Оборудование GEA для контроля выбросов в атмосферу GEA SCR Plants

GEA - Лидер в области снижения содержания оксидов азота (DeNOx)

Метод селективного каталитического восстановления (СКВ (SCR)) применяется для преобразования окислов азота, также называемых оксидами азота (NOx). При сжигании угля, нефтепродуктов, природного газа, а также бытовых и прочих вредных отходов в рамках промышленного производства образуются загрязнения, которые выводятся с отходящим газом. Таким образом образуется значительное количество оксидов азота (NOx), которые являются одним из основных загрязнителей, несмотря на оптимизированные процессы сжигания. Благодаря реакции оксидов азота с другими атмосферными составляющими создается озон, что приводит к образованию так называемого фото-химического смога. Другие продукты реакции, например, азотная кислота, достигают воды и почвы с осадками в виде кислотного дождя. Накапливающиеся таким образом нитраты оказывает отрицательное воздействие на человека, растения и животных. По этим причинам почти во всех промышленно развитых странах были приняты законы по ограничению выбросов оксидов азота. Являясь мировым лидером в сфере установок разложения окислов азота (DeNOx), GEA разрабатывает и производит высокоэффективные системы денитрификации, индивидуально адаптированные для различных потребностей клиентов. Водный раствор аммиака или мочевину вводят в трубопровод на входе системы СКВ и немедленно испаряют. Двухлоточные форсунки (аммиак и сжатый воздух) используются для впрыска раствора аммиака. Система статических смесителей, установленная в трубопроводе после точек впрыска аммиака, обеспечивает достаточное перемешивание аммиака. Смесь газа и аммиака поступает в установку сверху и выходит горизонтально в нижней части. Система газораспределения (воронкогаситель) обеспечивает надлежащее распределение газа по всему поперечному сечению установки. Реакция аммиака с оксидами азота усиливается благодаря наличию слоя катализатора, расположенного в нижней части установки.

Восстановление происходит в присутствии катализатора в диапазоне температур от 250°С до 380°С (от 570°F до 716°F).

Основные химические реакции: 
4 NO + 4 NH3 + O2 -> 4 N2 + 6 H2O (1)
6 NO2 + 8 NH3 -> 7 N2 + 12 H2O (2)

Удаление оксидов азота / Функциональная диаграмма СКВ - DeNOx

Функциональная диаграмма удаления NOx с использованием системы СКВ GEA Bischoff
Установка системы СКВ GEA Bischoff слева

Можно выбрать различные типы модулей каталитической нейтрализации

Модули системы СКВ GEA Bischoff
Восстановление происходит в присутствии катализатора в диапазоне температур от 250°С до 380°С (от 570°F до 716°F). Слой катализатора очищается прерывистым способом (как минимум один раз в течение 24 часов) с использованием сжатого воздуха и пара. Гребок медленно перемещается по катализатору, обеспечивая эффективную очистку верхней поверхности и внутри каналов.

Слой катализатора очищается прерывистым способом (один или несколько раз в сутки) с помощью сжатого воздуха и пара. Гребок медленно перемещается по катализатору, обеспечивая эффективную очистку верхней поверхности и внутри каналов.

Скорость подачи аммиака контролируется концентрацией NOX на выходе газа. Конечными продуктами химических реакций являются азот и водяной пар, которые являются естественными компонентами окружающего воздуха и могут выводиться в атмосферу.

 

Основные преимущества

  • Обеспечивает максимальную эффективность СКВ с минимальным проскоком аммиака
  • Высокая надежность в течение длительного периода эксплуатации
  • Снижение общего падения давления СКВ
  • Уменьшение степени отравления катализатора и продление срока службы катализатора

Система сажеобдувки

Система сажеобдувки слева

Предусмотрены уплотняющие профили в целях обеспечения низкого проскока аммиака.

Испытательный модуль для анализа нарушений рабочего режима

Испытательный модуль для анализа модуля системы СКВ
Данные модули разработаны для регулярного анализа полного рабочего цикла модуля.

Установка СКВ для цементной промышленности

Для снижения выбросов оксидов азота цементных заводов обычно применяется процесс селективного некаталитического восстановления (СНКВ (SNCR)), который предусматривает дозирование аммиака или мочевины при высоких температурах газа. Тем не менее, этот процесс ограничен с точки зрения эффективности удаления оксидов азота (NOx) и приводит к довольно высоким объемам выбросов (проскоку) аммиака. Поэтому GEA использует усовершенствованную технологию СКВ с применением катализаторов, которая позволяет снизить температуру реакции примерно с 1000°C до диапазона от 230°C до 400°C. Высокие темпы снижения могут быть реализованы с минимальным проскоком аммиака. GEA предпочитает применять технологию селективного каталитического восстановления оксидов азота при низкой запыленности газов.

DeNOx - сравнение систем

Преимущества и недостатки систем СКВ

Низкое содержание пылиСреднее содержание пылиВысокое содержание пыли
Опасность отравления++--
Опасность образования плотных отложений++-
Периодичность очистки поверхности+++--
Необходимый объем катализатора++-
Срок годности катализатора++--
Спец. Инвестиционные расходы--+
Спец. Эксплуатационные расходы++--

Оборудование СКВ при низкой запыленности газов

Оборудование СКВ GEA Bischoff при низкой запыленности газов на цементных заводах
Типичные параметры СКВ при низкой запыленности газов:
Температура250 - 275°C
Концентрация пыли5 - 20 мг/Нм³
Отверстия катализатора3,5 - 5 мм
Слои катализатора / отсутствие устройства очистки1 - 2

Такой тип СКВ в целом на протяжении всего жизненного цикла (с точки зрения капитальных затрат и эксплуатационных расходов) более предпочтителен по сравнению с другими устройствами.

 

СКВ для стекольной промышленности

Для стекольной промышленности GEA предоставляет специализированные установки СКВ и разложения окислов азота (SCR-DeNOx), которые характеризуются:

  • Высокой эффективностью очистки отложений сверху катализатора и внутри каналов катализатора. Верхняя поверхность полностью очищается гребками, медленно перемещающимся по всей поверхности.
  • Очищающий воздух нагревается путем прокладки трубопроводов подачи сжатого воздуха в зоне чистого газа
  • Эта система очистки может очищать катализатор также в аварийных ситуациях, например, в случае потери мощности, когда в системе СКВ возникает высокая концентрация пыли.
  • Система очистки СКВ от GEA обеспечивает высокую эффективность очистки в течение долгих лет, что доказывают многочисленные рекомендации клиентов, с при длительном сроке службы катализатора.
  • СКВ осуществляется сразу же после фильтра, поэтому нагрев не требуется
  • Выбор модуля каталитической нейтрализации в основном зависит от содержания пыли на входе СКВ

Для производства стекла, окрашенного соединениями селена, необходимо учитывать специальные процедуры

При этом первые установки оснащаются высокотемпературными керамическими фильтрационными свечами с каталитическим термическим погружением. GEA уже принимает участие в таких разработках.

Тем не менее, эта система еще не считается достаточно развитой.

 

Установки каталитического крекинга-флюид (ФКК) на нефтеперерабатывающих заводах

Нефтеперерабатывающие заводы различаются по сложности технологического процесса: нефтеперерабатывающие заводы с более сложными технологическими процессами имеют больше возможностей вторичного преобразования, то есть они могут производить различные виды нефтепродуктов. Флюид-каталитический крекинг (ФКК), тип вторичной установки, в основном позволяет производить дополнительные более легкие нефтяные фракции из сырой нефти. В этой связи GEA поставляет индивидуальные системы очистки газа, включая специальные системы очистки сточных вод.

Принципиальная схема системы газоочистки

Общие сведения о системе СКВ GEA Bischoff для ФКК 3
Примечание: Также можно использовать скрубберы, мокрые и сухие электростатические фильтры

Характеристики установок СКВ от GEA для ФКК

  • Отсутствие загрязнения катализатора благодаря оптимизированной температуре на входе
  • Минимальный проскок аммиака с полным удалением, если используется скруббер на выходе
  • Капитальные затраты и эксплуатационные расходы значительно ниже, чем при использовании других DeNOx-систем для ФКК, например, озоногенераторов, где необходимо учитывать дополнительные аспекты, касающиеся гигиены труда и техники безопасности