Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Usuwanie tlenków azotu z gazów odlotowych Metody usuwania NO x z gazów odlotowych: Metody mokre; metody absorpcyjne Metody suche; adsorpcja selektywna.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Usuwanie tlenków azotu z gazów odlotowych Metody usuwania NO x z gazów odlotowych: Metody mokre; metody absorpcyjne Metody suche; adsorpcja selektywna."— Zapis prezentacji:

1 Usuwanie tlenków azotu z gazów odlotowych Metody usuwania NO x z gazów odlotowych: Metody mokre; metody absorpcyjne Metody suche; adsorpcja selektywna redukcja katalityczna, nieselektywna redukcja katalityczna, katalityczny rozkład

2 Usuwanie tlenków azotu z gazów odlotowych Metody mokre Metody mokre - absorpcyjne 1. Stosunek molowy NO 2 /NO = 1, procesy absorpcji w roztworach alkalicznych takich, jak NaOH, Na 2 CO 3, Ca(OR) 2, CaCO 3, Mg(GH) 2, MgCO 3, (NH 4 ) 2 CO 3 (90%) 2. Stosunek molowy NO 2 /NO << 1 prowadzi się absorpcję alkaliczną w obecności substancji utleniających, takich jak podchloryn sodu, podchloryn wapnia, sole żelazowców, ozon, ditlenek chloru, woda utleniona oraz bardzo ekonomiczna metoda - gazy odlotowe są zraszane kwasem azotowym w wieżach absorpcyjnych

3 Adsorpcja NO x na zeolitach 1. Cykl adsorpcji i utleniania 2. Cykl regeneracji Zdesorbowany NO 2 kieruje się do kolumny absorpcyjnej w instalacji kwasu azotowego. Metoda adsorpcyjna - wysoka sprawność, jest bezodpadowa, - koszt adsorbentów jest wysoki i regeneracja kolumny Usuwanie tlenków azotu z gazów odlotowych Metody suche, bezodpadowe

4 Usuwanie tlenków azotu z gazów odlotowych Metody suche, bezodpadowe Metoda selektywnej redukcji katalitycznej (SRK) Redukcja tlenków azotu do azotu cząsteczkowego za pomocą amoniaku w obecności katalizatora

5 Metoda selektywnej redukcji katalitycznej (SRK) w zakresie °C 2NH 3 + NO + NO 2 2N H 2 O Usuwanie tlenków azotu z gazów odlotowych Metody suche, bezodpadowe w temperaturze niższej od 150°C zachodzi reakcja 2NO 2 + 2NH 3 N 2 + H 2 O + NH 4 NO 3 w temperaturze powyżej 320°C 5NO 2 + 2NH 3 7NO + 3H 2 O Katalizatory: platynowce: Pt, Rh, Pd oraz tlenki metali przejściowych, np. V 2 O 5, TiO 2, MoO 3, V 2 O 5 osadzony na TiO 2 lub na mieszanym nośniku TiO 2 -SiO 2

6 Metoda selektywnej redukcji katalitycznej (SRK) Wady metody SRK stosowanie bardzo drogiego i wysoce korozyjnego oraz toksycznego amoniaku katalizator platynowy mała odporność na zatrucia przez metale ciężkie, tlenki siarki i związki halogenowe wymagane jest wcześniejsze wstępne oczyszczenie gazów odlotowych, gdyż zawarte w nich cząstki popiołów lotnych powodują obniżenie aktywności katalitycznej Usuwanie tlenków azotu z gazów odlotowych Metody suche, bezodpadowe

7 Metoda nieselektywnej redukcji katalitycznej 2NO + 2H 2 N 2 + 2H 2 O 2NO 2 + 4H 2 N 2 +4H 2 O 4NO + CH 4 2N 2 +CO 2 +2H 2 O 2NO 2 + CH 4 N 2 + CO 2 + 2H 2 O 2NO + 2CO N 2 +2CO 2 2NO 2 +4CO N 2 + 4CO 2 Redukcję nieselektywną katalizują katalizatory platynowe i palladowe, a także tlenki metali przejściowych osadzone na tlenkach krzemu, glinu lub glinokrzemianach. Usuwanie tlenków azotu z gazów odlotowych Metody suche, bezodpadowe

8 Budowa i działanie katalizatora 1 - warstwa katalityczna 2 - warstwa pośrednia z promotorami 3 - nośnik ceramiczny Oczyszczanie gazów odlotowych kataliza

9 Metoda katalitycznego rozkładu tlenków azotu NO x N 2 + x/2O 2 Katalizatory dla rozkładu NO x - zeolity dotowane jonami miedzi lub platyny NO x jest adsorbowany na centrach aktywnych, w tym wypadku atomach metalu ( np. Cu lub Pt). W wyniku oddziaływania z atomem metalu przebiega reakcja chemiczna: M + NO M-NO M-O + M-N 2M-O + 2M-N 4M + N 2 + O 2 Usuwanie tlenków azotu z gazów odlotowych Metody suche, bezodpadowe

10 Zapobieganie emisji dwutlenku węgla

11 Oczyszczanie gazów odlotowych z dwutlenku węgla Sposoby separacji ditlenku węgla z gazów odlotowych: Absorpcja Adsorpcja Separacja membranowa Separacja kriogeniczna

12 Oczyszczanie gazów odlotowych z dwutlenku węgla Absorpcja Absorpcja przy niskich temperaturach i wysokim ciśnieniu; desorpcja proces odwrotny. Wstępnie oczyszczony CO 2 ; rozpuszczalniki to aminy np.: monoetyloamina, dietyloamina, roztwór amoniaku, wodorowęglan potasu

13 Oczyszczanie gazów odlotowych z dwutlenku węgla

14 Oczyszczanie gazów odlotowych z dwutlenku węgla Adsorpcja Adsorbenty: węgiel aktywny, koks aktywny, zeolity, żel glinowy i krzemnionkowy. Dwa cykle: 1. Adsorpcja 2. Odzysk ditlenku węgla (regeneracja adsorbenta) zmiennociśnieniowa zmiennotemperaturowa

15 Oczyszczanie gazów odlotowych z dwutlenku węgla Schemat instalacji do pochłaniania CO 2 z gazów spalinowych w elektrowni węglowej CO 2 + CaO CaCO 3

16 Oczyszczanie gazów odlotowych z dwutlenku węgla Geologiczne składowanie CO 2 1.Głębokie poziomy wodonośne-solankowe. 2.Wyeksploatowane i częściowo wyeksploatowane złoża ropy i gazu. 3.Głębokie nieeksploatowane pokłady węgla, zawierające metan. Separacja kriogeniczna Sprężanie i chłodzenie gazu, a następnie wydzielenie CO 2 w postaci ciekłej.

17 Do usuwania związków organicznych z gazów odlotowych wykorzystuje się następujące procesy: Absorpcję adsorpcję kondensację (skraplanie par) utlenianie (głównie do CO 2, H 2 O) ultrafiltrację Metody regeneracyjne Metody regenaracyjne usuwania organicznych rozpuszczalników z gazów odlotowych są to przeważnie metody wykorzystujące zjawisko absorpcji, adsorpcji, kondensacji, filtracji. Oczyszczanie gazów odlotowych z zanieczyszczeń związkami organicznymi

18 ABSORPCJA Sposób usuwania par rozpuszczalników organicznych z powietrza, oparty na ich: - absorpcji w wysoko-wrzącym rozpuszczalniku organicznym, - desorpcji, - ewentualnie spaleniu katalitycznym desorbowanych mediów. Stosowane absorbenty: Chloro-, nitro- i alkilo- pochodne węglowodorów aromatycznych, alkohole, aldehydy, ketony, estry kwasów organicznych, węglowodory alifatyczne, węglowodory heterocykliczne, oleje wysokowrzące, eter polietylenoglikolowy. Wady: wtórne zanieczyszczanie środowiska toksycznymi i odoroczynnymi parami i ściekami oraz wysoki koszt cieczy absorpcyjnych. Metody regeneracyjne Oczyszczanie gazów odlotowych z zanieczyszczeń związkami organicznymi

19 Metody regeneracyjne Oczyszczanie gazów odlotowych z zanieczyszczeń związkami organicznymi

20 Sposób usuwania par rozpuszczalników organicznych z powietrza, oparty na ich: -adsorpcji - adsorbenty: węgiel aktywny, silkażel, zeolity, glinokrzemiany -desorpcji: -z węgla aktywnego - za pomocą strumienia pary wodnej. -z glinokrzemianów - ogrzewanie warstwy adsorbenta do temperatury wrzenia zaadsorbowanej substancji, przepływ (przedmuchiwanie) gazu obojętnego przez warstwę nasyconego adsorbenta oraz przez kombinację wymienionych metod. Adsorbenty jednorazowego i wielokrotnego stosowania. Wady - wymagają dokładnego odpylenia gazów i ich wstępnego osuszenia, - są to metody kosztowne, wymagające stosowania wielostopniowych instalacji. Metody regeneracyjne ADSORPCJA Oczyszczanie gazów odlotowych z zanieczyszczeń związkami organicznymi

21 Metody regeneracyjne ADSORPCJA Oczyszczanie gazów odlotowych z zanieczyszczeń związkami organicznymi

22 Separacja membranowa oparta jest na selektywnej przepuszczalności lotnych związkw organicznych (LZO) przez membrany ze środowiska powietrza. Membrany – organiczne np.:guma silikonowa (polidimetylosiloksan), - nieorganiczne: ceramiczne, metalowe Strumienie stężone LZO > 1000 ppm. Często jest stosowana razem z kondensacją jako drugi etap oczyszczania. Metody membranowe Oczyszczanie gazów odlotowych z LZO Metody regeneracyjne

23 Metody nieregeneracyjne Utlenianie związków organicznych : spalanie bezpośrednie (w płomieniu)(temp. ~1500 K) spalanie termiczne ( K) utlenianie katalityczne ( K) metody biologiczne ( K, opt. 310 K) Oczyszczanie gazów odlotowych z zanieczyszczeń związkami organicznymi

24 Oczyszczanie gazów odlotowych z LZO Metody nieregeneracyjne Utlenianie węglowodorów Utlenianie węglowodorów przebiega zgodnie z równaniem: C n H 2n+2 + (3n+1)/2 O 2 nCO 2 + (n+1)H 2 O CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2 O

25 Metody nieregeneracyjne Bezpośrednie spalanie w płomieniu Wymagane duże stężenia związków organicznych. Zastosowanie –spalanie odpadowych gazów palnych: w rafineriach na polach naftowych niekiedy w oczyszczalniach scieków (gazy fermentacyjne) Oczyszczanie gazów odlotowych z zanieczyszczeń związkami organicznymi

26 Metody nieregeneracyjne Spalanie termiczne polega na dozowaniu odpadów gazowych palnych do palnika zasilanego gazem ziemnym. Ten rodzaj spalania jest bardzo energochłonny i kosztowny. Temp. 800 – 1200 o C. Temp <1400 o C. Oczyszczanie gazów odlotowych z zanieczyszczeń związkami organicznymi

27 Metody nieregeneracyjne Spalanie termiczne stosuje się gdy: stężenie LZO jest zbyt małe, aby podtrzymywać płomień nie można wykorzystać metod katalitycznych (mieszanina gazów zawiera składniki, które mogą powodować szybką dezaktywację katalizatora) Zastosowanie: lakierowania i emaliowania, suszenia powłok malarskich żelowania PCV przeróbki asfaltów drukarnie Oczyszczanie gazów odlotowych z zanieczyszczeń związkami organicznymi

28 Oczyszczanie gazów odlotowych z zanieczyszczeń związkami organicznymi Spalanie termiczne

29 Katalityczne utlenianie węglowodorów - w przypadku niskich stężeń węglowodorów w gazach odlotowych. Temperatura rzędu o C. Katalizatory - metale osadzone na nośniki nieorganiczne. Katalizatory pełnego spalania węglowodorów - zawierają platynę i pallad. Mniej aktywne - tlenki metali Cu, Mn, Cr. Fe, Co, Sn, Ni, Zn. Oczyszczanie gazów odlotowych z LZO


Pobierz ppt "Usuwanie tlenków azotu z gazów odlotowych Metody usuwania NO x z gazów odlotowych: Metody mokre; metody absorpcyjne Metody suche; adsorpcja selektywna."

Podobne prezentacje


Reklamy Google