История искусства Энергетика Локальные компьютерные сети Начертательная геометрия и инженерная графика Курс физики Задачи примеры решения Математика лекции и примеры решения задач Электротехника расчет цепей Информатика
Температурно-влажностное кондиционирование

Введение в экологию энергетики

По прогнозу, полученному в рамках европейский форсайтных проектов, в рассматриваемый период появятся следующие новые продукты и технологии: батареи с высокой плотностью энергии (400Вт/кг); инфраструктурная сеть водородных заправочных станций для автомобилей на топливных элементах; использование на местных ТЭЦ топливных элементов (> 10 МВт).

Метод «Лифак»

Процесс «Лифак», разработанный финской фирмой «Тампелла» по существу является совмещением сухого аддитивного и полусухого методов сероулавливания.

Принципиальная технологическая схема установки «Лифак» показана на рис.12.

Известняк а виде мелкодисперсной пыли, 80% фракций которой имеют размер не более 32 мкм, вводится с помощью пневматических сопл в поток дымовых газов с температурой 950...1100 °С. В этом интервале происходят кальцинирование известняка по реакции (1). Дальше по тракту котла происходит связывание части диоксида серы по реакциям (2) и (3). Степень улавливания диоксида в этой фазе процесса составляет 30...35%. На этом этапе и не ставится задача достижения максимальной степени связывания SО2. Не менее важно обеспечить оптимальный процесс кальцинирования - максимально возможный переход известняка в окись кальция. С изменением нагрузки зона оптимальных для кальцинирования газовых температур перемещается. Поэтому узлы ввода известняка целесообразно выполнять по крайней мере в двух сечениях газового тракта.

Рис.12. Схема установки «Лифак»:

1 - бункер известняка; 2 - котел; 3 - регенеративный воздухоподогреватель; 4 - дутьевой вентилятор; 5 - горелочные устройства; 6 - активационный реактор; 7 - электрофильтр; 8 - дымосос; 9 - труба; 10 - подвод воды; 11 - ввод известняка в топку

После котла дымовые газы, содержащие смесь твердых веществ в виде золы, сульфита и сульфата кальция и непрореагировавшей извести поступает в активационный реактор, в который впрыскивается вода. Распыливание воды до оптимального размера капель обеспечивается при помощи системы сопл, разработанной фирмой Тампелла.

В реакторе негашеная известь СаО в результате контакта с водой переходит в активную гашеную, которая соединяется с SО2 с образованием сульфита кальция:

СаО + Н2О ® Са(ОН)2;

Са(ОН)2 + SО2 = СаSО3 + Н2О.

По мере движения газового потока в реакторе капли жидкости испаряются, температура газов понижается. На выходе из реактора остается сухая смесь золы, сульфита и сульфата кальция, которая затем улавливается в электрофильтре или в рукавном фильтре.

Общая степень очистки достигает величины при молярном соотношении Са/S равном 2 (рис.13). Эффективность очистки тем выше, чем ближе температура потока к температуре точки росы.

Температура дымовых газов в реакторе поддерживается на 10...15°С выше температуры точки росы, что обеспечивает получение продуктов реакции в сухом виде.

Рис.13. Зависимость степени очистки hSО2 дымовых газов от сернистого ангидрида от соотношения Са/S

Состав конечного сухого продукта в процессе «Лифак», %:

летучая зола - 50...70;

сульфат кальция - 10...15;

сульфит кальция - 10...15;

Остаток аддитива (СаО, СаСО3, Са(ОН)2) - 10...20.

Простые подсчеты свидетельствуют, что органические удобрения, произведенные в хозяйстве, обходятся предприятию значительно дешевле минеральных. Хотя комплексное повышение плодородия почвы должно включать и внесение оптимального и сбалансированного количества минеральных удобрений, в условиях кризиса внесение органики в почву призвано поддержать и улучшить ее плодородие.

В этом аспекте отрасль скотоводства как крупнейший производитель органических удобрений заслуживает особого внимания. Удобрения, произведенные в больших количествах этой отраслью, требуют минимальной доработки для внесения в почву. Так, в Австрии после каждого укоса трав (от 3 до 5 в сезон в зависимости от зоны) в трехдневный срок по всей площади сенокоса вносится навозная жижа. Тем самым хозяйство экономит средства на покупку дорогостоящих минеральных удобрений, повышает плодородие почвы и эффективно утилизирует отходы производства продукции скотоводства.

Одной из важнейших проблем цивилизованного в области сельского хозяйства является поиск способов снижения антропогенной повреждающей нагрузки на окружающую среду без сокращения достигнутого уровня производства растениеводческой и животноводческой продукции при высоком ее качестве. Важной составляющей этой проблемы является, как следствие интенсивного использования азотных удобрений, нитратное загрязнение почв. Грунтовых вод, водоемов, источников водоснабжение, главное, многих видов сельхозпродукции и питьевых вод.

Полный отказ от “химии” в сельскохозяйственном производстве, тенденция к которому набирает силы в последние годы, не является решением вопроса, поскольку без минеральных азотных удобрений невозможно получить высокие урожаи. В результате “экологически чистая, безхимическая” продукция, вследствие высокой стоимости, становится привилегией немногих людей.

Принципиально эти направления можно определить как такие, в процессах которых в одних случаях азот и углерод выступают в качестве физиологически активных агентов – элементов питания, в других – аммиак и углекислый газ препятствуют деструктивным процессам, вызывающим снижение исходного качества, в частности, растениеводческой продукции.

Основные объекты автоматизации процесса следующие: ввод известняка регулируется в зависимости от количества подаваемого топлива. Ввиду того, что качество поступающего топлива (серосодержание, влажность, зольность и др.) меняется, количество подаваемого известняка автоматически корректируется по концентрации SО2 в дымовых газах после котла;

Общий недостаток, характерный для всех технологий основанных на методах сухой очистки дымовых газов, заключается в том, что на всех стадиях технологической цепочки приходится иметь дело с большими объемами очищаемого газа (1 млн. м3/ч газа и более).

Гомогенные восстановительные методы, как и каталитические, предусматривают использование восстанавливающих агентов (NН3, пиридин, пары мочевины, СО, Н2, СН4 и другие углеводороды).

Для проведения процессов адсорбции разработаны различные технологии [9-12, 15, 16]. Наибольшее распространение имеют адсорберы с неподвижным слоем гранулированного или сотового адсорбента.

Высокотемпературные некаталитические методы Одними из наиболее простых и дешевых газофазных технологий денитрации газов являются термические (деструктивные) методы.

Распределенная энергетика очень удобна для удаленных регионов, куда трудно протянуть ЛЭП, и для дачных поселков, что характерно для России. Сейчас в такие районы завозят топливо или сжигают дерево для обогрева и используют дизель-генератор для получения электроэнергии. И то, и другое малоэффективно
Пути улучшения очистки продуктов сгорания