دانلود مقاله آلاینده های نیروگاهی و روشهای کاهش و کنترل آنها

word قابل ویرایش
47 صفحه
5700 تومان

مقدمه
زمانیکه انسان موجب تغییری در بخشی از محیط زیست خود می گردد آن تغییر در همانجا متوقف نمی شود بلکه باعث بحرکت در آمدن زنجیره ای از علت ها و معلول ها می گردد.
در گذشته های دور محیط های زیستی به علل طبیعی تخریب شده و سپس به خودی خود ترمیم شده اند ولی فعالیت های انسان از همان روزگار اولیه همیشه منجربه ایجاد تغییراتی در محیط زیست شده است. از آغاز انقلاب صنعتی و بویژه از دهه های اخیر تأثیر این فعالیت ها سریعتر ومشخص تر شده است چرا که با بهره گیری از علوم و فنون، بشر محیط زیست و منابع طبیعی را با سرعتی فرا تر از قدرت ترمیم محیط به تخریب کشانده است. از سویی رشد تکنولوژی موجب رفاه، تولید بیشتر، مصرف بی حد انرژی در کشورهای صنعتی و از سوی دیگر افزایش جمعیت موجب کمبود غذا، فضا، آب در کشورهای در حال توسعه شده است.

روند صعودی و افزایش مصرف انرژی اولیه تجاری (سوخت های فسیلی) بویژه در صنعت برق و نیروگاههای بخاری به صورت مرکز ثقل معظلات زیست محیطی دوران معاصر در آ؛مده است.بررسی ها نشان می دهد که از اواسط قرن گذشته تا کنون در اثر احتراق سوختهای فسیلی جمعاً ۲۴۰ گیگا تن کربن وارد اتمسفر شده است.
علاوه بر گازهای گلخانه ای نظیر سالانه ۶۵ میلیون تن گاز که مسئول اسیدی شدنبیوسفر می باشد و نیز مقادیر مشابه ای Nox و ذرات معلق از طریق احتراق سوخت های فسیلی در اتمسفر منتشر می گردند.

آثار زیان بار آلودگی محیط زیست و گسترش اثرات تخریبی آن همانند افزایش دمای کره زمین و نازک شدن لایه ازن نگرانی جامعه جهانی را به طور جدی موجب گردیده است.
تلاش جهانی در پاسخ به این معضل در بزرگترین کنفرانس بین المللی در ریودوژانیرو تبلور یافت که با شرکت ده هزار نماینده رسمی از ۱۸۰ کشور جهان، تحتعنوان محیط زیست و توسعه در سال ۱۹۹۲ برگزار گردید. بدیهی است با احتراق سوخت های فسیلی در نیروگاهها مقادیر متنابهی از آلاینده های هوا در اتمسفر منتشر می گردد مطالعات نشان می دهد که از آلایندگی اتمسفر در سطح جهان سهم نیروگاهی است.

تعریف آلودگی هوا
آلودگی هوادر قانون به صورت زیر تعریف شده است:
وجود ویا پخش چند آلوده کننده اعم از جامد، مایع، گاز، تشعشع و پرتوزا و غیر پرتوزا در هوای آزاد به مقدار و مدتی که کیفیت آن را بطوریکه زیان آور برای انسان و یا سایر موجودات زنده و یا گیاهان و یا آثار ویا ابنیه باشد تغییر دهد.
چگونگی پیدایش آلاینده ها

آلاینده های حاصل از احتراق سوخت های فسیلی عمدتاً به صورت اکسید های کربن، انیدرید سولفرو، اکسید های ازت، هیدروکربور ها و ذرات معلق و ترکیبات جامد حاصل از احتراق ناقص و ترکیبات واندیم، نمک های سدیم و رسوبات سطوح حرارتی دیگ بخار ظاهر می شوند که غالبل آنه سمی بوده و می توانند اثر های تخریبی بر محیط زیست داشته باشند.
و به طور کلی آلاینده هایی که از طریق دودکش نیروگاهی در هوا منتشر می گردند عبارتند از:

– انیدرید سولفورو
– اکسید های ازت
– دوده و ذرات معلق
– منو اکسید کربن
در ارائه این گزارش چگونگی پیدایش هر یک از آلاینده ها و نیز اثرات زیست محیطی آنها و نحوه کاهش و یا حذف آنها بررسی می گردد.
۱- فرآیند های تولید انیدرید سولفورو( )

گوگرد یکی از ناخالصی های سوخت های سنگ واره ای می باشد.
مقدار آن در سوخت های سنگین و باقیمانده مواد نفتی ستون تقطیر بیشتر یافت می شود. نفت کوره های معمولی جهان کمتر از یک درصد گوگرد دارد ولی متأسفانه نفت کوره های تولیدی شرکت ملی نفت ایران ۵/۲ تا %۵/۳ گوگرد دارد.

تقریباً %۹۸ گوگرد موجود در سوخت ها به هنگام احتراق با اکسیژن ترکیب شده به تبدیل می گردد.
گاز به همراه اکسیژن هوا و بخار آب موجود در آن در دمای بالای کوره دیگ بخار تولید اسید سولفوریک می نماید که در خروجی از دودکش در دمای مناسب بر روی محیط منطقه تقطیر شده و یا از طریق باران به سطح زمین باز می گردد.

S+O2→SO2 انیدرید سولفورو
SO2+1/2O2→SO3 انیدرید سولفوریک
۴MgO+4SO2→۳MgSO4+SMg سولفات ها
SO2+H2O→H2SO3 اسید سولفورو
SO3+H2O→H2SO4 اسید سولفوریک
۲- فرآیند تولید اکسید های ازت
مقدار جزیی از اکسید های ازت موجود در اتمسفر منشأ طبیعی دارد که بر اثر فعالیت باکتری ها در خاک ازت به گاز تبدیل می شود. گاز متصاعد شده در طبقات استراتسفر و تروپسفر جو با ازن به اکسید های ازت NO و سپس به دی اکسید ازت ( ) تبدیل می گردد. میزان تولید دی اکسید ازت در فرآیند های طبیعی ناچیز و در مقابل %۹۶ از اکسید های ازت موجود در اتمسفر انسان ساخت بوده و از طریق احتراق سوختهای فسیلی صورت می گیرد. اکسید های ازت از اکسیداسیون ذغال سنگ ازت موجود در سوخت و یا هوای احتراق در دمای بالا حاصل می گردد. از این رو در تحولات ناشی از احتراق انواع سوخت ذغال سنگ، سوخت مایع و گاز طبیعی این اکسید ها وجود دارند. مقداری از نیتروژن موجود در سوخت در هنگام احتراق با اکسیژن هوا ترکیب شده و تولید Nox می کند. درصد نیتروژن های تبدیل شده به اکسید بستگی به شرایط فرآیند احتراق دارد.
سوختهای سبک به طور معمول دارای ۰۶/۰ درصد نیتروژن و سوخت های سنگین گاهاً تا ۸/۱ درصد نیتروژن به همراه دارند .

اکسید نیتریک N2+O2→۲NO
دی اکسید ازت NO+1/2O2→NO2
مکانیزم تشکیل NO به اشکال زیر می تواند باشد:

۱- اگر غلظت نیتروژن در سوخت کمتر از ۰۵/۰ درصد وزنی باشد و اگر مقدار سوخت نسبت به هوا کم باشد، تبدیل نیتروژن به NO به صورت کامل صورت خواهد گرفت.
۲- در صورتی که غلظت نیتروژن در سوخت زیاد باشد و بخصوص اگر مقدار سوخت نسبت به هوا زیاد باشد، تبدیل نیتروژن به NO کم خواهد بود.
به علاوه تبدیل نیتروژن سوخت به NO با افزایش دمای احتراق ازدیاد پیدا می کند. نوع ترکیب نیتروژن در سوخت، اثری در تبدیل نیتروژن به NO ندارد.
۳- فرآیند تولید منواکسید کربن

منواکسیدکربن گازی است بدون رنگ و بو که بر اثر فرآیند های اکسیداسیونی و بیولوژیکی طبیعی و احتراق ناقص سوختهای کربنه و فرآیند های مختلف صنعتی تولید می شود. ولی منشأ اصلی تولید این گاز احتراق ناقص سوخت های فسیلی است و تقریباً می توان تولید این گاز را منحصراً به فعالیت های بشر مربوط دانست.
منواکسید کربن C+1/2O2→CO

۴- فرآیند تولید انیدرید کربنیک
تولید گاز در اتمسفر منشأ طبیعی دارد. اقیانوسها و زنین و درختان سالانه به ترتیب ۹۰ و ۱۱۰ میلیارد تن کربن به شکل وارد فضای زمین می نمایند که در مجموع به همان مقدار یعنی ۲۰۰ میلیارد تن مصرف می گردد و در نتیجه حالت طبیعی جو زمین حفظ شده و به تعادل می رسد.

اما تقاضا برای انرژی بیشتر و روند رو به رشد مصرف سوخت های فسیلی موجب شد که مقدار گاز کربنیک و تراکم آن در فضا افزایش یابد.
تراکم گاز انیدرید کربنیک در فضای اطراف زمین حدود %۲۵ بیشتر از زمان آغاز دوره صنعتی گردیده است.
این مقدار که طی ۳۰ سال گذشته اندازه گیری و محاسبه شده با میزان گاز کربنیک اضافه تولیدی توسط فعالیت انسانها و افزایش مصرف سوخت های فسیلی مطابقت دارد.
دی اکسید کربن CxHy+(x+y/4)O2→xCO2+y/2H2O
اثرات زیست محیطی آلاینده های هوا

۱- اثرات زیست محیطی انیدرید سولفورو( )
انیدرید سولفورو یکی از مهمترین آلاینده های هوا می باشد. این گاز پس از ورود به اتسفر به دو طریق کاتالیزوری و فتوشیمیایی اکسیده شده و به اسید سولفوریک تبدیل می گردد. بخشی از آن در مجاورت آمونیاک به املاح سولفات و بخشی دیگر به صورت بارانهای اسیدی به زمین بر می گردد. شکل زیر فرآیند اکسیداسیون در اتمسفر را نشان می دهد.

باران های اسیدی موجب اسیدی شدن کل بیوسفر از جمله خاک می گردد. در محیط اسیدی کلسیم و منیزیم خاک به صورت محلول در آمده و نسبت آنها به آلومینیم موجود در خاک کاهش می یابد. وقتی نسبت گردید املاح آلومینیم بسرعت جذب ریشه درختان شده و حالت انعطاف ریشه ها را از بین برده و خشک می نماید و بدین ترتیب تخریب جنگل ها را باعث می گردد.

گاز انیدرید سولفورو در غلظت ۳/۰ تا ۱ قسمت حجمی در میلیون توسط چشائی احساس می گردد. انیدرید سولفورو موجود در هوا بر روی سلامتی انسان بر حسب غلظت و زمان تماس اثرات متفاوتی دارد که این اثرات در جدول زیر دیده می شود:

گاز انیدرید سولفورو مستقیماً بر روی گیاهان نیز اثرات سوئی دارد. این گاز از طریق روزنه های برگ به قسمت سلول های درونی وارد می شود و به علت خاصیت احیا کنندگی موجب مسمومیت گیاه میشود.(از علایم مسمومیت گیاه بروز لکه های یکروزه در بین رگبرگها، رنگ پریدگی و یا تولید رنگ قهوه ای متمایل به قرمز می باشد.)

تماس گیاهانی نظیرپنبه و غلات که حساسیت بیشتری نسبت به این گاز دارند به مدت یک ساعت و با غلظت ppm25/1موجب مسمومیت این گیاهان خواهد شد.
علاوه بر مخاطرات بهداشتی، تماس طولانی با گاز انیدرید سولفورو موجب تشدید خوردگی در فلزاتی نظیر آهن، فولاد، روی، مس، و… می گردد. بررسی نشان می دهد که در رطوبت %۷۰ ورق فولادی در تماس با گاز سولفورو و با غلظت متوسط سالانه ppm03/0 بمدت یکسال حدود %۱۰ وزن خود را از دست می دهند. این امر موجب کوتاه شدن عمر مفید و از بین رفتن تأسیسات صنعتی می گردد.

اثرات دیگر گاز سولفورو، تخریب ابنیه های با ارزش تاریخی است که موجب نابودی میراث فرهنگی جامعه می گردد. بعلاوه از بین رفتن استحکام مکانیکی کاغذ و زرد شدن آنو نیز فرسودگی چرم خساراتی است ناشی از اثرات گاز .
۲- اثرات زیست محیطی اکسید های ازت
مهمترین اکسید های ازت آلاینده هوا اکسید نیتریک (NO) و دی اکسید ازت ( ) می باشد.
اکسید نیتریک گازی است بی رنگ و تا حدی سمی در حالی که گاز دی اکسید ازت گازی است به رنگ زرد مایل به قهوه ای بهمین دلیل نیز این گاز در غلظت های بیشتر از ppm25 قابلیت دید را در شهر ها به طور قابل ملاحظه ای کاهش می دهد.
بوی تند و زننده آن در غلظت ۱ تا ppm3 قابل تشخیص می باشد.

اثرات بهداشتی: شخصی که در تماس با اکسید های ازت قرار می گیرد در او پس از ۸ ساعت علایم ناراحتی نظیر تنگی نفس، سرفه، تندی ضربان قلب و در حالت های حاد تشنج در آن ظاهر می گردد وچنانچه گیاهان نیز به مدت ۱۰ الی ۱۲ ساعت در تماس با به غلظت بیش از ppm 5/0 قرار گیرند، رشد آنها به شدت کاهش خواهد یافت.
نقش اکسید های ازت در مه دود (اسموک فتو شیمیایی)

گاز با جذب انرژی خورشید و در حضور برخی هیدروکربن ها به اکسید ازت (NO) و اکسیژن اتمی تجزیه می گردد. اکسیژن اتمی با اکسیژن هوا ترکیب و تولید ازن می نماید. ازن ضمن اینکه به تنهایی خطر ناک می باشد می تواند در یک سری واکنشهای پیچیده شرکت نماید. صد ها نوع واکنش شیمیایی با سرعت های مختلف در حضور ازن، و هیدروکربن ها و نور خورشید ادامه می یابند.محصول این واکنش ها اسموک فتو شیمیایی(مه دود لس آنجلس) می باشد. به تازگی ترکیبات خطر ناک دیگری نظیر PAN با فرمول و فرم آلدهید در اسموک فتو شیمیایی پیدا کرده اند. در خلال واکنش ها دی اکسید ازت دوباره تشکیل و جذب انرژی نورانی و واکنش های فوق از ابتدا شروع و تکرار می گردد.
PAN باعث اختلال در جذب و عمل فتوسنتز در گیاه می گردد.

۳- تأثیر منواکسید کربن در آلودگی هوا
میل ترکیبی منواکسید کربن با هموگلوبین خون بدن انسان بسیار شدید است. قابلیت ترکیب CO با هموگلوبین(Hb) تقریبً ۲۱۰ برابر قابلیت ترکیب شدن اکسیژن با همو گلوبین می باشد. با تنفس منواکسید کربن هموگلوبین خون به کربوکسی هموگلوبین تبدیل می شود، در نتیجه پیوند و اتصال اکسیژن در خون محدود گردیده و می تواند اثرات منفی مانند رفتار عصبی و تشنجات قلبی را به وجود آورد. در صورت وجود تماسهای محدود با منواکسید کربن این اثرات کوتاه خواهد شد. جدول زیر اثر منواکسید کربن را با توجه به غلظت و زمان تماس بطور خلاصه نشان می دهد.

۴- اثرات زیست محیطی دی اکسید کربن
سطح زمین بخشی از انرژی دریافتی از خورشید را به فضا بر می گرداند این اشعه انعکاسی به صورت اشعه مادون قرمز (IR) یا امواج گرمایی است.
گاز کربنیکاشعه مادون قرمز را به دام انداخته و از گریز آن به فضا جلوگیری می کندو در نتیجه باعث افزایش متوسط دمای زمین می گردد که این پدیده را اثر گلخانه ای می نامند.
بررسی ها نشان می دهد که در اثر افزایش احتراق سوخت های فسیلی تمرکز گاز های گلخانه ای در اتمسفر در ۱۰۰ سال گذشته %۲۵ افزایش داشته است و غلظت که در سال ۱۹۰۰ حدود ppm290 بوده است در حال حاضر به ppm3 رسیده و انتظار میرود با آهنگ مصرف کنونی تا سال ۲۰۵۰ میلادی غلظت آن به ppm 560 برسد.

آخرین یافته های IPCC در سال های ۱۹۹۰ و ۱۹۹۲ و ۱۹۹۴ نشان می دهد که در قرن بیستم درجه حرارت متوسط زمین بین ۴/۰ تا ۶/۰ درجه سانتیگراد افزایش داشته و شکل های زیر به ترتیب روند غلظت و نیز اثر افزایش دمای کره زمین را نشان می دهند.

روند غلظت طی سال های ۱۸۶۰ تا ۲۰۰۰

روند افزایش دمای کره زمین طی سال های ۱۸۶۰ تا ۲۰۰۰
چنین افزایشی می تواند باعث تغییرات عمده ای در جربان آب و هوای زمین، تبدیل زمین های زراعی به بیابان های بی آب و علف، ذوب شدن بیش از حد یخ های قطبی، بالا آمدن سطح آب دریا ها گردد که برای بسیاری از کشورها فاجعه آمیز خواهد بود.
میزان مجاز آلاینده های هوا
سازمان های محیط زیست کشور های مختلف دنیا با توجه به شرایط کشور خود ضوابط و استاندارد هایی را برای غلظت مجاز آلاینده ها وضع نموده اند که صنایع و واحد های تولیدی و… ملزم به رعایت آنها می باشند.

معروفترین استاندارد موجود در این رابطه EPA می باشد. استاندارد EPA بر دو نوع اولیه و ثانویه تقسیم می شود:
استاندارد اولیه اسانداردی است که حداکثر مجاز آلودگی را برای تأمین سلامت عموم تعیین نموده و ضریب اطمینان آن کافی می باشد.
استاندارد ثانویه استانداردی است که در آن آسایش عمومی مد نظر بوده و ضریب اطمینان آن بالا است.
حدود مجاز غلظت ترکیبات مختلف بر اساس استاندارد EPA برای رعایت بهداشت عمومی (استاندارد اولیه) و نیز رعایت رفاه عمومی ( استاندارد ثانویه) در جدول زیر گرد آوری شده است.

در استاندارد EPA از سه سطح آلودگی به شرح زیر یاد می شود:
۱- حد هشدار
این مقدار آلودگی حدی است که در آن سیستم های کنترل به طور اتوماتیک به کار افتاده و در این موقع باید به دقت مقادیر آلودگی کنترل شوند. مقادیر ماکزیمم آن برای مواد مختلف در جدول زیر آمده است:

۲- حد اخطار
این حد نشان می دهد که مقدار آلودگی در حال نزدیکی به مقدار خطر ناک می باشد و در مرحله بعد آلودگی خطرناک خواهد بود. در صورتی که در این مرحله مقادیر آلودگی کاهش نیابد و به مرحله خطرناک برسد، ممکن است، ضررهای جبران ناپذیری ایجاد شود. جدول زیر مقادیر ماکزیمم مواد آلوده کننده را در این حد نشان می دهد.

۳- حد خطرناک
در این حد عوارض جسمانی در اشخاص آغاز شده و گیاهان نابود می شوند. ادامه این وضعیت خسارات جبران ناپذیری را ایجاد خواهد کرد. مقادیر این حد بیشتر از مقادیر ماکزیمم در حد اخطار می باشد. طبق ضوابط سازمان محیط زیست ایران میزان خروجی ذرات معلق و انیدرید سولفورو از طریق دودکش نیروگاههای حرارتی با سوخت های فسیلی در جدول زیر داده شده است:

منابع آلاینده ها و روش های آزمایش آنها و روشهای کنترل، حذف ویا کاهش آلودگی با بهره گیری از تکنولوژی های زیست محیطی
منابع دی اکسید گوگرد:
 زغال سنگ
گوگرد در زغال سنگ به صورت پیریت آهن fes2 ترکیبات آلی وسولفاتی وجود دارد تنها در شکل اولیه از اهمیت زیاد برخوردار است۰بعد از آنکه زغال سنگ خرد گردید گوگردی را که به صورت پیریت وجود دارد می توان به طور جزئی جدا نمود زیرا که آهن پیریت با روشهای استفاده از نیروی نقل قابل جدا کردن است به وسیله شستشوی آب ونیروی ثقل می توان مقدار گوگرد را تا ۳/۱ کاهش داد۰

 ترکیبات نفتی
نفت خام دارای مقادیر متغیری گوگرد می باشد۰فرایندهای تصفیه بیشترین مقدار گوگرد رادر اجزا سنگین تقطیر که دارای بالاترین درجه حرارت نقطه جوش می باشند باقی می گذارد بنابراین گوگرد محتوی سوخت باقیمانده تقطیر (Residual fuelail) ممکن است ۴ تا ۶ مر تبه از نفت خام بیشتر باشد چندین روش برای جدا کردن گوگرد از نفت خام مورد استفاده قرار می گیرد. بعضی از پالایشگاه ها به دستگاههایی مجهزاند که می تواند میزان گوگرد موجود در نفت سیاه (مازوت) را تا کمتر از یک در صد کاهش دهند ساده ترین روش برای تهیه سوخت آن است که نفت با در صد گوگرد زیاد را با نفت تقطیری باگوگرد کم مخلوط کنند مطالعات نشان داده که سولفوردر این مواد نفتی برای شرکتهای نفتی سود مند است زیرا با فروش محصولاتH2S ویا گوگرد و افزایش تولید نفت تقطیر مخارج اداره کردن کارخانه های جدا کننده جبران می نماید.

 گاز طبیعی
معمولا گاز طبیعی محتوی مقدار ناچیزی گوگرد می باشد واز مخلوط هیدروکربنهای سبک بخصوصی مثال ۴CH تشکیل گردیده است وقتی مقدار قابل ملاحظه ای گوگرد در گاز موجود باشد آنرا قبل از فروش جدا می کنند چون این نوع سوخت در ایران بسیار موجود است بنابراین این منبع می تواند به عنوان بهترین سوخت در نیروگاهها مورد استفاده قرار گیرد.
روش های آزمایش

انواع مختلفی از تکنیکهای نمونه برداری برای اندازه گیری غلظت SO2 هوا وجود دارد در روش وست کیک (west –cnaeke) که آنرا روش رنگ سنجیده گویند.
انیدرید سولفورو به وسیله محلول رقیق تترالکرومرکورات سدیم درآب جذب شده و تولید یون دی کلر و سوخت و موکورات پایدار می نماید که به فرم آلدنید ترکیب شده و رنگ پاراروزوانیلین را از بین برده و تشکیل رنگ قرمز- بنفش پاراروز وانیلین متصل سولفو ریک سند را می کند شدت رنگ تولید شده که با غلظت SO2 می باشد در طول موج ۵۶۰ میکرومتر اندازه گیری می شود این روش برای SO ونمک های سولفیت اختصاص است و می تواند غلظت های از ppm 002/0 تا ppm 5 مورد استفاده قرار می گیرد این روش به عنوان روش مرجع مورد استفاده قرار دارد.

روشی که معمولاً در اروپا از آن استفاده می شود(OECD)
روش تیتر اسیون آب اکسیژنه اسیدی می باشد. برای غلظت هایی از SO2 در فاصله ۱۰/۰ تا ۱۰ppm بکار برده می شود در این روش هوا به صورت حبابهایی ازمیان محلول آب اکسیژنه ۰۳/۰ زمان PHبرابر ۵ عبور می کند. SO2 به اسید سولفوریک H2SO4 تبدیل می گردد و سپس این اسید به وسیله یک محلول قلیایی استاندارد سنجیده می شود PH پنج برای مطابقت دادن معرف متیل سرخ بر ومو روزی – گرین مورد استفاده قرار می گیرد که بالاتر از این PH سبز رنگ و پایین تر ازآن قرمز رنگ است این روش تحت تأثیر سایر گاز های اسیدی هوا که باعث بالاتر نشان دادن نتایج ویا گازهای قلیایی که باعث پایین بودن نتایج می شوند، قرار می گیرد.

اگر توجه کنید هیدرواکسید کلسیم ۲ CA(OH) ساروج است ومقداری از این ترکیب در طی این فرایند تشکیل می گردد جای تعجب نیست اگر عمل گرفتگی در سیستم اتفاق بیفتد (سولفات کلسیم آبدار)۲H2O وCaSO4 که می تواند در حین عمل شستشو حاصل گردد جزو سازنده گچ می باشد.
مزیت این تکنیک برای گرفتن اسید گوگرد آن است که این روش اصولأ یک واحد قابل اضافه کردن می باشد. و می تواند برای کارخانه های موجود نیز مورد استفاده قرار گیرد. در این روش هم ذرات معلق و همSOX گرفته می شود و بنابراین نیازی به الکتروفیلتر نیست .این دستگاه تولید محصو لات غیر قابل فروش میکند وگاز دودکش بعد از شستشو دوباره باید حرارت ببیند نیروی شناور لازم را بدست آورد.
روش اکسیدان کاتا لیزوری

روش سنگ آهک برای اساس جذب استوار است اما در روش اکسیداسیون کاتالیزوری اکسیدهای گوگرد را به وسیله عبور جریان گاز از روی کاتالیزورپنتا اکسید وانادیوم که اکسیداسیونSO2 بهSO2 را تسریع میکند پس۳SO با بخار آب ترکیب شده وتولید اسید سولفوریک رقیق می نماید شکل ۶-۱۱ ذرات معلق بایستی نخست در دمای بالا به وسیله یک سیستم رسوب دهنده ذرات جدا گردند بعد از صافی شدن گاز داغ میان بسترکاتالیستی عبور کرده و وارد محفظه گرم کننده اولیه هوا می گردد که در آنجا تقریبأ تا درجه حرارت بالای نقطه شبنم سرد می شود. گاز پس وارد یک تبادل کننده حرارت گردیده که از آنجاتقطیر اسید به وقوع می پیوندد. یک دستگاه گیرنده بخار اسید استDemiste اسیدی را که داخل

جریان گاز گردیده است. قبل از آنکه گاز تمیز شده وارد دودکش گردد در یک دمای نسبتأ پایین در حدود ۱۰۰ از آن جدا می شودمزیت این درسادگی آن است واحتیاجی به برگردانیدن مواد مصرف شده که در اینجا V2O5 است ندارد واسید تولید شده را می توان به فروش رسانید اشکالات این روش در تمیز کردن گاز از ذرات معلق دردمای، مساله خورندگی در سیستم به علت علت تولید اسید رقیق و سرانجام آنکه این سیستم برای کارخانجات جدید عملی است.

روش شستشو دهنده باسدیم قلیایی
روشی که برای گاز نیروگاه انجام می گیرد یک تکنیک قابل بازیابی با جذب قلیایی است واکنش بین انیدرید سولفورو وسولفیت سدیم عبارت از:
So2+So3Na2+H2o→ ۲So3HNa
در بخش باز یابی حرارت بکار برده می شود و واکنش عکس انجام می گیرد تا بخارات غلیظ Soتولید نماید. سولفیت سدیم در این مرحله دوباره تولید گردیده ومی تواند مورد استفاده قرار گیرد. این روش در کارخانه های اسیدسولفوریک سازی و کارخانه های کلاساز اهمیت زیادی برخوردار است زیرا که یک راه تهیه گوگرد از گاز دود کش بشمار می رود گوگرد طبق واکنش های زیر صورت می گیرد:

۲H2s+3o2→۲So2+2H2o
3s+2H2O→ H2s+SO2

واکنشهای کلایس اساس بعضی از تکنیکهای پاک سازی را تشکیل می دهند که در آن سعی می شودSoX رابه H2S از طریق راههای شیمیایی تبدیل نماید پسHs2 می تواند به سولفور تبدیل شود
میزان درصد آلودگی هوا ناشی از صنایع در دهه ۷۰ میلادی به شرح جدول زیر گزارش شده است:

همانگونه که جدول نشان می دهد بیشترین درصد آلودگی هوا در دنیا ناشی از نیروگاههای حرارتی می باشد. لذا کنترل و پیشگیری آلودگی هوا ناشی از فعالیت های نیروگاههای حرارتی کاملاً ضروری و اجتناب ناپذیر می باشد.
در این بخش تکنولوژی و روش های کنترل یا کاهش آلاینده های هوا نظیر آنیدرید سولفورو، Nox، دوده و ذرات معلق، منواکسید کربن به ترتیب مورد مطالعه و بررسی قرار می گیرند.
۱- استخراج ترکیبات گوگرد از سوخت در نیروگاه
استخراج گوگرد موجود در سوخت مصرفی قبل از اینکه سوخت در نیروگاه سوزانده شود، از آن گرفته می شود.
روش های مختلفی برای جدا کردن انیدرید سولفورو از گاز های حاصل از احتراق سوخت در نیروگاه وجود دارد. این روشها به انواع و اقسام مختلفی تقسیم بندی می شوند. در حال حاضر فرآیند های گوگرد زدایی از دود خروجی به بیش از یکصد نوع بالغ می گردد. عملکرد مطلوب بسیاری از این روش ها هنوز ناشناخته است. همچنین قیمت دستگاه های جدا کننده عموماً زیاد و بهره برداری از آنه مشکل می باشد. به علاوه گوگرد جدا شده در هر روش به شکل مشخصی تخلیه می گردد. اشکال کلی تخلیه گوگرد عبارتند از: حالت لجن، انیدرید سولفورو، اسید سولفوریک و گوگرد خالص.
روشهای موجود در گوگرد زدایی به دو روش کلی قابل تقسیم بندی هستند:
۱- روشهایی که در آنها ترکیبات استخراج شده قابل استفاده می باشند. این روشها بسیار گران قیمت بوده و فقط در صورت وجود غلظت های بسیار زیاد و قابل استفاده هستند.
۲- روشهایی که محصول نهایی قابل استفاده نیست. این روشها ارزانتر از روش های اول هستند.
در زیر تعدادی از روشهای متداول استخراج ترکیبات گوگردی بعد از احتراق به طور اختصار توضیح داده می شوند:
 تکنولوژی گوگرد زدائی FGD به روش (SDA)

استفاده از آهک متداول ترین روشی است که برای استخراج اکسید های گوگرد از دود به کار میرود. این روش در تعدادی از کشورها نظیر انگلستان – آمریکا- ژاپن مورد استفاده قرار گرفته است.
در این تکنولوژی گوگرد زدایی بر اساس خذف گاز از دود خروجی نیروگاه توسط آهک طراحی شده است. در این روش دود حاوی ابتدا با دمای ۱۲۰ تا ۱۶۰ داخل راکتور SDA می گردد. همزمان شیر آهک توسط پودر کننده (اتومایزر) به داخل راکتور به صورتپودر پاشیده می شود و در دما و فشار داخل برج واکنش زیر همانگونه که در شکل زیر نشان داده شده است صورت می گیرد:

محصول دارای ۵۰ تا %۷۰ سولفیت کلسیم می باشد.
سولفیت کلسیم مورد مصرف مشخصی ندارد فقط می تواند در زیر سازی و یا پر کردن فضای خالی بکار رود.
جهت رفع این نقیصه واحد تکمیلی دیگری به نام برج اکسیداسیون حرارتی به سیستم اضافه می نمائیم تا محصول نهایی به سولفات کلسیم تبدیل شود.
این روش به دلیل ارزان بودن مواد اولیه مصرفی یکی از متداول ترین روشهای موجود در کشور های صنعتی است.
روش تزریق سنگ آهک

دو روش تزریق سنگ آهک وجود دارند که برای جدا کردن اکسیدهای گوگردازجریان گازمورد استفاده قرار گرفته اند. یک روش خشک است که سنگ آهک CO3Ca در محل احتراق در دمای بالا تزریق می گردد و درآنجا تولید سولفات کلسیم میکند (So4ca) می کند متاسفانه این روش اکسیدهای گوگرد را تا میزان کمتر از نصف جدا می نماید. روش مرطوب همانند روش خشک آغاز می گردد،اما در دنباله کوره احتراق یک شستشو دهنده وجود دارد که گاز حاصل از احتراق را به وسیله آب آهک شستشو می دهد این محلول آب آهک برای تکمیل جداسازی So2 مورد استفاده قرار می گیرد.در روش مرطوب هم ذرات معلق ،هم SoX ومقدار NoXاز گاز دود کش جدا می گردند .در نتیجه نیازی به الکتروفیلتر وجود نارد. فضولات باقیمانده مانده خاکستر فرار و سولفات کلسیم CaSo4 قابل استفاده وفروش نیستند.

عکسی که در بالا مشاهده میشود مربوط به FGD به روش تزریق سنگ آهک می باشد که روش فوق از راههای دیگر گوگرد زدایی است. لازم به ذکر است که در روش فوق فرآیند های زیر را داریم:

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
wordقابل ویرایش - قیمت 5700 تومان در 47 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد