Ужесточение экологических требований к уровню выбросов вредных веществ, рост штрафных санкций за нарушение экологических норм настоятельно диктуют необходимость разработки методов и путей снижения эмиссии оксидов азота от котлов тепловых электрических станций.
Пылеугольные энергоблоки относятся к наиболее крупным источникам выбросов оксидов азота в атмосферу. Невозможность абсолютно полного сжигания углей определяют неизбежность этих выбросов и необходимость использования специальной аппаратуры для очищения газов на стадии охлаждения продуктов сгорания. Одним из приемлемых вариантов являются СКВ – реакторы, в которых оксиды азота не улавливаются, а восстанавливаются до элементарного азота. В результате каталитических реакций из потока дымовых газов удаляется до 92% оксидов азота [1 – 3].
Процесс газоочистки в СКВ – реакторе с неподвижным слоем катализатора может быть описан системой уравнений [1]:
(1)
(2)
(3)
(4)где 
концентрация реагирующего компонента дымовых газов; 
длина каталитического реактора; 
площадь поперечного сечения реактора, м2 
объем катализатора, м3; 
энергия активации реакции, кДж/моль; 
температура процесса, К; 
константа скорости химической реакции, 
тепловой эффект химической реакции, кДж/моль.
На основе численного решения системы уравнений (1) – (4) изменяя значения длины слоя контактной массы и соответствующую ей температуру, определено изменение концентрации оксидов азота в дымовых газах, приведенные на рис.1.
Рисунок 1 – График изменения концентрации оксида азота по длине катализатора
Рисунок 1 показывает, что по мере прохождения дымовых газов по каталитическому реактору концентрация оксидов азота на первоначальном участке возрастает, а затем в ходе превалирующих реакций восстановления компонентов начинает уменьшаться. Таким образом, на выходе из СКВ-реактора объемное содержание оксидов азота в уходящих газах составляет не более 0,02%, что подтверждает высокую эффективность применения каталитических технологий в системах газоочистки котельных установок.
Библиографический список
- Бондарева Т.И., Пикулин Ю.Г. Гетерогенно-каталитические процессы в решении экологических задач. Ресурсосберегающие экологически чистые, безотходные технологии и продукция: Учебное пособие. М.: МИХМ, 1986.
- Росляков П.В. Методы защиты окружающей среды: учебник для вузов по направлению 140500 «Энергомашиностроение»/ П.В. Росляков. – М. : Издательский дом МЭИ, 2007.- 336 с.
- Чугаева А. Н. Нормирование выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для предприятий тепловой энергетики/ А. Н. Чугаева, А. Г. Тумановский, В. Р. Котлер, О. Н. Брагина, А. А. Иванова // Электрические станции. – 2014. - №1. с. 50- 53.