w wysoko-wrzcym rozpuszczalniku organicznym,- desorpcji,- ewentualnie spaleniu katalitycznym desorbowanych mediw.Stosowane absorbenty:Chloro-, nitro- i alkilo- pochodne wglowodorw aromatycznych, alkohole, aldehydy, ketony, estry kwasw organicznych, wglowodory alifatyczne, wglowodory heterocykliczne, oleje wysokowrzce, eter polietylenoglikolowy. Wady: wtrne zanieczyszczanie rodowiska toksycznymi i odoroczynnymi parami i ciekami oraz wysoki koszt cieczy absorpcyjnych. Metody regeneracyjneOczyszczanie gazw odlotowych z zanieczyszcze zwizkami organicznymi

  • Metody regeneracyjneOczyszczanie gazw odlotowych z zanieczyszcze zwizkami organicznymi

  • Sposb usuwania par rozpuszczalnikw organicznych z powietrza, oparty na ich: -adsorpcji - adsorbenty: wgiel aktywny, silkael, zeolity, glinokrzemiany-desorpcji:-z wgla aktywnego - za pomoc strumienia pary wodnej. -z glinokrzemianw - ogrzewanie warstwy adsorbenta do temperatury wrzenia zaadsorbowanej substancji, przepyw (przedmuchiwanie) gazu obojtnego przez warstw nasyconego adsorbenta oraz przez kombinacj wymienionych metod. Adsorbenty jednorazowego i wielokrotnego stosowania.Wady wymagaj dokadnego odpylenia gazw i ich wstpnego osuszenia, s to metody kosztowne, wymagajce stosowania wielostopniowych instalacji. Metody regeneracyjneADSORPCJAOczyszczanie gazw odlotowych z zanieczyszcze zwizkami organicznymi

  • Metody regeneracyjneADSORPCJAOczyszczanie gazw odlotowych z zanieczyszcze zwizkami organicznymi

  • Separacja membranowa oparta jest na selektywnej przepuszczalnoci lotnych zwizkw organicznych (LZO) przez membrany ze rodowiska powietrza.

    Membrany organiczne np.:guma silikonowa (polidimetylosiloksan), - nieorganiczne: ceramiczne, metalowe

    Strumienie stone LZO > 1000 ppm.

    Czsto jest stosowana razem z kondensacj jako drugi etap oczyszczania.

    Metody membranoweOczyszczanie gazw odlotowych z LZO Metody regeneracyjne

  • Metody nieregeneracyjne

    Utlenianie zwizkw organicznych:spalanie bezporednie (w pomieniu)(temp. ~1500 K) spalanie termiczne (900-1400 K) utlenianie katalityczne (500-900 K) metody biologiczne (280-330 K, opt. 310 K)

    Oczyszczanie gazw odlotowych z zanieczyszcze zwizkami organicznymi

  • Oczyszczanie gazw odlotowych z LZO Metody nieregeneracyjne Utlenianie wglowodorwUtlenianie wglowodorw przebiega zgodnie z rwnaniem:CnH2n+2 + (3n+1)/2 O2 nCO2 + (n+1)H2OCH4 + 2O2 CO2 + 2H2O

  • Metody nieregeneracyjne

    Bezporednie spalanie w pomieniuWymagane due stenia zwizkw organicznych. Zastosowanie spalanie odpadowych gazw palnych:w rafineriach na polach naftowych niekiedy w oczyszczalniach sciekw (gazy fermentacyjne) Oczyszczanie gazw odlotowych z zanieczyszcze zwizkami organicznymi

  • Metody nieregeneracyjne

    Spalanie termiczne polega na dozowaniu odpadw gazowych palnych do palnika zasilanego gazem ziemnym. Ten rodzaj spalania jest bardzo energochonny i kosztowny. Temp. 800 1200oC. Temp

  • Metody nieregeneracyjne

    Spalanie termicznestosuje si gdy:stenie LZO jest zbyt mae, aby podtrzymywa pomienie mona wykorzysta metod katalitycznych (mieszanina gazw zawiera skadniki, ktre mog powodowa szybk dezaktywacj katalizatora) Zastosowanie: lakierowania i emaliowania, suszenia powok malarskich elowania PCV przerbki asfaltwdrukarnieOczyszczanie gazw odlotowych z zanieczyszcze zwizkami organicznymi

  • Oczyszczanie gazw odlotowych z zanieczyszcze zwizkami organicznymi

    Spalanie termiczne

  • Katalityczne utlenianie wglowodorw - w przypadku niskich ste wglowodorw w gazach odlotowych. Temperatura rzdu 250-400oC. Katalizatory - metale osadzone na noniki nieorganiczne. Katalizatory penego spalania wglowodorw - zawieraj platyn i pallad. Mniej aktywne - tlenki metali Cu, Mn, Cr. Fe, Co, Sn, Ni, Zn.

    Oczyszczanie gazw odlotowych z LZO

    ***aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa********************