Engineering

Čišćenje dimnih i otpadnih gasova

Čišćenje dimnih i otpadnih gasova

Bavimo se izradom studija i savjetovanjem, usmereno na tehnologije za smanjenje i uklanjanje koncentracije SOx, NOx, PCDD, PCDF, VOC i TZL u različitim industrijskim postrojenjima kao što su (elektrane, toplane, spalionice otpada, ljevaonice, cementare itd.). Obrađujemo studije za male lokalne izvore do velikih industrijskih postrojenja u rasponu strujanja dimnih gasova od 10 000 do 3 000 000 m3/sat. Bavimo se također studijama modernizacije postojećih jedinica.

Studiju priprema naše  inženjersko odeljenje, vidi kontakt.

Odsumporavanje dimnih gasova

U prirodnim gasovitim gorivima sumpor se najčešće nalazi u obliku SO2 ili SO3. Za kruta goriva, posebno ugljen koji se koristi u većini stacionarnih izvora togase, sumpor se već veže u gorivu kao dio zapaljive tvari. U tim se gorivima sumpor može pojaviti i u 3 različita oblika, uglavnom kao sulfat (kemijski vezan u pepelu), organski i pirit. Piritni sumpor u ugljenu je oblik sumpora koji se u slučaju ne-disperzirane pojave u gorivu relativno dobro uklanja konvencionalnim metodama, poput obrade u hidrociklonama. Međutim, efikasnost ovih metoda često je ograničena. Postoje i drugi mehanički načini uklanjanja sumpora iz goriva, ali pitanje je ekonomske efikasnosti, jer su ove metode često neekonomične u pogledu prodajne cijene za ogrev na našem tržištu, upravo zbog velikog razvoja manjih okolišnih resursa i korišćenja kogeneracijskih jedinica. Danas se praktički najčešće koriste metode uklanjanja sumpornih spojeva iz dimnih gasova koji ulaze u dimnjak. Uklanjanje sumpora može se provesti na dva načina (po metodi različiti), katalitičkom oksidacijom do SO3 i naknadnim uklanjanjem u obliku H2S04 ili vezanjem na odgovarajući čvrsti aditiv.  
Suva metoda redukcije (smanjenja) SOx

Suva metoda redukcije (smanjenja) SOx


Suva metoda koristeći aditivi uglavnom se koristi u kombinaciji s tkanina filtrima. Princip ove metode je dodavanje aditiva na bazi Ca2 + (najčešće krečenog vapna Ca (OH) 2), ali i na bazi Na + (NaHCO3) u dimni gas u dimnjak ili reaktor, gde se aditiv intenzivno meša s dimnim gasovima i nastaje primarna reakcina. Sekundarna reakcija događa se na filtarskoj tkanini. Ova sekundarna reakcija, koja nastaje na tkanini filtra posebno u slučaju filtra koji koriste regeneraciju produvanjem ventilatora je veoma intenzivna.

Ova metoda koristi se za odsumporavanje manjih izvora izgaranja i za smanjenje HCl, HF, dioksina i drugih gasovitih zagađivača.

Za odsumporavanje ostvaruje efikasnost do 75% i preko 90% za smanjenje HCl i HF. Ova metoda ima vrlo niske troškove ulaganja, ali nedostatak je manja efikasnost i veća potrošnja aditiva

Ponekad je poželjno nadopuniti ovu metodu intenziviranjem. U toj metodi prskanjem vode u reaktoru možemo postići veću efikasnost i manju potrošnju aditiva

Polu-suva metoda redukcije SOx

Polu-suva metoda redukcije SOx


Druga metoda koja se koristi je takozvana metoda polu-suhog odsumporavanja. Ova metoda se preferira uglavnom za energetske blokove s instaliranim kapacitetom do 300 MW. Prednost ove metode je posebno u tome da je proizvod za odsumporavanje pogodan za trajno skladištenje na uobičajenom odlagalištu, ali nije baš prikladan za daljnju upotrebu kao sekundarne sirovine. U principu, to je jednostavan postupak kojim se u praksi lako upravlja. Ubrizgavanje vode u strujanje dimnih gasova, njihova se temperatura smanjuje za 10-20 °C nižu od temperature zasićenja dimnih gasova (zbog kondenzacije dimnih gasova i nisko-temperaturne korozije u dimnjacima) i u dimne gasove se u prahu ili u obliku vodene suspenzije dodaje Ca (OH)2, koji nadalje reagira u skladu s odnosima prikazanim na desnoj strani.

Prednost ove metode je reaktivnost reagensa na druge gasovite zagađivače, poput klorovodika ili fluorovodika, i na taj način njihovo delomično uklanjanje iz dimnih gasova.

Mokra metoda redukcije SOx

Mokra metoda redukcije SOx


Danas se najviše koristi metoda takozvanog vlažnog ispiranja vapnenca. To je najrasprostranjenija metoda u energetici ugljena i manje-više jedina metoda koja se danas koristi u suvremenim elektranama. Osnovna razlika kada usporedimo s prethodnim metodama je u tome što istovremeno mokro pročišćavanje strujanja  dimnih gasova s ​​reagensom u reaktoru stvara takozvani krajnji proizvod (energetski gips), koji se i dalje može koristiti kao sekundarna sirovina u gradnji, kao temelj cesta ili za proizvodnju ploča od gipsa.

Čitav postupak sastoji se od niza podprocesa koji implementiraju pojedine zone reaktora za odsumporavanje. Taj se reaktor često naziva apsorber. Osnovni princip je unošenje neobrađenih dimnih gasova u apsorber, gdje se ti dimni gasovi raspršuju vapnenom suspenzijom u nekoliko razina. Dizajn strukture, broj razina tuširanja i izbor vrste mlaznice obično se temelje na CFD simulacijama radi postizanja najvećeg mogućeg međuprosta između reagensa i dimnih gasova za najsavršenije čišćenje. Očišćeni dimni gas tada prepušta gornjim deom apsorbera u postojeći dimnjak elektrane. Na izlazu ovih dimnih gasova iz apsorbera vrši se kontinuirano merenje ne samo emisije dimnih gasova, već posebno temperature dimnih gasova kako bi se osiguralo da je ta temperatura uvijek barem 10 °C veća od točke rosišta dimnih gasova pri određenom tlaku. U praksi je ta temperatura dimnih gasova u rasponu od 68-58 ° C. Apsorber je obično metalni rezervoar s unutarnjim gumiranjem u nekoliko slojeva. Razine tuša su uvek najmanje 2, ali u praksi često 3. Iznad ovih razina tuša još uvek postoji uređaj, takozvani separator kapljica, koji smanjuje protok vode u dimnim gasovima, a samim tim i gubitak radnog medija. To su uglavnom rešetke-žaluzine  s diznama za ispiranje, koje sustav ASŘTP automatski izvodi svakih nekoliko desetak minuta.

Donji deo apsorbera stvara sabirno dno, gdje ostaje određena razina gips suspenzije. Na tim se mestima se u apsorber uvodi oksidacijski vazduh iz miješalica oksidacijskog vazduha. Nadalje, ovdje su smještene miješalice apsorbera za miješanje suspenzije i tako se stvara bolje okruženje za oksidaciju. Ova vapnenačko-gipska mešavina neprestano se cirkulira velikim crpkama za recirkulaciju do gornjih delova dizna za tuširanje. Zbog abrazivnog okruženja, ove cevi uvek su izrađene od stakloplastike, nazivane FRP. Konačni proizvod nakon tuširanja dimnim gasovima se ispusnim pumpama pumpa u havarijska korita ili u zgušnjivače, gdje se dobivena smjesa koncentrira za otpremu izvan prostorija toplane.

Ova metoda je vrlo efikasna, ali zahtijeva velike prostore za upravljanje vapnencem, za osiguravanje procesne vode za ispiranje svih crpki, izgradnju novih zgrada sa pumpama za suspenziju od gipsa i vapenca te mnogim drugim radnim medijima potrebnim za kontinuirano čišćenje dimnih gasova. Metoda često postiže efikasnost i do 98,5%. Uobičajena pH vrednost za pravilno funkciju desulfurizacije je u praksi oko 5-5,5.

Konačni proizvod  je zatim dobiven pumpama za odsisavanje iz suspenzije gipsa koji se dalje usisava u centar za mešanje u svrhu odvodnjavanja. Suspenzija se iz centra za mešanje dalje odvodi u zgušnjivač, što u praksi suspenziju može dehidrirati do 30 % hm  težinskih%. vode.

Denitrifikacija dimnih gasova

Denitrifikacija dimnih gasova


Denitrifikacija znači smanjenje zagađivača, posebno NOx spojeva iz dimnih gasova. Ti spojevi nastaju tijekom izgaranja goriva pri visokim temperaturama (pri redoslijedu temperaturama većim od 1100 °C), gdje se termalni dušični spojevi najznačajnije formiraju. Gorivni spojevi vezani za izgaranje određenog goriva također se rastavljaju u dimni gas. Danas se koriste 3 različita načina za smanjenje tih zagađivača (tzv. primarne metode smanjenja NOx):

  1. Mjere koje reguliraju sam sustav izgaranja
  2. Projektna intervencija u komori za izgaranje
  3. Kombinacija dvije prethodne metode

 

Osnovni elementi za primarnu redukciju dušikovih oksida su mere koje reguliraju sam sistem izgaranja. To uključuje, na primer, recirkulaciju dimnih gasova, rad sagorevanja s malim koeficijentom viška vazduha, koji sustav ASŘTP nadzire na temelju dinamičkih uvjeta samoga izgaranja ili različitih radnih vrijednosti temperature u pojedinim spratovima komore za izgaranje.

Drugi način za smanjenje ovih oksida je dizajniranje same komore za izgaranje. To je uglavnom zamena postojećih gorionika za te s niskom emisijom, postupni dovod vazduha za izgaranje, rešenje konstrukcije  mrtvih uglova komore itd.

Treći princip koji se koristi su različite metode kombiniranja prethodne dvije kategorije, najčešće modifikacije krugova za mljevenje goriva zajedno s regulacijom dovoda primarnog, ali posebno sekundarnog vazduha u komoru za izgaranje.

Druge metode smanjenja NOx iz dimnih gasova su metode koje se osnivaju na ubrizgavanju aditiva na bazi amonijaka ili urina u dimni gas.

Selektivna nekatalitička redukcija NOx

Selektivna nekatalitička redukcija NOx


Selektivna nekatalitička redukcija sastoji se u stvaranju uslova redukcije pod kojima se amonijak ili urin ubrizgana u kotao i selektivno (prvenstveno) smanjuje dušikove okside da nastanu elementarni dušik i vodena para. Efikasnost smanjenja NOx je 40 do 60%. Karakteristična karakteristika ove metode je da se odvija u kotlu u temperaturnom rasponu od 900 do 1.050 ° C. Upotreba amonijaka kao  sredstva za redukciju ima neke nedostatke. Amonijak je štetna supstanca za zdravlje koja zahteva složeniju tehnološku opremu za skladištenje i rukovanje, a u slučaju curenja, okruženje ometaju mirisi. Nastali spojevi amonijaka i sumpora mogu formirati neželjene naslage na strojevima. Iz tih razloga se u nekim postupcima koristi urin umesto amonijaka.

Selektivna katalitička redukcija

Selektivna katalitička redukcija


Selektivna katalitička redukcija osniva se na istim kemijskim reakcijama kao i prethodna nekatalitička redukcija, ali zahvaljujući katalizatoru, reakcije se odvijaju na temperaturama od 300 do 400 °C. Amonijak se ubrizgava u dimni gas koji se zatim uvodi u reaktor katalizatora, u kojem se dušičini oksidi sadržani u dimnim gasovima ponovno pretvaraju u dušik i vodenu paru. Efikasnost smanjenja NOx je od 80 do 90%. Katalizatori se najčešće sastoje od oksida vanadijuma, molibdena, volframa i njihovih kombinacija. Cijena im je relativno visoka, a njihov vijek trajanja relativno nizak.