Prezentacja programu PowerPoint

Wykład 6
Kontrola emisji zanieczyszczeń
Opracowała E. Megiel, Wydział Chemii UW
Zanieczyszczenia powietrza
T. B. Walter,Lecture materials, Department of Geography, Computer Science Hunter College of the City University
of New York.
Tlenki azotu
N2O, NO, N2O3, NO2, N204, N2O5, NO3
Naturalnie występujące: N2O, NO, NO2
Spalanie wysokotemperaturowe (> 12000C) prowadzi do
powstawania NO
N2 + O2
2 NO
W troposferze zachodzą szybkie reakcje
NO + O3
2NO2 + O2
NO2 + O3
NO3 + O2
NO3 + NO2
N2O5
Tlenki azotu NOx i zanieczyszczenia wtórne
3 NO2 + H2O
2 NO2 + H2O
N2O5 + H2O
W stratosferze
OH + NO
2
2 HNO3 + NO
HNO3 + HNO2
HNO3
Kwaśne opady
HNO3
Zwykle w gazach odlotowych 95% NO/5% NO2
Tlenki azotu NOx i zanieczyszczenia wtórne
• Smog fotochemiczny
PAN (azotan nadtlenku acetylu)
Źródła emisji NOx
Emisja tlenków azotu w
Polsce zmniejszyła się
w roku 2011 o około 1,5
% w stosunku do roku
2010.
Krajowy bilans emisji za lata 2010 i 2011 w układzie klasyfikacji SNAP, Raport syntetyczny, 2013
Kontrolowanie emisji NOx
1. Metody pierwotne (zmniejszenie emisji w trakcie
spalania)
• Wybór odpowiedniego paliwa
• Kontrolowanie w strefie spalania (obniżenie
temperatury spalania, skrócenie czasu przebywania
gazów odlotowych w strefie spalania, zmniejszenie
stężenia tlenu w strefie spalania)
2. Metody wtórne (usuwanie NOx) z gazów odlotowych
• Selektywna redukcja niekatalityczna SNCR
• Selektywna redukcja katalityczna SCR
Metody oczyszczania gazów odlotowych z NOx
• Selective Catalytic Reduction (SCR)
Temperature ~ 300 - 400 oC
SCR can remove 60-90% of NOx from flue gases but very expensive method,
anhydrous ammonia is needed (problem with storage)
• Selective Noncatalytic Reduction (SNCR)
Above 1000 oC
Early results indicate that SNCR can remove 30-70% of NOx from flue gases,
capital costs for SNCR are expected to be much lower than SCR
Pollution prevention and Abatement Handbook, World Bank Group, 1998
Emisja CO ze źródeł antropogenicznych
Krajowy bilans emisji za lata 2010 i 2011 w układzie klasyfikacji SNAP, Raport syntetyczny, 2013
Emisja NMLZO
Krajowy bilans emisji za lata 2010 i 2011 w układzie klasyfikacji SNAP, Raport syntetyczny, 2013
Kontrolowanie emisji LZO
• Usuwanie z przemysłowych gazów odlotowych
poprzez dopalanie (katalityczne, niekatalityczne lub
bezpośrednie spalanie)
• Usuwanie z przemysłowych gazów odlotowych
w wyniku adsorpcji lub absorpcji
Katalityczny konwerter spalin
Katalityczny konwerter spalin
Emisja SO2
Spalanie zasiarczonego węgla jest w
największym stopniu odpowiedzialne za
antropogeniczną
emisję
tlenku
siarki(IV).
Siarka w węglu kopalnym w  50% w
formie pirytu i w  50% związana w
związkach organicznych.
4FeS2 + 11 O2
2 Fe2O3 + 8 SO2
Krajowy bilans emisji za lata 2010 i 2011 w układzie klasyfikacji SNAP, Raport syntetyczny, 2013
Kontrolowanie emisji SO2
• Odsiarczanie paliw
• Usuwanie SO2 w trakcie spalania
Clean Coal Technologies (CCT)
CaCO3
CaO + CO2
CaO + SO2 + ½ O2
CaSO4
• Usuwanie SO2 z gazów odlotowych
Flue Gases Desulfurization (FGD) – absorpcja
• Konwersja węgla do czystszego paliwa
(zgazowywanie)
Metody ograniczenia emisji pyłów
• Zmiana technologii spalania i procesów
produkcyjnych
(np.
zgazowywanie,
wyeliminowanie powstawania sadzy)
• Odpylanie gazów odlotowych (odpylacze
suche, mokre)