Войти
Дымовой газ с Бэнксайдской электростанции в Лондоне, 1975 Дымовой газ - это газ, выходящий в атмосферу через дымоход, который представляет собой трубу или канал для отвода выхлопных газов из камина, печи, печь, котел или парогенератор. Довольно часто дымовой газ относится к выхлопному газу сгорания, производимому на электростанциях. Его состав зависит от того, что сжигается, но обычно он состоит в основном из азота (обычно более двух третей), полученного при сжигании воздуха, двуокиси углерода (CO. 2), и водяной пар, а также избыток кислорода (также полученный из воздуха для горения). Кроме того, он содержит небольшой процент ряда загрязняющих веществ, таких как твердые частицы (например, сажа ), оксид углерода, оксиды азота и оксиды серы.
Большинство ископаемых видов топлива сжигается с окружающим воздухом (в отличие от сжигания с чистым кислородом ). Поскольку окружающий воздух содержит около 79 об.% Газообразного азота (N2), который по существу негорючий, большая часть дымовых газов, образующихся при сжигании большинства ископаемых видов топлива, составляет несгоревший азот. Двуокись углерода (CO 2), следующая по величине часть дымового газа, может составлять до 10-25 объемных процентов или более дымового газа. За ним следует по объему водяной пар (H 2 O), создаваемый сгоранием водорода в топливе с атмосферным кислородом. Большая часть «дыма», выходящего из дымовых труб, - это водяной пар, образующий облако при контакте с холодным воздухом.
Типичный дымовой газ от сжигания ископаемого топлива содержит очень небольшие количества оксидов азота (NOx), диоксида серы (SO 2) и твердые частицы. Оксиды азота получаются из азота в окружающем воздухе, а также из любых азотсодержащих соединений в ископаемом топливе. Диоксид серы получают из любых серосодержащих соединений в топливе. Твердые частицы состоят из очень мелких частиц твердых материалов и очень мелких капель жидкости, которые придают дымовым газам дымный вид.
Парогенераторы на крупных электростанциях и технологические печи на крупных нефтеперерабатывающих заводах, нефтехимии и химические заводы и мусоросжигательные заводы сжигают значительные количества ископаемого топлива и, следовательно, выбрасывают большие количества дымовых газов в окружающую атмосферу. В таблице ниже представлены общие количества дымовых газов, обычно образующихся при сжигании ископаемого топлива, такого как природный газ, мазут и уголь. Данные были получены с помощью стехиометрических расчетов.
Общее количество влажных дымовых газов, образующихся при сжигании угля, всего на 10 процентов больше, чем дымовых газов, образующихся при сжигании природного газа (соотношение для сухой дымовой газ выше).
Перед десульфуризацией дымовых газов было установлено, выбросы от Four Corners Generating Station, Нью-Мексико содержали чрезмерное количество диоксида серы.На электростанциях дымовой газ часто обрабатывается серия химических процессов и скрубберы, удаляющие загрязняющие вещества. Электрофильтры или тканевые фильтры удаляют твердые частицы, а десульфуризация дымовых газов улавливает диоксид серы, образующийся при сжигании ископаемого топлива, в частности угля. Оксиды азота обрабатывают либо модификациями процесса горения для предотвращения их образования, либо высокотемпературной или каталитической реакцией с аммиаком или мочевиной. В любом случае целью является получение газообразного азота, а не оксидов азота. В Соединенных Штатах быстро внедряются технологии удаления ртути из дымовых газов - обычно путем абсорбции на сорбентах или путем улавливания инертными твердыми частицами в составе дымохода. -обессеривание газа продукт. Такая очистка может привести к значительному извлечению серы для дальнейшего промышленного использования.
Технологии, основанные на регенеративном улавливании аминами для удаления CO. 2 из дымовых газов, были развернуты для обеспечения газ CO. 2 высокой чистоты для пищевой промышленности и для увеличения нефтеотдачи. В настоящее время они активно исследуются как метод улавливания CO. 2 для долгосрочного хранения в качестве средства устранения парниковых газов, и начали применяться в ограниченных масштабах на коммерческой основе (например, месторождение Слейпнер Вест в Северном море, работает с 1996 г.
В настоящее время доступен ряд проверенных технологий удаления загрязняющих веществ, выбрасываемых электростанциями. Также ведутся активные исследования технологий, которые позволят удалить еще больше загрязнителей воздуха.
| Данные о сгорании | Топливный газ | Мазут | Уголь |
|---|---|---|---|
| Свойства топлива: | |||
| Высшая теплотворная способность, МДж / м | 43.01 | ||
| Полная теплотворная способность, БТЕ / куб.футов | 1,093 | ||
| Общая теплотворная способность, МДж / кг | 43,50 | ||
| Полная теплотворная способность, БТЕ / галлон | 150,000 | ||
| Полная теплотворная способность, МДж / кг | 25,92 | ||
| Полная теплотворная способность, БТЕ / фунт | 11,150 | ||
| Молекулярный вес | 18 | ||
| Удельный вес | 0,9626 | ||
| Плотность, ° API | 15,5 | ||
| Углерод / водород Соотношение по массе | 8,1 | ||
| % по массе углерода | 61,2 | ||
| % по массе водорода | 4,3 | ||
| вес.% кислород | 7,4 | ||
| вес.% Серы | 3,9 | ||
| вес.% Азота | 1,2 | ||
| вес.% зола | 12,0 | ||
| вес% влаги e | 10,0 | ||
| Воздух для горения: | |||
| Избыточный воздух для горения,% | 12 | 15 | 20 |
| Влажные отходящие дымовые газы: | |||
| Количество влажных выхлопных газов, м / ГДж топлива | 294,8 | 303,1 | 323,1 |
| Количество влажных выхлопных газов, куб.фут / 10 БТЕ топлива | 11,600 | 11,930 | 12,714 |
| CO2 во влажных выхлопных газах, объемных% | 8,8 | 12,4 | 13,7 |
| O2во влажных выхлопных газах, объемных% | 2,0 | 2,6 | 3,4 |
| Молекулярная масса влажных выхлопных газов | 27,7 | 29,0 | 29,5 |
| Сухие выхлопные газы: | |||
| Количество сухих выхлопных газов, м / ГДж топлива | 241,6 | 269,3 | 293,6 |
| Количество сухих выхлопных газов, стандартных кубических футов на 10 БТЕ топлива | 9,510 | 10,600 | 11,554 |
| CO2в сухих выхлопных газах, объемных% | 10,8 | 14,0 | 15,0 |
| O2в сухих выхлопных газах, объемных% | 2,5 | 2,9 | 3,7 |
| Молекулярная масса сухого выхлопного газа | 29,9 | 30,4 | 30,7 |
