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

Введение в экологию энергетики

Общий недостаток, характерный для всех технологий основанных на методах сухой очистки дымовых газов, заключается в том, что на всех стадиях технологической цепочки приходится иметь дело с большими объемами очищаемого газа (1 млн. м3/ч газа и более). Следствием этого являются крупногабаритные аппараты, требующие больших капитальных вложений. При использовании жидкофазных методов очистки аппараты больших объемов необходимы только на стадии промывки газа, на последующих стадиях, связанных с утилизацией извлекаемых из дымовых газов продуктов, - относительно небольших объемов.

Анализ публикаций за последние два десятилетия, посвященных очистке дымовых газов от оксидов азота, показывает тенденцию существенного увеличения числа работ, связанных с исследованиями возможности извлечения NОX из газов с помощью жидкофазных методов.

Нормативы выбросов оксидов азота в разных странах неодинаковы и могут даже отличаться в различных промышленных регионах страны. В стандартах одних стран зафиксирована минимальная степень извлечения NОX из отходящих газов без учета размера предприятия. В других установлено максимально возможное количество NОX, выбрасываемых в атмосферу. В третьих - предельная концентрация, которой должны жестко придерживаться.

Некоторые европейские страны, а также США представили стандарты, которые ограничивают выбросы оксидов азота для новых и давно действующих установок сжигания топлива (см. табл.1).

Некоторые международные нормативы выбросов NОX

для сжигающих уголь установок Таблица 1

Страна

Новые установки

Действующие установки

мг/м3

г/МДж

мг/м3

г/МДж

Австрия

200…400

0,07…0,14

200…400

0,07…0,14

Бельгия

200…800

0,07…0,28

-

-

Дания

650

0,22

-

-

Страны ЕС

650…1300

0,23…0,46

-

-

Финляндия

200…400

0,07…0,14

400…620

0,14…0,22

Германия

200…500

0,07…0,18

200…1300

0,07…0,46

Италия

200…650

0,07…0,23

200…650

0,07…0,23

Япония

400…510

0,14…0,18

620…720

0,22…0,26

Нидерланды

400…800

0,14…0,28

1100

0,39

Швеция

140

0,05

140…560

0,05…0,20

Швейцария

200…500

0,07…0,18

200…500

0,07…0,18

Тайвань

600…850

0,21…0,30

600…850

0,21…0,30

Великобритания

650

0,23

-

-

США

685…980

0,22…0,34

553…614

0,19…0,22*

* - только для котлов с твердым шлакоудалением с настенными и тангенциальными горелками; другие нормативы в стадии утверждения

1. Газофазные (сухие) методы денитрации газов

Очистка отходящих газов от токсичных примесей так или иначе связана либо с их улавливанием и повторным использованием, либо с превращением этих газов в полезные или практически безвредные соединения.

Среди газофазных (сухих) методов денитрификации газов наибольшее распространение получили каталитические методы. При использовании этих методов, как правило, проводят восстановление оксидов азота восстанавливающими агентами: NН3, СО, СН4, и другими углеводородами: Н2, коксовый газ (Н2, СН4, СО, СО2), из которых чаще всего применяют аммиак.

В качестве катализаторов используют кокс, катализаторы на основе металлов платиновой подгруппы, оксидов, гидроксидов и солей металлов переменной валентности (в порядке убывания частоты использования) ванадий (V), железо (Fе), вольфрам (W), медь (Сu), молибден (Мо), марганец (Мn), церий (Се), кобальт (Со), никель (Ni), олово (Sn), лантан (La), металлы подгруппы урана (U), кальций (Са), магний (Мg), барий (Ва), висмут (Вi), кадмий (Сd), сурьма (Sb), свинец (РЬ). Активность соединений убывает в ряду: Рt (платина), МnО2, V2O5, СuО, Ге2О3, Сг2О3, Со2О3, МоO3, NiO, WО3, Аg2О, ZгO2, Вi2O3, Al2O3, SiO2, РЬО. Катализаторы изготавливают в виде шаров, гранул, пластин, трубок, колец. В последнее время одной из наиболее оптимальных форм их применения считается блоки сотовой структуры.

Деструктивные методы денитрификации дымовых газов также основаны на применении катализаторов. Оксиды азота при температурах 600...1000 °С разлагаются до молекулярного азота и кислорода.

Решение проблемы сохранения и повышения плодородия почвы требует комплексного подхода. На макроэкономическом уровне необходимо создание системы, стимулирующей субъекта хозяйственной деятельности проводить мероприятия по повышению плодородия почвы: это может быть льготное налогообложение хозяйств. Проводящих мелиоративные и землеустроительные работы. Система поощрительных мер для предприятий, производящих экологически чистую продукцию. Дотации на покупку отечественных минеральных удобрений и т.д.

Подобные меры принимаются в странах Европейского Союза. Так, например, в Австрии и Германии размер дотаций государства сельскохозяйственному предприятию, рассчитываемый на основании ряда показателей, зависит и от нагрузки голов животных на 1 га сельскохозяйственных угодий. Другими словами, в этих странах были проведены исследования о том, каким должно быть соотношение животных и земли в хозяйстве, для того, чтобы почва могла получать оптимальное количество органических удобрений. Это соотношение оказалось различным в зависимости от зональности, типа почвы, рельефа и т.п. Сельскохозяйственные предприятия Австрии и Германии используют собственные органические удобрения только на собственных земельных площадях. Это означает то, что при интенсивном животноводстве почва может быть перегружена органическими удобрениями, что отрицательно отразиться не только на урожае культур, качестве сенокосов и пастбищ, но и на экологическом равновесии, став причиной загрязнения водоемов и т.д. С другой стороны, недополучение почвой органических удобрений, наряду с оптимальным внесением минеральных, ухудшит структуру почвы, замедлит формирование гумусового слоя, нарушит баланс микроорганизмов в почве. Поэтому, при расчете дотаций предприятиям учитывается коэффициент нагрузки животных на единицу сельскохозяйственных угодий.

На уровне хозяйства необходимо максимальное использование собственных средств для повышения плодородия почвы. Это и составление оптимальных щадящих севооборотов, и выращивание сидератных культур, и запахивание в почву измельченных растительных остатков, о достаточное внесение органических удобрений.

Важным при этом является развитие отрасли животноводства как важнейшего источника органических удобрений. Отрасль животноводства сегодня убыточна не только в нашей стране, но и в странах с развитым сельскохозяйственным производством. Однако мировой опыт показывает, что животноводство важно и незаменимо не только как источник ценных продуктов питания, но и как важнейшая составляющая сбалансированного сельскохозяйственного производства. Австрийские ученые говорят: “Сельскохозяйственное производство – это не горнодобывающая промышленность”. Это означает, что питательные вещества, вынесенные из почвы урожаем, должны быть возвращены в нее с органическими и минеральными удобрениями.


На главную