Запорожский Константин Игоревич. Минимизация образования вторичных загрязнителей в двухстадийном процессе селективного некаталитического восстановления оксидов азота

Короткий опис

Запорожский Константин Игоревич. Минимизация образования вторичных загрязнителей в двухстадийном процессе селективного некаталитического восстановления оксидов азота;[Место защиты: ФГАОУ ВО «Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина».], 2021

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА
(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
имени И.М. ГУБКИНА»
На правах рукописи
ЗАПОРОЖСКИЙ
Константин Игоревич
Минимизация образования вторичных загрязнителей в двухстадийном
процессе селективного некаталитического восстановления оксидов азота
1.5.15. Экология
Диссертация на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Научный руководитель доктор технических наук, профессор Кулиш Ольга Николаевна
Москва - 2021
Оглавление
Введение 4
1 Характеристика оксидов азота как загрязняющих веществ, нормативно-правовое
регулирование выбросов оксидов азота, методы предотвращения их образования и очистка отходящих газов от оксидов азота 8
1.1 Краткая экотоксикологическая характеристика диоксида и монооксида азота 8
1.2 Выбросы оксидов азота и их нормативное регулирование 10
1.3 Режимные методы снижения образования оксидов азота 15
1.4 Методы очистки выбросов от оксидов азота 24
1.4.1 Селективное каталитическое восстановление (СКВ) оксидов азота в отходящих газах
тепловых агрегатов 24
1.4.2 Селективное некаталитическое восстановление (СНКВ) оксидов азота в отходящих
газах тепловых агрегатов 27
1.4.3 Результаты работ по промышленной реализации СНКВ-процессов 49
2 Экспериментальное и экономическое обоснования целесообразности использования
предлагаемого модифицированного процесса СНКВ с одновременным двухступенчатым вводом восстановителя 56
2.1 Описание экспериментальной установки, методика проведения эксперимента, расчет
условий проведения эксперимента 56
2.2 Определение содержания вторичных загрязнителей в очищенных газах при
моделировании одностадийного СНКВ-процесса 66
2.3 Результаты исследований двухступенчатого процесса СНКВ 72
2.4 Описание системы регулирования подачи восстановителя 75
2.5 Сравнительная технико-экономическая оценка эффективности использования
одностадийного и двухстадийного процессов СНКВ 84
2.5.1 Сравнительный расчет стоимости восстановления оксидов азота 84
2.5.2 Сравнительный расчет предотвращенного экологического ущерба 95
3 Предложения по использованию технологии двухступенчатого селективного
некаталитического восстановления на примере мусоросжигательного котла с колосниковыми обратно-переталкивающими решетками 98
3.1 Описание объекта потенциального применения технологии 99
3.2 Описание системы очистки на мусоросжигательном заводе 101
3.3 Предложения по модернизации системы СНКВ на мусоросжигательных котлах 105
Выводы по диссертации 113
Список литературы 114

Список літератури

Выводы по диссертации
1. Экспериментальные исследования модифицированного двухстадийного процесса СНКВ с одновременным вводом восстановителя в каждую стадию показали более высокую и стабильную эффективность очистки в сравнении с традиционным одностадийным процессом (70 - 86% против 49 - 73%) в диапазоне изменения температур от 850 до 1000 0С.
2. Установлено, что в рабочем диапазоне СНКВ-процесса (850 - 10500С) подача восстановителя с коэффициентом расхода <1 обеспечивает снижение содержания аммиака и оксида углерода (II) в очищенных газах до значений менее 5 мг/нм3.
3. Целесообразность использования двухступенчатого процесса очистки дымовых газов от оксидов азота подтверждена технико-экономическими расчетами: стоимость очистки 1 тонны оксидов азота при двухступенчатом вводе восстановителя в 1,5 раза ниже, чем при одноступенчатом.
4. На основании выполненных экспериментальных исследований расчетным путем на примере мусоросжигательного котла показано, что эффективность очистки дымовых газов от оксидов азота с применением двухстадийного СНКВ-процесса при любой калорийности ТКО от 1500 до 1900 ккал/кг и выше составляет более 80 %, а концентрация аммиака в очищенных газах не превышает 5 мг/нм3.
5. Предложенный алгоритм регулирования двухстадийного процесса некаталитического восстановления оксидов азота позволяет оптимизировать расход восстановителя в каждой стадии процесса с тем, чтобы обеспечить необходимую степень восстановления оксидов азота и установленный лимит по содержанию аммиака в очищенных дымовых газах.