Очистка газов дожиганием

Очистка отходящих газов может осуществляться и с помощью термического окисления углеводородных компонентов до диоксида углерода С0₂ и воды Н₂0. Другие составляющие газовой смеси в ходе процесса также претерпевают химические изменения и в новой форме могут быть удалены или извлечены из газового потока с высокой эффективностью.

Методы дожигания обеспечивают высокую степень очистки от углеводородов и оксидов углерода. Кроме того, теплота, выделяющаяся при сгорании загрязнителей, может быть достаточно легко утилизирована. При этом рассматривать метод дожигания как абсолютно универсальное средство очистки выбросов нельзя, так как в термоокислительных процессах необратимо теряется качество используемого воздуха, а продукты окисления, выбрасываемые в атмосферу, содержат некоторое количество вновь образовавшихся оксида углерода СО и оксидов азота NO_x. Обычно термообезвреживание применяется только для соединений, в молекулах которых нет других элементов, кроме углерода С, водорода Н и кислорода О. Получить нетоксичные продукты реакции любых других соединений с кислородом принципиально невозможно.

Все методы термообезвреживания по происходящим реакциям можно разделить на термовосстановительные и термоокислительные. Из термовосстановительных методов газоочистки наибольшую известность получили способы термохимического (с использованием аммиака) и термокаталитического восстановления NO_x до N₂, а также термокаталитического восстановления S0₂ до S₂.

В термоокислительных методах в качестве окислителя может использоваться только кислород, потому что при участии других окислителей не представляется возможным получение нетоксичных продуктов окисления. Для организации процесса окисления на границе раздела фаз используют катализаторы — конденсированные вещества, способные за счет активности поверхностных частиц ускорять процесс окисления того или иного загрязнителя при температурах ниже температуры воспламенения.

Термоокислительные методы не так специфичны, как термовосстановительные, но и они не универсальны. Возможности термоокислительного метода обезвреживания ограничиваются объемом отходящих газов и содержанием в них горючих компонентов. В случае когда концентрация горючих компонентов выбросов не достигает нижнего предела воспламенения, их огневая обработка требует дополнительного расхода топлива на прогрев выбросов до температуры самовоспламенения, которая для паров углеводородов составляет около 500—750°С. Температурный уровень процесса термокаталитического окисления несколько ниже (обычно 350—500°С), что также требует соответствующих затрат топлива.

Степень нейтрализации обезвреженных газовых выбросов определяется по формуле.

где С_вх — суммарная токсичность газовых выбросов, подлежащих нейтрализации; С_ух — суммарная токсичность обезвреженных газовых выбросов.