Введение в экологию энергетики

При восстановлении оксидов азота водными растворами карбамида протекают следующие реакции.

Стадия абсорбции:

NО + NO2 + Н2O ® 2НNО2;

2NO2 + Н2O ® НNO2 + НNО3.

Стадия восстановления:

2НNO2 + Н2NСОNН2 ® 2N2 + СO2 + ЗН2O;

НNO2 + Н2NСОNН2 > НNО3 > N2 + СO2 + Н2O + NН4NО3,

т. е. образующаяся азотистая кислота реагирует с карбамидом или с его нитратом.

При избытке азотной кислоты нитрат карбамида восстанавливает азотную кислоту до закиси азота:

НNО3 + Н2NСОNН2-НNО3 - N2О + СO2 + Н2О + NН4NО3.

Поскольку карбамид взаимодействует только с азотистой и азотной кислотами, оксиды азота перед очисткой предлагается доокислять до соотношения NО/NО2=1. Увеличение степени окисления NОX от 0 до 0,071 вызывает рост степени восстановления от 4 до 60%. Степень восстановления NОX зависит от времени контакта газа с жидкостью. При времени контакта, равном 1,4 с, степень восстановления составляет около 51%, а при времени контакта 1,9 с - 60%.

Щелочные растворы, содержащие карбамид, как правило, применяет для очистки отходящих газов от NОх на предприятиях по производству азотной кислоты и для очистки различных вентиляционных выбросов.

Примером карбамидного способа обезвреживания отходящих газов В присутствии азотной кислоты в промышленном масштабе является процесс "Норкс-Гидро" (Норвегия), внедренный на трех заводах по производству азотной кислоты. Отходящие газы этих производств содержали соответственно, об.% : 0,15NОX (25% NO2); 0,2NO2 (35 %NO2); 0,09NОX (40...45% NО2). Концентрация оксидов азота при карбамидной очистке была снижена на 40 %. Побочный продукт процесса - нитрат аммония.

Варианты технологий с использованием карбамида в качестве восстановителя NОХ более подробно будут рассмотрены в разделе совместной очистки дымовых газов от NОX и SO2. Здесь же можно отметить, что применение водных растворов карбамида с добавлением щелочных или кислотных агентов для очистки дымовых газов с концентрацией NОX ( 0,1 % по объему, по-видимому, нерационально, необходимы дополнительные мероприятия. В противном случае степень очистки газа не будет превышать 50 %.


Методы и технологии очистки дымовых газов