Денитрификация

Денитрификация представляет собой процесс очистки выбросов NOx.

Основные преимущества:

• >99% подавления окислов азота.
• Восстановление солей.
• Удаление химических отходов.
• Отсутствие выбросов опасных компонентов в атмосферу.

Процесс DeNOx ® , запатентованный компанией Condorchem Envitech, был задуман для очистки выбросов от солнечных тепловых электростанций, производящих электроэнергию, путем преобразования загрязняющих веществ (NOx) в продукты, повторно используемые в процессе работы солнечных тепловых электростанций.

В солнечной тепловой установке солнечный свет концентрируется зеркалами в коллекторе, который достигает температуры до 1000°C. Это тепло используется для нагрева жидкости и производства пара, который приводит в движение турбину для выработки электроэнергии. Хотя первые электростанции могли работать только в часы, когда светит солнце, в настоящее время можно сохранить тепло, чтобы вырабатывать электричество в ночное время.

Энергия, получаемая от солнечного излучения, хранится в солях – смеси нитрата натрия и нитрата калия, которые имеют соответствующую температуру плавления. Они находятся в жидком состоянии, для чего необходима температура 280°C. Жидкие соли нагревают до температуры 565°С, при которой они хранятся.

Новшество заключается в том, что выработка электроэнергии зависит от уровня накопленных горячих солей, а не от солнечной радиации. Для производства электроэнергии горячие соли используются для кипячения воды в теплообменнике и получения пара при температуре 540°C и давлении 100 бар. Пар двигает турбину, которая производит электроэнергию в соответствии с требованиями реального времени.

Несмотря на многочисленные преимущества, которые дает этот метод, он также создает серьезную экологическую проблему. Жидкие соли выделяют оксиды азота (NOx) при нагревании в виде периодических выбросов переменной концентрации.

Обозначение NOx относится к газообразным соединениям азота и кислорода, хотя в основном речь идет об оксиде азота (NO) и диоксиде азота (NO2). Особенностью для всех этих соединений является то, что они очень вредны как для окружающей среды, так и для здоровья.

Руководящие принципы ВОЗ по качеству воздуха гласят, что высокие концентрации диоксида азота, даже в течение короткого периода времени, могут оказывать очень вредное воздействие на здоровье (например, раздражение дыхательной и глазной систем и появление хронических респираторных и цереброваскулярных заболеваний). Кроме того, NOx может привести к возникновению вторичных загрязняющих веществ, как только они будут выброшены в атмосферу.

Выбросы NOX должны быть надлежащим образом очищены до того, как поток газа может быть выброшен в атмосферу, чтобы предотвратить любое воздействие на окружающую среду. Решение DeNOx ® основано на селективном каталитическом восстановлении (SCR), одном из наиболее конкурентоспособных и эффективных методов устранения NOx в газовом потоке.

Основные преимущества процесса DeNOx® в сравнении с традиционными альтернативами:

• Удаление NOx более 99%
• Преобразование отходов в сырье повторного использования в процессе накопления солнечной тепловой энергии
• Никаких химических отходов не производится
• Отсутствие опасных соединений в атмосферных выбросах
• Копирование естественного атмосферного механизма самовосстановления
• Простая и надежная работа
• Полностью автоматизированный и надежный рабочий процесс

Процесс DeNOx ® был специально разработан для эффективного удаления NOx из газовых потоков солнечных систем хранения тепловой энергии, основанных на нагревании смеси натриевых и калиевых нитратных солей.

Однако концепция этого процесса означает, что нет никаких ограничений для применения этой инновационной, эффективной очистки в ситуациях, требующих эффективного и конкурентоспособного удаления NOX; как это происходит на электростанциях, некоторых промышленных предприятиях, цементных заводах, мусоросжигательных заводах, заводах по производству стекла и нефтеперерабатывающих заводах.

Процесс DeNOx ® эмулирует естественные механизмы самоочищения самой атмосферы посредством контролируемой комбинации выбросов NOx с водяным паром, озоном и ультрафиолетовым излучением.

Процесс базируется на 4 ступенях:

1. Фотоокисление газового потока с образованием озона (O₃) и гидроксильных радикалов (OH·):

   O₃ + H₂O → 2 OH· + O₂

2. Превращение оксидов азота (NO и NO₂) в азотную кислоту (HNO₃) за счет высокой реакционной способности озоновых и гидроксильных радикалов:

   NO + O₃ → NO₂ + O₂
   NO₂ + OH· → HNO₃

3. Поглощение азотной кислоты в процессе газоочистки и ее нейтрализация щелочным раствором NaOH или KOH с получением соответствующих солей (NaNO₃ или KNO₃).
4. Восстановление солей, образующихся в процессе кристаллизации, и последующее повторное использование в самой системе накопления энергии.

Этот элегантно простой процесс гарантирует, что удаление NOx характеризуется высокой эффективностью, сочетая высокую эффективность и надежную работу.