CC BY
87ISSN 2223-4047
Вестник магистратуры. 2019. № 6-4(93)
УДК 62
А.С. Фаризунова
ОЧИСТКА ДЫМОВЫХ ГАЗОВ
В данной работе рассмотрены методы очистки дымовых газ, описаны технологии их очистки от всех вредных компонентов.
Ключевые слова: дымовые газы, десульфурация, обработка, ка-талические реакции, очистка, топливо.
Очистка дымовых газов - процесс, предназначенный для уменьшения количества загрязняющих веществ, выделяемых при сжигании ископаемого топлива на промышленном объекте, электростанции или другом источнике. Дымовые газы - выбрасываемый материал, образующийся при сжигании ископаемого топлива, такого как уголь, нефть, природный газ или древесина, для получения тепла или энергии - могут содержать такие загрязнители, как твердые частицы, диоксид серы, ртуть и диоксид углерода [1]. Однако большая часть дымовых газов состоит из оксидов азота. При отсутствии очистки дымовые газы электростанций, промышленных объектов и других источников могут существенно влиять на качество воздуха на местном и региональном уровнях.
В соответствии со многими государственными правилами, касающимися очистки воздуха, электростанции и другие объекты должны использовать очистку дымовых газов для уменьшения количества выбрасываемых загрязняющих веществ. Такие подходы, в которых используются такие устройства, как электростатические осадители и скрубберы, могут успешно удалять 90% и более определенных загрязнителей [2]. Однако их установка и эксплуатация могут быть очень дорогостоящими, а требования к обработке дымовых газов часто провоцируют сложные юридические проблемы.
На установках, которые выделяют ряд загрязняющих веществ, дымовые газы могут проходить через ряд устройств для очистки. Обработка дымовых газов достигла наибольшего успеха в сокращении твердых частиц, оксидов азота и диоксида серы. В типичном процессе обработки, газ сперва направляется к электростатическому осадителю хотя также могут использоваться тканевые фильтры. Это устройство удаляет золу и другие частицы путем электростатического заряда, заставляя их притягиваться и оседать на пластинах или других устройствах для сбора [1]. Удаление твердых частиц является неотъемлемой частью процесса, поскольку частицы, выделяемые в атмосферу, могут влиять на дыхательные системы людей и животных, снижать видимость и влиять на климат. В зависимости от таких факторов, как размер частиц и конструкция электрофильтра, эта процедура может удалить 99 процентов твердых частиц [3].
Затем газ поступает в установку денитрификации, которая изменяет химический состав оксидов азота посредством каталитической реакции с аммиаком или мочевиной. Цель состоит в том, чтобы производить газообразный азот, а не оксиды азота. Некоторые установки также могут снизить выбросы оксида азота путем модификации процесса сгорания. При выбросе в атмосферу оксиды азота могут раздражать легкие и способствовать образованию смога [2].
Диоксид серы удаляется одним из ряда процессов, большинство из которых включают скрубберы в той или иной форме. Большинство предприятий используют мокрые скрубберы, в которых для очистки газов используется суспензия щелочного сорбента или морская вода. Другие технологии включают в себя сухую очистку распылением, в которой также используются суспензии сорбента; процесс влажной серной кислоты, который восстанавливает серу в форме серной кислоты; системы впрыска сухого сорбента; и метод десульфурации дымовых газов, который использует каталитические реакции для очистки дымовых газов от оксидов азота и макрочастиц, а также от диоксида серы. Новые технологии позволяют удалять более 90% диоксида серы из дымовых газов. Диоксид серы в атмосфере может усугубить респираторные заболевания и сердечно-сосудистые заболевания; это также приводит к кислотным дождям, ухудшает видимость и влияет на облака и климат.
Технологии удаления ртути и углекислого газа из дымовых газов отстают, но интерес к этим областям растет. Ртуть - это нейротоксин, который высвобождается как в элементарной, так и в окисленной формах и может вызывать повреждение головного мозга и репродуктивные проблемы у женщин, а также у диких животных. Электростатические осадители или тканевые фильтры могут удалять 30-60% элемен-
© Фаризунова А.С., 2019.
Научный руководитель: Демин Алексей Владимирович - доктор технических наук, Казанский государственный энергетический университет, Россия.
Вестник магистратуры. 2019. № 6-4(93)
ISSN 2223-4047
тарной ртути в потоке воздуха и снижать количество окисленной ртути [3]. Мокрые скрубберы также могут удалять ртуть и особенно эффективны для окисленной ртути. Сухие скрубберы для десульфурации дымовых газов в сочетании с рукавным фильтром могут удалить до 90 процентов ртути. Однако эти устройства в основном предназначены для удаления других загрязняющих веществ вместо ртути.
Углекислый газ, распространенный парниковый газ, инкриминируемый в глобальном потеплении, труднее удалить и уловить после его выброса. В настоящее время разрабатываются и совершенствуются новые технологии, предназначенные для улавливания углекислого газа, такие как очистные башни, искусственные деревья и откачка углекислого газа, захваченного у источника выброса непосредственно в глубокие подземные полости.
Библиографический список
¡.Соловьев А.К., Михеев В.О., Пуликов П.С. Очистка дымовых газов от оксидов серы // Вестник Сибирского государственного индустриального университета - 2014. - № 3(9). - С. 33-36.
2.Бурокова А.В., Рахманов Ю.А. К вопросу очистки высокотемпературных газов печей термообработки металлических изделий // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Экономика и экологический менеджмент» - 2014. - № 1.
3.Горфин О.С., Зюзин Б.Ф., Яблонев А.Л., Назаров М.С. Утилизатор теплоты и очистки дымовых газов ТЭЦ // Труды Инсторфа - 2017. - № 15(68). - С. 22-27
ФАРИЗУНОВА АЛЬБИНА САЛАВАТОВНА - студент, Казанский государственный энергетический университет», Россия.
