Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Способы снижения образования оксидов азота




В практике сжигания газов снижение образования оксидов азота достигается обычно за счёт уменьшения или ликвидации «термических» NОХ путём снижения максимальной температуры горения. Для снижения температуры горения и, следовательно, снижения образования и эмиссии в атмосферу NОХ применяются следующие способы (методы).

Двухстадийное сжигание. Сущность способа заключается в том, что процесс горения газа разделяется на две стадии или зоны. В первую зону воздух подаётся в количестве меньшем, чем необходимо для полного сгорания. Догорание продуктов неполного сгорания первой зоны происходит во второй зоне за счёт вторичного воздуха. В результате происходит снижение максимальной температуры в пламени и уменьшается скорость реакций образования NОХ. В зависимости от условий сжигания газа выход NОХ снижается на 30 – 60 %. А при сочетании с другими методами выход NОХ может быть снижен ещё более.

Двухстадийное сжигание газа конструктивно осуществляется различным образом. Наиболее широко двухстадийное горение применяется в котельных агрегатах с многоярусным расположением горелок. Кроме того, этот метод осуществляется в ряде промышленных горелок небольшой мощности, а также в газогорелочных устройствах коммунальных и бытовых приборов (плиты, водонагреватели и т. п.). Двухстадийное сжигание является простым, дешевым и эффективным методом снижения выхода оксидов азота.

Рециркуляция продуктов сгорания. Ввод рециркуляционных продуктов сгорания в зону горения позволяет уменьшать образование оксидов азота. Воздействие рециркуляции объясняется снижением максимальной температуры и концентрации кислорода в зоне горения.

Рециркуляция дымовых газов широко применяется в топках котельных агрегатов. Обычно дымовые газы с температурой 300 – 400˚С отбираются перед воздухонагревателем или дымососом и подаются в топочную камеру. Для характеристики рециркуляции используется коэффициент рециркуляции (r), представляющий собой отношение объёма рециркуляционных газов (продуктов сгорания) к общему объёму газов и воздуха. С увеличением коэффициента r уменьшается выход NОХ. При r = 20 ÷ 25 % снижение выхода NОХ может достигать 50 %. Установлено, что рециркуляция наиболее эффективна при высоких нагрузках и величине коэффициента r до 20 %.

К недостаткам рециркуляции следует отнести необходимость в специальном рециркуляционном дымососе и увеличение выхода сажи. Тем не менее, применение рециркуляции является самым доступным и достаточно эффективным средством снижения образования NОХ в топочных камерах. Разработаны и применяются газогорелочные устройства с рециркуляцией продуктов сгорания за счёт эжекционного эффекта. В этом случае отсутствует рециркуляционный дымосос (вентилятор). Указанные горелки обеспечивают достаточно эффективное снижение выхода оксидов азота.

Подача воды или пара в зону горения снижает образование NO, т.к. снижается температура горения. Кроме того, ввод водяного пара интенсифицирует реакции дожигания СО. Особенно эффективен впрыск воды или пара при сжигании твёрдого топлива. В случае сжигания газообразного топлива при подаче воды наблюдается увеличение выброса СО и СН.

Сжигание на огнеупорах. В этом случае сжигание однородной газовоздушной смеси с коэффициентом α = 1,02 – 1,10 происходит вблизи от поверхности раскалённых огнеупоров. Этот метод сжигания газа получил название беспламенное горение. Такое горение реализуется в инфракрасных горелках, в зерновом слое огнеупора, в огнеупорных туннелях и у раскалённой огнеупорной поверхности, излучающей теплоту. В горелках инфракрасного излучения процесс горения локализуется на поверхности керамических излучателей. При сжигании смеси в зернистом слое огнеупора локализация процесса горения осуществляется в зернистой огнеупорной массе. Непосредственно в слое дроблёного огнеупора можно разместить тепловоспринимающие поверхности. Сжигание газовоздушной смеси в огнеупорных туннелях осуществляется в промышленных печах и котлах с высокой полнотой сгорания и при высоком тёпловом напряжении туннелей.

Очистка продуктов сгорания. Активно исследуются различные способы очистки продуктов сгорания от оксидов азота в специальных установках перед выбросом их в атмосферу. Наиболее перспективны сорбционные и восстановительные (каталитические, некаталитические и гибридные) методы очистки газов от оксидов азота. Сорбционные методы основаны на поглощении NOХ жидкими или твёрдыми поглотителями. В качестве абсорбентов используются растворы соды, извести, едкого натра. Все абсорбционные методы очистки связаны с использованием громоздкого и дорогостоящего оборудования. Восстановительные методы основаны на восстановлении NOХ до азота газами-восстановителями. В качестве восстановителей используются водород, оксид углерода, аммиак, карбамид, метан и другие углеводороды. При каталитическом восстановлении дополнительно используются катализаторы – металлы платиновой группы и оксиды переходных металлов. Каталитический метод восстановления NOХ получил широкое применение в химической промышленности и автомобильных нейтрализаторах.

Предлагается очищать дымовые газы с помощью озона, коронного разряда и электронно-лучевого метода. Суть последнего метода: отходящие газы облучаются в реакционной зоне электронным пучком. В результате ионно-молекулярных реакций получаются продукты в виде сухого порошка – ценного минерального удобрения. Большой практический интерес представляют разработки, в которых предлагается очищать дымовые газы от оксидов азота продуктами термического разложения карбамида (мочевины). Однако пока очистка уходящих газов в таких установках экономически неприемлема.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-06-30; Просмотров: 965; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.013 сек.