تمیز کردن گاز دودکش

در نیروگاه ها

سیستم های ویژه ای برای تمیز کردن گازهای دودکش ایجاد شده است که آلاینده های فردی را یکی پس از دیگری از گازهای خروجی حذف می کند.

اکسیدهای نیتروژن در DENOX گیاه حذف شد آنها روی یک کاتالیزور با افزودن دوز آمونیاک واکنش نشان می دهند. این نیتروژن و بخار آب مطابق با معادلات واکنش زیر تولید می کند:

$\begin{array}{l}{\text{6NO + 4NH}}_{\text{3}}\to {\text{5N}}_{\text{2}}{\text{+ 6 ساعت}}_{\text{2}}\text{O}\\ {\text{6 NO}}_{\text{2}}{\text{+ 8 NH}}_{\text{3}}\to {\text{7N}}_{\text{2}}{\text{+ 12 ساعت}}_{\text{2}}\text{O}\end{array}$

سپس گاز در یک رسوب‌دهنده الکترواستاتیکی که با ولتاژ 50-80 کیلو ولت کار می‌کند، گردگیری می‌شود. ذرات گرد و غبار بار منفی دارند و روی دیواره فیلتر مثبت رسوب می کنند.

آخرین مرحله در به اصطلاح اتفاق می افتد کارخانه گوگرد زدایی گاز دودکش (FGD). آنجا تبدیل به SO می شود${}_2$ تا حد زیادی حذف شده است. انواع مختلفی برای این وجود دارد. در بیشتر موارد، یک سوسپانسیون آبی از سنگ آهک ریز آسیاب شده (CaCO${}_3$) وارد گاز دودکش می شود. این نتیجه از SO است${}_2$، CaCO${}_3$، آب و اکسیژن هوای تزریق شده گچ (دی هیدرات سولفات کلسیم)، که می تواند در صنعت مصالح ساختمانی مورد استفاده مجدد قرار گیرد.

${\text{2 SO}}_{\text{2}}{\text{+ 2 CaCO}}_{\text{3}}{\text{+ O}}_{\text{2}}{\text{+ 4 ساعت}}_{\text{2}}\text{O}\to {\text{2CaSO}}_{\text{4}}\cdot {\text{2 ساعت}}_{\text{2}}{\text{O + 2CO}}_{\text{2}}$

تمیز کردن گازهای خروجی در تولید اسید سولفوریک

گازهای خروجی در صنعت تولید اسید سولفوریک (فرایند تماس) همچنان حاوی 0.05-0.2٪ SO واکنش نداده است${}_2$. بنابراین یک کارخانه اسید سولفوریک با تولید روزانه 1000 تن می تواند تقریباً 20 تن SO تولید کند.${}_2$ هر روز در جو منتشر می شود. فرآیند خاصی برای تمیز کردن این گاز اگزوز توسعه داده شد که امکان استفاده از SO حذف شده از گاز خروجی را فراهم می کند.${}_2$ آن را بازیابی کنید تا آن را به راکتور برگردانید. برای این کار از واکنش تعادلی زیر استفاده می شود:

$\begin{array}{l}آبسO\mathrm{درست}پ\mathrm{تی}\mathrm{من}On،\mathrm{آر}آو\mathrm{متر}\mathrm{تی}ه\mathrm{متر}په\mathrm{درست}آ\mathrm{تی}و\mathrm{درست}\\ \mathrm{اس}{O}_2+\mathrm{اس}{O}_3{}^{2–}+{\mathrm{اچ}}_{2}O\rightleftharpoons 2\mathrm{اچ}\mathrm{اس}{O}_3{}^{–}\\ DهسO\mathrm{درست}پ\mathrm{تی}\mathrm{من}On،جآ.100درجه\mathrm{سی}\end{array}$

دی اکسید گوگرد از گاز خروجی با محلول سولفیت سدیم در دمای اتاق در جاذب شسته می شود تا هیدروژن سولفیت سدیم تشکیل شود. سپس این محلول در راکتور دوم، دفع کننده گرم می شود. تعادل به سمت سولفیت تغییر می کند. پس از خنک شدن، محلول سولفیت دوباره به جاذب پمپ می شود و دی اکسید گوگرد خارج شده به کارخانه اسید سولفوریک بازگردانده می شود. دی اکسید گوگرد حاصل از گاز خروجی از طریق انحراف سیستم تمیز کردن گازهای خروجی به کوره تماسی بازگردانده می شود و بنابراین کاملاً تبدیل می شود.

جداسازی دی اکسید کربن از گازهای دودکش نیروگاه

به منظور کاهش انتشار دی اکسید کربن، شستن این گاز از دودکش نیروگاه ها و سپس ذخیره دائمی آن در انبارهای زیرزمینی (به اصطلاح تکنولوژی CCS = جذب و ذخیره کربن). با این حال، در نیروگاه های موجود، که در آنها سوخت با هوا سوزانده می شود، تنها 15-20٪ CO2 در گاز دودکش موجود است. به دلیل محتوای بالای نیتروژن تقریباً 80 درصد، مقدار گاز بسیار زیاد است.
بنابراین، زغال سنگ با اکسیژن خالص سوزانده می شود و دی اکسید کربن حاصل تا حدودی به مشعل بازگردانده می شود تا دمای شعله کاهش یابد.
Vattenfall در حال حاضر در حال آزمایش این فناوری در یک مرکز کوچک است. اما هنوز بسیاری از سوالات باز هستند:

• دی اکسید کربن به طور کامل جدا نشده است، درجه جدایی 90-95٪ است. به دلیل حجم زیاد گاز دودکش، اسکرابر تقریباً به اندازه خود نیروگاه است.
• راندمان نیروگاه بین 10 تا 15 درصد کاهش می یابد.
• نیاز به سوخت اضافی 20-40٪ وجود دارد
• رفتار درازمدت دی‌اکسید کربن ذخیره‌شده در زمین، چه در لایه‌های عمیق آب نمک یا ذخایر گاز طبیعی سابق، تا حد زیادی نامشخص است.
• هزینه های قابل توجهی در حدود 30 تا 50 یورو به ازای هر تن دی اکسید کربن برای جذب، حمل و نقل و ذخیره سازی ایجاد می شود.

بنابراین تردیدهای قابل توجهی وجود دارد که آیا این فناوری اقدام معقولی برای کاهش انتشار دی اکسید کربن است یا خیر.