Очистка отходящих газов от диоксида серы на основе катализатора из отходов производств

Содержание

Слайд 2

Доля ЗВ в валовых выбросах в атмосферу РТ от стационарных источников в 2011 г

Доля ЗВ в валовых выбросах в атмосферу РТ
от стационарных источников

в 2011 г
Слайд 3

Сведения о количестве источников и массе выбросов, поступающих в атмосферу от промышленных предприятий основных отраслей РТ

Сведения о количестве источников и массе выбросов, поступающих в атмосферу
от

промышленных предприятий основных отраслей РТ
Слайд 4

Сведения о расходе топлива теплоэнергетическим комплексом в целом по РТ

Сведения о расходе топлива теплоэнергетическим комплексом в целом по РТ

Слайд 5

Динамика выбросов диоксида серы от стационарных источников по РТ, тыс. т

Динамика выбросов диоксида серы
от стационарных источников по РТ, тыс. т

Слайд 6

Среднегодовые концентрации (q) и выбросы (M) диоксида серы от стационарных источников

Среднегодовые концентрации (q) и выбросы (M) диоксида серы от стационарных источников

Слайд 7

Слайд 8

Цель работы состоит в исследовании механизма и кинетики процесса каталитического окисления

Цель работы состоит в исследовании механизма и кинетики процесса каталитического окисления

SO2 в SO3 и разработке высокоэффективных катализаторов на основе отходов различных производств для интенсификации процесса очистки газовых выбросов от диоксида серы.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
- анализ состояния проблемы очистки отходящих газов от диоксида серы;
- исследование и обобщение закономерностей механизма и кинетики процесса каталитической очистки отходящих газов от диоксида серы на различных катализаторах;
- разработка и исследование новых высокоэффективных катализаторов, изготовленных из отходов различных производств;
- разработка технологии изготовления новых катализаторов и конструкций высокоэффективных аппаратов.
Слайд 9

2SO2 + O2 ↔ 2SO3 Ряд активности металлов и их оксидов:

2SO2 + O2 ↔ 2SO3

Ряд активности металлов и их оксидов:
Pt;

V2O5; Cr2O3; Fe2O3; WO3; CuO; As2O5; TiO2; MoO3; SnO2; Mn2O3
Слайд 10

Стружка из углеродистой стали а) –до обработки; б) –после обработки.

Стружка из углеродистой стали


а) –до обработки;

б) –после обработки.

Слайд 11

Поверхность стружки из углеродистой стали (приближение 7Х): а) –до обработки; б) –после обработки.

Поверхность стружки из углеродистой стали (приближение 7Х):


а) –до обработки;

б)

–после обработки.
Слайд 12

1 - трехгорловая колба; 2 - капельная воронка; 3 - дрексель

1 - трехгорловая колба; 2 - капельная воронка; 3 - дрексель

для осушки газа; 4 - газовый кран; 5 - резиновый баллон; 6 - газовый редуктор; 7 - штуцер для воздуха; 8 - реометр; 9 – мультиметр; 10 - дрексель для осушки газа; 11 - барботеры с раствором йода; 12 - верх. часть реактора; 13 - нижн. часть реактора; 14 - секундомер.

Схема экспериментальной установки

Слайд 13

Зависимость эффективности очистки газов от SO2 от температуры стружкой из углеродистой

Зависимость эффективности очистки газов от SO2 от температуры стружкой из углеродистой

стали при времени контакта 1 секунда.
Слайд 14

2SO2 + O2 ↔ 2SO3 SO3 + H2O = H2SO4 H2SO4

2SO2 + O2 ↔ 2SO3

SO3 + H2O = H2SO4


H2SO4 + Fe = FeSO4 + H2O

Слайд 15

1 - измельчитель лабораторный; 2 - вибросито; 3 – шнековый смеситель;

1 - измельчитель лабораторный; 2 - вибросито; 3 – шнековый смеситель;

4 - пресс гидравлический; 5 - сушильный шкаф; 6 -муфельная печь.

Схема лабораторной установки для приготовления образцов катализаторов
методом смешения компонентов.

Слайд 16

Гранулированный катализатор СВД отработанный регенерированный


Гранулированный катализатор СВД

отработанный

регенерированный

Слайд 17

Катализатор для окисления SO2 в SO3 на основе шлама Заинской ГРЭС

Катализатор для окисления SO2 в SO3
на основе шлама Заинской ГРЭС

гранулированный

(d=5мм, h=10мм)

трубчатый катализатор
( dвн=5мм, h=30мм, δ=2мм)

Слайд 18

Слайд 19

1 – разработанный катализатор на основе шлама Заинской ГРЭС; 2 –

1 – разработанный катализатор на основе шлама Заинской ГРЭС; 2 –

регенерированный ванадиевый катализатор СВД.

Зависимость скорости реакции окисления SO2 в SO3
от концентрации SO2 в газе на различных катализаторах

Слайд 20

Зависимость скорости реакции окисления SO2 в SO3 от концентрации O2 в

Зависимость скорости реакции окисления SO2 в SO3 от концентрации O2 в

газе на катализаторе, изготовленном на основе шлама Заинской ГРЭС при концентрации SO2 в газе 0,015 моль/л
Слайд 21

Слайд 22

1 – разработанный катализатор на основе шлама Заинской ГРЭС; 2– свежий

1 – разработанный катализатор на основе шлама Заинской ГРЭС; 2– свежий

ванадиевый катализатор СВД; 3 – регенерированный катализатор СВД.

Зависимость константы скорости реакции окисления
SO2 в SO3 от температуры для гранулированных
катализаторов различного состава

Слайд 23

б) для свежего катализатора СВД в диапазоне температуры от 300ºС до

б) для свежего катализатора СВД в диапазоне температуры от 300ºС до

450ºС

а) для разработанного катализатора на основе шлама Заинской ГРЭС
в диапазоне температуры от 380ºС до 400ºС

в) для регенерировано катализатора СВД в диапазоне температуры
от 300ºС до 450ºС

Слайд 24

1 – разработанный катализатор, изготовленный на основе утилизации шламовых отходов Заинской

1 – разработанный катализатор, изготовленный на основе утилизации шламовых отходов Заинской

ГРЭС;
2 – свежий катализатор СВД;
3 – регенерированный катализатор СВД.

k = a + b·W1
при w > 0,2 м/с

k=const,
при w от 0,1-0,2 м/с

Зависимость константы скорости реакции окисления SO2 в SO3 от скорости газового потока при температуре 450ºС.

Слайд 25

Зависимость гидравлического сопротивления катализатора от скорости газа 1 – слой гранулированного

Зависимость гидравлического сопротивления катализатора от скорости газа 1 – слой гранулированного катализатора СВД

высотой 200 мм; 2 – сотовый катализатор, изготовленный из шламовых отходов Заинской ГРЭС высотой 4000 мм.

∆p = k · w a

Слайд 26

Сотовый катализатор на основе шлама Заинской ГРЭС (100х100мм с сечением каналов 8х8мм)

Сотовый катализатор на основе шлама Заинской ГРЭС (100х100мм с сечением каналов 8х8мм)


Слайд 27

набор оребренных пластин, образующих сотовую структуру катализатора. Схема исследованного сотового катализатора

набор оребренных пластин, образующих сотовую структуру катализатора.

Схема исследованного сотового катализатора в

виде набора
оребренных пластин:

оребренная пластина;

Слайд 28

1, 2 – патрубки входа и выхода газа соответственно; 3 –

1, 2 – патрубки входа и выхода газа соответственно; 3 –

слой катализатора на решетке; 4 – бункер выгрузки пыли.

Схема опытного многополочного реактора с гранулированным катализатором:

Слайд 29

1 – корпус реактора; 2 – патрубок выхода газа; 3 –сотовые

1 – корпус реактора; 2 – патрубок выхода газа; 3 –сотовые

блоки катализатора, установленные вертикально; 4 - бункер выгрузки пыли.

Схема опытного реактора сотовым катализатором:

Слайд 30

1, 2 – патрубок входа и выхода газа соответственно; 3 –

1, 2 – патрубок входа и выхода газа соответственно; 3 –

сотовые блоки или оребренные пластины катализатора, установленные горизонтально.

Схема опытного реактора с встроенным теплообменником и горизонтально
установленными сотовыми блоками (или оребренными пластинами):