Балансовые опыты по очистке отходящих газов ТЭЦ от SO2 и NOX карбонатным расплавом

PDF файл (Скачать)

№2-2022

https://doi.org/10.53939/15605655/2022_2_26

Досмухамедов Н.К., Жолдасбай Е.Е.

Аннотация. Концептуальная схема технологии очистки отходящих газов ТЭЦ включает организацию взаимоувязанных между собой процессов химической абсорбции SO2 и NOx карбонатным расплавом щелочных металлов и дальнейшую регенерацию карбонатно-сульфатного расплава природным газом. В ранее проведенных исследованиях была показана возможность очистки отходящих газов от серы и регенерации расплава монооксидом углерода. Ограниченность этих работ заключалась в использовании в качестве восстановителя при регенерации расплава СО, и в практическом отсутствии данных по поведению соединений азота. Эти пробелы устранены в настоящей работе. На основании результатов балансовых опытов процесса химической абсорбции SO2 и NOx из отходящих газов карбонатным расплавом, и регенерации карбонатно-сульфатного расплава природным газом, показана принципиальная возможность осуществления замкнутой технологии глубокой очистки газов от SO2 и NOx. Показано, что ведение процесса химической абсорбции газов карбонатным расплавом и регенерации расплава природным газом при одинаковой температуре 500 °С позволяет осуществить технологию с использованием одного реактора. Установлено, что в процессе химической абсорбции SO2 и NOx из отходящих газов ТЭЦ карбонатным расплавом щелочных металлов, улавливается более 95 % серы и ~60 % соединений азота. Показано, что в процессе регенерации карбонатно-сульфатного расплава природным газом достигается 100 % извлечение серы и азота в газовую фазу с образованием в расплаве карбонатов щелочных металлов. Приведены результаты материального баланса процесса химической абсорбции и регенерации карбонатно-сульфатного расплава путем восстановления природным газом.

Ключевые слова: отходящие газы, сернистый ангидрид, соединения азота, химическая абсорбция, карбонатный расплав, регенерация, природный газ.

Список литературы

1 Программа по наращиванию потенциала для регионального сотрудничества по приоритету Регионального плана действий по охране окружающей среды «Качество воздуха» в рамках проекта КАПАКТ. Ташкент. 2012. с.31.
2 «Программа по развитию электроэнергетики РК на 2010-2014 гг.». Постановление Правительства Республики Казахстан № 302 от 14 апреля 2010 г.
3 Губонина, З.И., Крынкина В.Н., Кунин В.С. Промышленная экология. Защита атмосферного воздуха от вредных выбросов: учеб. пособие / - М. : Изд-во МГОУ, 2012. 138 с.
4 Калыгин В. Г. Промышленная экология: учебное пособие для вузов. - М.: Академия, 2010. 432 с.
5 Пикалов, Е. С. Процессы и аппараты защиты окружающей среды. Механические и физические методы очистки промышленных выбросов в атмосферу и гидросферу: Учебное пособие. - Владимир: Изд-во ВлГУ, 2015. 78 с.
6 Nolan P. Flue Gas Desulfurization Technologies for Coal-Fired Power Plants. Coal-Tech 2000 International Conference. Indonesia, Jakarta. 2000.
7 Krebs T. and Nathanson G.M. Reactive collisions of sulfur dioxide with molten carbonates. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2010. 107(15). Р.6622–6627.
8 Kaplan V., Wachtel E., Lubomirsky I. Carbonate melt regeneration for efficient capture of SO2from coal combustion. The Royal Society of Chemistry (RSC) Advances 3, 2013. Р. 15842-15849.
9 Досмухамедов Н.К., Симбинов М.Д., Жолдасбай Е.Е., Каплан В.А. Опытно-промышленные испытания технологии глубокой очистки отходящих газов ТЭС карбонатным расплавом щелочных металлов. Горный Журнал Казахстана. 2018. № 4. С.34-40.
10 Dosmukhamedov N., Kaplan V., Zholdasbay Y., Wachtel E., Lubomirsky I. Natural gas regeneration of carbonate melts following SO2 capture from non-ferrous smelter emissions. The Royal Society of Chemistry (RSC) Advances 7, 2017, Р. 21406-21411.
11 Kawase M. O. and Otaka M. Removal of H2S using molten carbonate at high temperature. Waste Manag. 2013. (33). Р. 2706–2712. 12 Досмухамедов Н.К., Егизеков М.Г., Жолдасбай Е.Е., Курмансеитов М.Б., Аргын А.А. Поведение NOХ при очистке отходящих газов ТЭС карбонатным расплавом щелочных металлов. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2021. № 1. С.30-35.

References

1 Programma po narashhivaniju potenciala dlja regional’nogo sotrudnichestva po prioritetu Regional’nogo plana dejstvij po ohrane okruzhajushhej sredy «Kachestvo vozduha» v ramkah proekta KAPAKT. Tashkent. 2012. s.31.
2 «Programma po razvitiju jelektrojenergetiki RK na 2010-2014 gg.». Postanovlenie Pravitel’stva Respubliki Kazahstan № 302 ot 14 aprelja 2010 g.
3 Gubonina, Z.I., Krynkina V.N., Kunin V.S. Promyshlennaja jekologija. Zashhita atmosfernogo vozduha ot vrednyh vybrosov: ucheb. posobie / - M. : Izd-vo MGOU, 2012. 138 s.
4 Kalygin V. G. Promyshlennaja jekologija: uchebnoe posobie dlja vuzov. - M.: Akademija, 2010. 432 s.
5 Pikalov, E. S. Processy i apparaty zashhity okruzhajushhej sredy. Mehanicheskie i fizicheskie metody ochistki promyshlennyh vybrosov v atmosferu i gidrosferu: Uchebnoe posobie. - Vladimir: Izd-vo VlGU, 2015. 78 s.
6 Nolan P. Flue Gas Desulfurization Technologies for Coal-Fired Power Plants. Coal-Tech 2000 International Conference. Indonesia, Jakarta. 2000.
7 Krebs T. and Nathanson G.M. Reactive collisions of sulfur dioxide with molten carbonates. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2010. 107(15). R.6622–6627.
8 Kaplan V., Wachtel E., Lubomirsky I. Carbonate melt regeneration for efficient capture of SO2 from coal combustion. The Royal Society of Chemistry (RSC) Advances 3, 2013. R. 15842-15849.
9 Dosmuhamedov N.K., Simbinov M.D., Zholdasbaj E.E., Kaplan V.A. Opytno-promyshlennye ispytanija tehnologii glubokoj ochistki othodjashhih gazov TJeS karbonatnym rasplavom shhelochnyh metallov. Gornyj Zhurnal Kazahstana. 2018. № 4. S.34-40.
10 Dosmukhamedov N., Kaplan V., Zholdasbay Y., Wachtel E., Lubomirsky I. Natural gas regeneration of carbonate melts following SO2 capture from non-ferrous smelter emissions. The Royal Society of Chemistry (RSC) Advances 7, 2017, R. 21406-21411.
11 Kawase M. O. and Otaka M. Removal of H2S using molten carbonate at high temperature. Waste Manag. 2013. (33). R. 2706–2712.
12 Dosmuhamedov N.K., Egizekov M.G., Zholdasbaj E.E., Kurmanseitov M.B., Argyn A.A. Povedenie NOH pri ochistke othodjashhih gazov TJeS karbonatnym rasplavom shhelochnyh metallov. Mezhdunarodnyj zhurnal prikladnyh i fundamental’nyh issledovanij. 2021. № 1. S.30-35.

Авторлар туралы мәліметтер
Досмұхамедов Н.Қ. - Сәтбаев университеті, Алматы, Қазақстан.
Жолдасбай Е.Е. - Сәтбаев университеті, Алматы, Қазақстан, E-mail: nurdos@bk.r

Сведения об авторах
Досмұхамедов Н.К. - Satbayev University, Алматы, Казахстан
Жолдасбай Е.Е. - Satbayev University, Алматы, Казахстан, Е-mail: nurdos@bk.r

Information about the authors
Dosmukhamedov N.K. - Satbayev University, Almaty, Kazakhstan
Zholdasbai E.E. - Satbayev University, Almaty, Kazakhstan, E-mail: nurdos@bk.r

Создатель : Лариса Николаевна Гребцова

Создан : 22 августа 2024