odstraňování dioxinů ze spalin
DESCRIPTION
1. Mezinárodní konference „Odpovědné podnikání v chemii“ – „ochrana ovzduší. Odstraňování dioxinů ze spalin. Autor: Ing. Miroslav Beznoska Ing. Jiří Vladyka. Praha, 31.10.2006. Látky typu PCDD a PCDF. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Odstraňování dioxinů ze spalin](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062803/5681469c550346895db3b430/html5/thumbnails/1.jpg)
Odstraňování dioxinů ze spalin
Autor: Ing. Miroslav Beznoska
Ing. Jiří Vladyka
1. Mezinárodní konference „Odpovědné podnikání v chemii“ – „ochrana ovzduší
Praha, 31.10.2006
![Page 2: Odstraňování dioxinů ze spalin](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062803/5681469c550346895db3b430/html5/thumbnails/2.jpg)
Látky typu PCDD a PCDF
PCDD/F = polychlorované dibenzo-p-dioxiny (PCDD) a polychlorované dibenzo-p-furany (PCDF) obecně dioxiny
existence známa od r. 1957 Seves (1976) – havárie v chemickém závodu
vyrábějící pesticidy (v Itálii u města Seves) vedlejší produkt průmyslových činností
(spalovacích procesů)
![Page 3: Odstraňování dioxinů ze spalin](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062803/5681469c550346895db3b430/html5/thumbnails/3.jpg)
Látky typu PCDD a PCDF - fyzikální vlastnosti
bílé krystalické látky bod tání 190-332°C ve vodě málo rozpustné (ng.l-1) dobře rozpustné v organických rozpouštědlech odolné vůči kyselinám hromadí se v tucích velice jedovaté (při nižších dávkách působí karcinogeně a teratogeně, při
vyšších způsobují záněty kůže – chlorakné). Při vdechnutí způsobují záněty sliznic a plicní tkáně.
(smrtelná dávka v potravě u krys je 20 μg/kg těles.hmot.)
![Page 4: Odstraňování dioxinů ze spalin](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062803/5681469c550346895db3b430/html5/thumbnails/4.jpg)
Látky typu PCDD a PCDF - chemické vlastnosti
vysoce halogenované polyaromatické sloučeniny 75 isomerů dioxinů a
135 isomerů furanů
(nejjedovatější 2,3,7,8,-TCDD
(tetrachlordibenzo-p-dioxin) značně chemicky stabilní vysoce termostabilní lipoidní charakter
![Page 5: Odstraňování dioxinů ze spalin](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062803/5681469c550346895db3b430/html5/thumbnails/5.jpg)
Vznik PCDD/F při spalovacích procesech
zejména při nedokonalém spalování prekurzory vzniku:
– chlorované organické látky– chlorbenzeny– chlorfenoly– polychlorované bifenyly (PCB)– reakci katalyzují kovy - nejvýznamnější je měď
ve formě (CuO, Cu2O2) teplotní zóna 270-400°C, de-novo syntéza
![Page 6: Odstraňování dioxinů ze spalin](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062803/5681469c550346895db3b430/html5/thumbnails/6.jpg)
Látky typu PCDD a PCDF - zdroje
spalovny odpadů procesy v metalurgii: z hutnictví např. při výrobě železa a
neželezných kovů (mědi, hliníku a zinku) cementářské pece spalující nebezpečné odpady domácí topeniště spalování dřeva a biomasy krematoria požáry
![Page 7: Odstraňování dioxinů ze spalin](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062803/5681469c550346895db3b430/html5/thumbnails/7.jpg)
Minimalizace vzniku PCDD/Fprimární opatření
správné vedení spalovacího procesu kontinuální spalovací proces (s nejmen. poč.
odstávek) teplotu spalování překračující 850°C, resp.1 100°C snížení přebytku kyslíku v dopalovací zóně vysoké vyhoření odpadů, s co nejmenším zbytkovým
uhlíkem snížením obsahu tuhých částic v kouřových plynech
odcházejících do atmosféry
![Page 8: Odstraňování dioxinů ze spalin](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062803/5681469c550346895db3b430/html5/thumbnails/8.jpg)
Technologie snižující PCDD/Fsekundární opatření
Aplikace adsorpčních látek- nástřik sorbentu do spalin - lože se sorbentem
Aplikace katalytických reakcí- metoda selektivní katalytické redukce- tkaninové filtry s katalyzátorem
![Page 9: Odstraňování dioxinů ze spalin](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062803/5681469c550346895db3b430/html5/thumbnails/9.jpg)
Adsorpční látky pro zachycení PCDD/F
Jako sorbent se nejčastěji používá: aktivní uhlí, hnědouhelný koks Sorbalit (směs vápenného hydrátu 90%, aktivního uhlí 5 - 30%)
pro separaci anorganických látek a látek typu PCDD/F
- pórovitá struktura s povrchem: 300 m2.g-1 hněd.koks, 700 - 1200 m2.g-1
akt.uhlí
- fyzikální adsorpce- vyrobené z černého nebo hnědého uhlí
![Page 10: Odstraňování dioxinů ze spalin](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062803/5681469c550346895db3b430/html5/thumbnails/10.jpg)
Technologické řešení separace dioxinů- adsorpční technologie
Blokové schéma nástřiku sorbentu do proudu spalin
![Page 11: Odstraňování dioxinů ze spalin](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062803/5681469c550346895db3b430/html5/thumbnails/11.jpg)
Technologické řešení separace dioxinů- adsorpční technologie
Dávkování sorbentu před zdržnou komoru
![Page 12: Odstraňování dioxinů ze spalin](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062803/5681469c550346895db3b430/html5/thumbnails/12.jpg)
Technologické řešení separace dioxinů- adsorpční technologie
Blokové schéma adsorberu - Braunkohlenkoks
![Page 13: Odstraňování dioxinů ze spalin](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062803/5681469c550346895db3b430/html5/thumbnails/13.jpg)
Technologické řešení separace dioxinů- adsorpční technologie
Adsorber se suvným ložem
![Page 14: Odstraňování dioxinů ze spalin](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062803/5681469c550346895db3b430/html5/thumbnails/14.jpg)
Technologické řešení separace dioxinů- katalytické technologie
Blokové schéma selektivní katalytické redukce – SCR
(zejména pro separaci NOx, sekundárně PCDD/F)
![Page 15: Odstraňování dioxinů ze spalin](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062803/5681469c550346895db3b430/html5/thumbnails/15.jpg)
Technologické řešení separace dioxinů- katalytické technologie
Blokové schéma kombinovaného filtru
![Page 16: Odstraňování dioxinů ze spalin](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062803/5681469c550346895db3b430/html5/thumbnails/16.jpg)
Technologické řešení separace dioxinů- katalytické technologie
Metoda záchytu PCDD/F na katalyzátoru umístěném na tkaninovém (kombinovaném) filtru
![Page 17: Odstraňování dioxinů ze spalin](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062803/5681469c550346895db3b430/html5/thumbnails/17.jpg)
Výhody a nevýhody jednotlivých technologií
Nástřik sorbentu do spalin („suchá“ metoda)+ malé rozměry
+ konstrukčně jednoduší
+ poměrně nízké investiční náklady
+ vhodné pro nové spalovny, kde jsou zaručeny nižší vstupní koncentrace kontaminatů
- větší spotřeba sorbentu (větší vznik odpadů)
- větší náklady na zpracování využitého sorbentu (solidifikace)
- používání dražšího sorbentu (směs vápen. substrát + aktivní uhlí)(až 5x dražší oproti hnědouhelném koksu použitém v adsorberu)
- vhodné spíše pouze pro nízké vstupní koncentrace dioxinů a HCl, HF, SO2
![Page 18: Odstraňování dioxinů ze spalin](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062803/5681469c550346895db3b430/html5/thumbnails/18.jpg)
Výhody a nevýhody jednotlivých technologií
Lože s hnědouhelným koksem (adsorber)+ větší účinnost (použitelné i pro vysoké vstupní koncentrace dioxinů)+ snižuje výstupní zbytkové koncentrace anorganických sloučenin,
těžkých kovů a prachu + menší spotřeba sorbentu + menší vznik odpadů (využitý sorbent, lze spalovat ve spal. kde vznikl)+ nižší náklady na sorbent+ vhodné pro stávající spalovny, které nesplňují nebo obtížně plní
emisní limity pro těžké kovy, TZL a plynné kontaminanty
- větší rozměry- větší tlaková ztráta (oproti tech. Nástřiku sorbentu do spalin)
![Page 19: Odstraňování dioxinů ze spalin](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062803/5681469c550346895db3b430/html5/thumbnails/19.jpg)
Výhody a nevýhody jednotlivých technologií
Selektivní katalytická redukce - SCR
+ bezodpadová technologie
+ nevyžaduje žádné další vstupní media (sorbent)
+ snižuje emise oxidů dusíku
- větší energetická náročnost (ohřev spalin na provoz. teplotu katalyzátoru 280°C)
- omezená životnost katalyzátoru (otrava katalyzátoru)
- vysoké investiční náklady
![Page 20: Odstraňování dioxinů ze spalin](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062803/5681469c550346895db3b430/html5/thumbnails/20.jpg)
Výhody a nevýhody jednotlivých technologií
Tkaninové filtry s katalyzátorem
+ konstrukčně jednoduší+ nevyžaduje žádné další vstupní media (sorbent)
- velké investiční náklady- omezená životnost tkaniny s vrstvou katalyzátoru
(stejně jako u SCR)- relativně málo provozních zkušeností
![Page 21: Odstraňování dioxinů ze spalin](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062803/5681469c550346895db3b430/html5/thumbnails/21.jpg)
Děkuji Vám za pozornost