Фаза очистки отработанных газов

При указанной степени поглощения на фазе абсорбции требования санитарных норм относительно содержания оксидов азота в выбрасываемых газах не удовлетворяется. В соответствии с этими требованиями предельно допустимая концентрация (ПДК) оксидов азота в пересчете на NO₂ равно 2 мг/м³, а в приземном слое среднесуточная ПДК не должна превышать 0,085 мг/м³ [9]. Фактически в реальных условиях из системы абсорберов выбрасывается оксидов азота в пересчете на NO₂ 10 мг/м³ и более.

В производствах нитратов целлюлозы снижение содержания оксидов азота в отработанных газах после абсорберов ведется двумя методами: 1) рассеиванием нитрозных газов в верхних слоях атмосферы путем разбавления многократным количеством воздуха и выброса через трубу в атмосферу; 2) каталитическим восстановлением оксидов азота до молекулярного азота и воды. Метод выброса в атмосферу нитрозных газов с частичным разбавлением малоэффективен. Радикальным методом решения проблемы очистки отходящих газов от оксидов азота является их восстановление до молекулярного азота.

В настоящее время в производстве нитратов целлюлозы чаще всего используется селективное каталитическое восстановление. Особенностью этого метода является то, что присеняемый восстановитель при определенных условиях реагирует только с оксидами азота и не взаимодействует с присутствующим в нитрозных газах кислородом. Таким восстановителем является аммиак.

Процесс восстановления оксидов азота аммиаком описывается следующими уравнениями:

4NH₃ + 6NO = 5N₂ + 6H₂O,

8NH₃ + 6NO₂ = 7N₂ = 12H₂O.

Селективное взаимодействие аммиака только с оксидами азота обеспечивается использованием соответствующего катализатора при низкотемпературном (200 – 350 °С) протекании процесса. При соотношении NH₃:NO₂

= (1,1 – 1,15):1 степень восстановления окислов азота достигает 98 – 98,5 %. В этих условиях остаточное количество

Рисунок 29 – Технологическая схема фазы каталитического селективного восстановления оксидов азота. 1 – воздуходувка абсорбционной системы; 2 – топка; 3 – вентилятор топки; 4 – реактор КСВ; 5 – труба

оксидов азота колеблется в пределах 0,002 – 0,003 %, объемная доля остаточного аммиака в очищенных газах не превышает 0,01 % [9].

Установка каталитического селективного восстановления подключается после воздуходувки абсорбционной системы. В результате нитрозные газы (рис. 29) посту-

пают в топку 2, куда также подается природный газ и воз-

дух для его сжигания. В топке нитрозные газы нагреваются до 250 – 270 °С. После выхода они смешиваются с газообразным аммиаком и поступают в реактор 4. Проходя через неподвижный слой зернистого катализатора (например, алюмованадиевого катализатора АВК-10), оксиды азота восстанавливаются аммиаком до элементарного азота и воды. Очищенные нитрозные газы выбрасываются в атмосферу через трубу 5.