Развитие энергетики России Тепловые станции Экологический аспект Электрофильтры Регенеративные методы Математическое моделирование экологических систем Аварийные ситуации на АЭС

Введение в экологию энергетики

В нашей стране из-за узковедомственного подхода к экономическому обоснованию затрат на сооружение электростанций, остаточному принципу выделения средств на природохрану внедрению систем очистки дымовых газов от окислов серы и азота не уделялось должного внимания. По этой причине до настоящего времени разработанные различными организациями технологии очистки выбросов от SО2 и NOX не проверены в условиях эксплуатации, их проектные показатели уступают зарубежным, промышленное производство отечественных катализаторов не налажено.

 Так же не проводилась работа по изучению и использованию зарубежного опыта путем закупки лицензий и организации совместного производства оборудования.

Общая оценка сокращения выбросов окислов серы

 Сегодня существует два основных направления снижения выбросов окислов серы энергетическими установками, сжигающими серосодержащее топливо:

предварительное (перед сжиганием) снижение серы в исходном топливе (десульфуризация топлива);

очистка дымовых газов, выбрасываемых в атмосферу от окислов серы с помощью специальных установок.

Десульфуризация является перспективным направлением снижения выбросов окислов серы от действия ТЭС, так как одновременно наиболее полно решается задача устранения отрицательных последствий, связанных с образованием и прохождением по тракту котла окислов серы, повышения экономичности сжигания. При этом не возникает вопроса об утилизации продуктов обессеривания дымовых газов. Но обессеривание жидкого и твердого топлива (в отличие от обессеривания газообразного топлива, которое достаточно просто осуществляется на месте добычи) является достаточно сложным в техническом плане процессом. Однако, опыт Японии, например, показывает, что экономически целесообразно проводить обессеривание мазута до 0,5…1,0% вместо 2,,,3% исходных для городских ТЭЦ. учитывая стесненные условия, дефицит производственных площадей, этот способ для городских ТЭЦ может оказаться единственно возможным в будущем. Тем более, что в качестве дополнительного эффекта обессеренный мазут позволяет повыть на 1…2% экономичность газомазутных котлов и существенно повысить их эксплуатационную надежность.

 Однако, наибольшее распространение в мире получило второе направление снижение окислов серы – очистка дымовых газов в сероулавливающих установках. В настроящее время известно более 80-и модификаций способов удаления SO2 из дымовых газов.

 Наиболее часто применяются установки сероочистки с применением дешевых природных реагентов – извести (Са(ОН)2 – гидрат оксида кальция) или известняка (СаСО3 – карбонат кальция) с получением в виде конечного продукта гипса или сульфатно-сульфитной смеси.

2. Классификация способов сероочистки

Все известные на сегодня способы организации технологического процесса удаления сернистого ангидрида из дымовых газов можно классифицировать следующим образом:

абсорбционные, при которых сернистый ангидрид связывается химически в промывочной жидкости физическим путем посредством молекулярного притяжения (абсорбция – поглощение вещества из растворов или газов твердыми телами или жидкостями, которое происходит во всем объеме поглотителя – абсорбента), например, абсорбция на основе соединений аммиака (NН3) к которым можно отнести процесс «IFP» (Французский институт нефти) по которому работает более 40 установок в мире (в том числе 10 в США), процесс Cominco (Cominco Engineering Services Limited), Британская Колумбия, Канада; процессы «Соксал», «Сульф-икс», США; процесс «Elsorb», Норвегия; процессы «E-SOX», «Lids», кампания Бабкок-Вилклкс, США [282] и др.;

адсорбционные, при которых происходит связывание сернистого ангидрида с поверхностью твердого материала чисто физическими силами взаимодействия (адсорбция – поглощение вещества из растворов или газов твердыми телами или жидкостями, которое происходит только на поверхности поглотителя – адсорбента, например активированного угля);

хемосорбционные, при которых происходит химическое связывание с твердым материалом.

Вышеперечисленные способы можно разделить на мокрые и сухие в зависимости от того, в какой фазе происходит процесс связывания сернистого ангидрида.

По виду конечного продукта, получаемого в результате реакции, методы сероочистки можно классифицировать на методы с получением продукта, пригодного для дальнейшего применения (например, гипс в мокром процессе), и методы с получением продукта “на выброс” (сульфитно-сульфатная смесь при распылительной абсорбции).

Доля России в мировых запасах газа составляет 35,4%, и они сконцентрированы в отдельных регионах и крупных месторождениях ( в основном на Севере), что создает благоприятные условия для его добычи и транспортировки по трубопроводам. Потенциальные ресурсы природного газа в России на начало 90-х годов оценивались в 21 трлн. м3, а разведанные — составляли 48 трлн. м3. В 1995 г. в России было добыто 618 млрд. м3 газа, или более трети мировой добычи. Основным регионом, обеспечивающим 80% добычи, является север Тюменской области в Западной Сибири.

В 1991 г. по добыче нефти (461 трлн. т) Россия занимала первое место в мире. В 1995 г. было добыто 312 млн. т. В настоящее время начальные запасы месторождений нефти, находящиеся в разработке, выработаны почти на 50%.

Россия обладает самыми крупными в мире вероятными ресурсами каменного угля — 5,3 трлн. т, или 30% мировых. Разведанные запасы угля в России оцениваются в 202 млрд. т (12% мировых), и она занимает третье место в мире после США (445 млрд. т) и Китая (272 млрд. т). Доля разведанных запасов высококачественных коксующихся углей и антрацита составляет 12% от общих запасов каменного угля. В 90-е годы добыча угля в России значительно сократилась, и в 1996 г. она составила 247 млн. т.

Россия является одной из ведущих стран мира по добыче драгоценных металлов и драгоценных камней. Так, прогнозные ресурсы золота в России оцениваются в 150 тыс. т, и по разведанным месторождениям (около 5 тыс. т) Россия занимает второе место в мире после ЮАР и значительно превосходит Канаду и Австралию. Обеспеченность России разведанными запасами золота составляет около 30 лет.

Россия располагает крупными месторождениями алмазов и по их добыче занимает второе место в мире после ЮАР. Запасы алмазов оцениваются в 5 трлн. долл. Годовой объем мировой добычи алмазов оценивается в 100 млн. карат, из них на долю России приходится 20—25%. Россия — единственная страна мира, осуществляющая добычу, переработку и экспорт алмазного сырья и бриллиантов.

В 1994—1995 гг. производство платины в России снизилось почти на 30% в связи с сокращением добычи никеля и меди (платина — побочный продукт разработки месторождений медно-никелевых сульфидных руд и их переработки). Россия занимает второе место в мире (после ЮАР) по производству металлов платиновой группы. Ежегодный объем производства платины и платиноидов в России составляет 130—140т, а объем экспорта равняется 37 т в год. На мировом рынке роль платины как драгоценного металла и сырья для высокотехнологических отраслей будет возрастать.


На главную