чем нейтрализовать оксид азота
Опасность оксидов азота и наш способ ее нейтрализации (система SCR)
То, что отработавшие газы (ОГ) двигателей внутреннего сгорания (бензиновых, газовых, дизельных) как транспортных средств различного назначения, так и электрогенерирующих установок и спецтехники, содержат загрязняющие атмосферный воздух вещества, хорошо известно. Среди более чем 200 компонентов, содержащихся в отработавших газах ДВС, есть как вредные, так и токсичные.
Известно и то, какой вред окружающей среде и человеку они наносят. Во многих случаях альтернативы использованию ДВС в качестве приводов для электрогенерирующих установок просто нет. Поэтому производителям двигателей и электростанций на их базе, проектировщикам систем энергоснабжения и эксплуатационщикам приходится предусматривать, разрабатывать и использовать различные технологии и оборудование для очистки ОГ, чтобы выполнять требования экологических нормативов.
Согласно «Методике расчёта выделений загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных дизельных установок» (НИИ АТМОСФЕРА, С-Пб, 2000 г.), используемой для оценки воздействия отработавших газов на окружающую среду и расчета величин выбросов загрязняющих веществ при сгорании дизельного топлива в двигателях ДГУ, в ОГ содержатся следующие загрязняющие вещества: оксид углерода; диоксид азота; оксид азота; керосин; черный углерод (сажа); диоксид серы; формальдегид; бенз(а)пирен.
Одними из наиболее значимых нормируемых компонентов в отработавших газах дизелей, например транспортных средств, «вклад» которых в целом составляет 80-90% вредных выбросов в атмосферу городов, являются сажа и оксиды азота (NOx). Образование NOx обусловлено взаимодействием при высокой температуре в цилиндрах ДВС азота с кислородом воздуха, при этом при температуре выше 1370 °C происходит его резкий рост. Поскольку дизель работает при высокой степени сжатия, то по определенным причинам горение «облака» впрыснутого топлива начинается по краям, там, где оно смешивается с воздухом. Далее уже начинает гореть и его середина, но все равно оно полностью не сгорает и остается немало воздуха, который вступает в реакцию с азотом. Из-за этого также остается и достаточное количество топлива, которому не хватило кислорода для полноценного сгорания, что приводит к появлению NOx, сажи и несгоревших углеводородов.
Оксид азота NO — бесцветный газ, плохо растворимый в воде и достаточно быстро окисляющийся до NO2. Диоксид азота NО2 — газ красновато-бурого цвета, который при больших концентрациях обладает удушливым запахом. По различным оценкам суммарное содержание NOx в ОГ дизельных ДВС доходит до 10%, бензиновых – до 9%, а газовых – до 8%. Оксиды азота представляют серьезную опасность для здоровья человека, причем токсикологический эффект воздействия NОх на человека примерно в десять раз выше, чем у монооксида углерода СО. Небольшие концентрации оксидов азота в атмосфере приводят к постепенному отравлению организма, причем каких-либо нейтрализующих его средств нет. Они воздействуют на слизистые оболочки глаз и носа (при концентрациях в воздухе более 0,0013% NОх действуют как острый раздражитель слизистых оболочек), а также на нервную и сердечно-сосудистую системы человека, кроветворные органы и печень. Оксиды азота, взаимодействуя с парами воды в воздухе, образуют азотистую HNО2 и азотную HNO3 кислоты, которые разрушают легочную ткань, вызывая хронические заболевания, а при концентрациях 0,004-0,008% — могут вызвать отек легких. Наибольшую опасность оксиды азота представляют в качестве активного компонента смога. Так, соединяясь с несгоревшими олефиновыми углеводородами, они образуют токсичные нитроолефины, вызывающие заболевания дыхательных путей и нервные расстройства.
Осознанная необходимость снижения негативного воздействия отработавших газов ДВС обусловила введение и постоянное ужесточение экологических нормативов, которые стимулировали производителей ДВС на совершенствование экологических характеристик создаваемых двигателей и разработку технологий и оборудования для очистки отработавших газов.
В таблице 1 приведены абсолютные нормативные значения, зафиксированные при введении очередных экологических нормативов, устанавливаемых Правилами ЕЭК ООН, для дизелей тяжёлых коммерческих грузовиков (категория транспортных средств N3, предназначенных для перевозки грузов, с максимальной массой более 12 т.).
| Экологический стандарт | Год введения в ЕС | Норматив (г/кВт×ч) | |||
| CO | NOx | CH | PM | ||
| Euro-0 | 1988–1992 | 12.3 | 15.8 | 2.6 | – |
| Euro-I | 1992–1995 | 4.9 | 9.0 | 1.23 | 0.40 |
| Euro-II | 1995–1999 | 4.0 | 7.0 | 1.1 | 0.15 |
| Euro-III | 1999–2005 | 2.1 | 5.0 | 0.66 | 0.1 |
| Euro-IV | 2005–2008 | 1.5 | 3.5 | 0.46 | 0.02 |
| Euro-V | 2008–2012 | 1.5 | 2.0 | 0.46 | 0.02 |
| Euro-VI | 2014–2015 | 1.5 | 0.4 | 0.13 | 0.01 |
Данные, представленные в таблице 1 наглядно показывают, что имеется существенное ужесточение ограничений на выброс нормируемых компонентов в отработавших газах, в том числе и оксидов азота, при этом изменение норм на выбросы оксидов азота при переходе от уровня Euro-III к уровню Euro-IV составило 30%, при переходе от уровня Euro-IV к уровню Euro-V – 42%, а при переходе от уровня Euro-V к уровню Euro-VI – уже 80%.
Универсального решения, обеспечивающего максимальную эффективность очистки ОГ от всех содержащихся в них вредных и токсичных веществ, в силу особенностей физико-химических процессов их образования при сгорании углеводородного топлива, не существует, поэтому, как правило, используются комбинированные системы очистки.
Система EGR, суть работы которой заключается в подаче некоторой части отработанных газов из выпускного коллектора во впускной, хорошо зарекомендовала себя в режиме частичных нагрузок ДВС, однако при этом происходит ухудшение параметров рабочего процесса (снижается удельная мощность и приемистость двигателя), повышение выброса частиц и дымности отработавших газов вследствие чего падает ресурс сажевого фильтра, сильнее загрязняется моторное масло, повышается требовательность к качеству топлива (опасность перехода серы из топлива в коррозийную серную кислоту), как правило, более интенсивная работа системы охлаждения и повышение расхода топлива в среднем на 3–6%.
Принцип работы системы селективной каталитической нейтрализации основан на химических реакциях взаимодействия оксидов азота и аммиака.
HNCO + H2O → NH3 + CO2
Далее все продукты реакций вместе с потоком отработавших газов попадают в катализатор, где токсичные оксиды азота взаимодействуют с аммиаком, в результате чего в атмосферу уносятся безвредные вещества, являющиеся её естественными компонентами: углекислый газ, азот и пары воды.
4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O (протекает при температуре более 250°С)
NO + NO2 + 2NH3 → 2N2 + 3H2O (протекает при температуре от 170°С до 300°С)
Техническая реализация принципа действия SCR обеспечивается специальным образом создаваемой системой очистки ОГ.
К основным компонентам системы очистки ОГ, реализующей селективную каталитическую нейтрализацию, относятся:
Преимущество системы SCR, которая в последнее время получает всё большее распространение, связано с тем, что она не только позволяет добиваться соблюдения требований экологических стандартов Euro-IV и Euro-V, но и сохранить при этом традиционную концепцию двигателей без серьезных изменений в конструкции, т.е. с меньшими затратами. Система SCR, в отличие от EGR, гораздо меньше вмешивается в работу двигателя и имеет срок эксплуатации, сопоставимый со сроком его службы. Фактически все что нужно — это вовремя восполнять расход водного раствора мочевины, что впрочем, составляет дополнительные расходы на эксплуатацию ДВС.
Напоминаем, что ГК «ЭКОЭНЕРГОТЕХ» готова изготовить систему SCR в соответствии с Вашими требованиями.
Другие статьи
Причины изменения климата
Современное человечество все больше волнует вопрос глобального изменения климата на Земле. Изменение климата по-прежнему является актуальной темой для обсуждения в научной среде и повседневной жизни, важным фактором в экономике и политике, о чем свидетель
Из чего состоит и как работает система SCR?
Тепловое загрязнение атмосферы
Тепловое загрязнение атмосферы – изменение температуры окружающей среды, нарушающее естественные процессы экосистемы, превышающее естественный диапазон ее температурной изменчивости.
Сильфонный компенсатор – правила выбора сильфонных компенсаторов
Сильфонный компенсатор – вид запорной трубопроводной арматуры, предназначенный для сглаживания движения труб в системе водо-, газо-, масло- и нефтепроводов.
Шум – источники промышленных шумов, характеристики и виды. Классификация шумов
Промышленный шум – звук, возникающий в процессе осуществления производственных процессов.
Форум химиков
нейтрализация красно-коричневых паров окиси азота
нейтрализация красно-коричневых паров окиси азота
Сообщение 777 » Чт окт 20, 2005 10:36 am
Сообщение ИСН » Чт окт 20, 2005 10:39 am
Сообщение 777 » Чт окт 20, 2005 5:40 pm
Сообщение eukar » Чт окт 20, 2005 5:48 pm
Это около 10 моль, то есть 224 литра при парциальном давлении 1 атмосфера. Многовато для домашних условий. имхо.
нейтрализация красно-коричневых паров окиси азота
Сообщение 777 » Пт окт 21, 2005 6:36 am
Это около 10 моль, то есть 224 литра при парциальном давлении 1 атмосфера. Многовато для домашних условий. имхо.[/quote]
Хорошо, скажите, пожалуйста, какой обьем максимальный и как обустроить. Главное, чтоб не было запаха и не нанести вред здоровью.
Сообщение eukar » Пт окт 21, 2005 12:55 pm
нейтрализация красно-коричневых паров окиси азота
Сообщение 777 » Пт окт 21, 2005 4:14 pm
Сообщение eukar » Пт окт 21, 2005 4:18 pm
Сообщение avor » Пт окт 21, 2005 4:56 pm
По работе мне часто приходится растворять медь в азотной кислоте.
Но дело в том, что нет вытяжки.
Раз нет вытяжки то не соблюдаются правила охраны труда и ТБ. Я бы с такой работы уволился. Ну или просил бы компенсацию в размере хотя бы тройной оплаты.
—Можно ли обустроить так, чтобы это можно было делать в домашних условиях.
Конечно, нет. Проведение работ с опасными веществами в жилых помещениях недопустимо.
Далась вам эта медь? Бросте это дело, или купите себе нормальную вытяжку. Хороший вытяжной шкаф с вентилятором обойдется вам в цену новой «Оки.»
—Посоветуйте, пожалуйста, как грамотно нейтрализовать пары, выделяющиеся при переработке, пусть 50г, меди в азотной кислоте
2)отводная трубка от сосуда, предохранительная склянка на литр, за ней поглотительная склянка с жидкостью на 0.5 литра, выхлоп из предохранительной склянки подвести к шиберу вытяжного шкафа. Жидкость в предохранительной склянке 10-15% натриевая щелочь, можно в смеси с гипосульфитом(тиосульфатом) натрия процентов 5-10 по сухому весу.
Сообщение 777 » Сб окт 22, 2005 12:53 pm
2)отводная трубка от сосуда, предохранительная склянка на литр, за ней поглотительная склянка с жидкостью на 0.5 литра, выхлоп из предохранительной склянки подвести к шиберу вытяжного шкафа. Жидкость в предохранительной склянке 10-15% натриевая щелочь, можно в смеси с гипосульфитом(тиосульфатом) натрия процентов 5-10 по сухому весу.[/quote]
Сообщение ChemNavigator » Сб окт 22, 2005 3:13 pm
Сообщение 777 » Пн окт 24, 2005 4:58 am
[quote=»ChemNavigator»]Дело в том, что если трубку с выхлопом оксидов азота поместить непосредственно в жидкость с щёлочью, то раствор может быть затянут вверх по трубке. Отсюда и все трудности.
Спасибо за ответ. Но, как я понимаю, житкость с щелочью может быть затянута в трубку только когда прекратится реакция? Если так, то после того как медь растворится, мне ни кислота, ни расворенная в ней медь не нужна. Если в этом случае больше никаких проблем, то подскажите, пожалуйста, какую щелочь и в какой концетрации лучше использовать.
Сообщение Polychemist » Пн окт 24, 2005 8:29 am
Сообщение Cherep » Пн окт 24, 2005 9:29 am
Сообщение avor » Пн окт 24, 2005 2:43 pm
Обойтись можно без всего чего угодно.Только при таком подходе. Вы рискуете.
Выезжайте в чисто поле с примусом или газовой плиткой и там упаривайте свою гадость в открытом стеклянном сосуде на открытом воздухе пока вас Экологи за одно место не поймают.
Азота диоксид
Азота диоксид – красновато – коричневый газ или желтая жидкость с резким запахом, тяжелее воздуха. Негорючее, но способствует возгоранию других веществ.
Аварийная карточка (АХОВ)
АЗОТА ДИОКСИД, КЛАСС ТОКСИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ – 3
| CAS № 10102-44-0 | NO2 | | Классификация ООН |
| ООН № 1067 | Молекулярная масса: 46,01 | Класс опасности ООН: 2.3 | |
| ЕС № 007-002-00-0 | Вторичная опасность по ООН: 5.1 и 8 |
В случае пожара: охлаждать баллоны, обливая их водой. В случае возгорания в окрестностях: разрешены все средства пожаротушения.
Провести эвакуацию из опасной зоны! Проконсультироваться со специалистом! Вентиляция. НЕ засыпать древесными опилками или другими горючими абсорбентами. Удалить пар, используя мелкие брызги воды. Нейтрализовать использованную воду мелом или содой.
Нейтрализуют оксиды азота 10%-ным раствором щелочи (например, 100 кг едкого натра и 900 литров воды) или водой с расходом 8-9 тонн на 1 тонну оксидов азота. При необходимости понижения температуры замерзания раствора щелочи добавляют моноэтаноламин.
Для осаждения паров используют распыленную воду. Для распыления воды или растворов применяют авторазливочные станции (АРС-14, АРС-15), тепловые специальные машины (ТМС-65), пожарные машины, а также имеющиеся на химически опасных объектах гидранты и спецсистемы.
В случае разлива сжиженных оксидов азота место разлива промывают большим количеством воды, изолируют песком, воздушно-механической пеной, обваловывают и не допускают попадания веществ в поверхностные воды. Для утилизации загрязненного грунта на месте разлива при нейтрализации оксидов азота срезают поверхностный слой грунта на глубину загрязнения, собирают и вывозят на утилизацию с помощью землеройно-транспортных машин (бульдозеров, скреперов, автогрейдеров, самосвалов). Места срезов засыпают свежим слоем грунта, промывают водой в контрольных целях.
В зараженной зоне: обильное промывание глаз водой или 2%-ным раствором питьевой соды, надевание противогаза на пострадавшего, эвакуация на носилках транспортом.
После эвакуации из зараженной зоны: обильное промывание глаз водой или 2%-ным раствором питьевой соды, обработка пораженных участков кожи водой, мыльным раствором, покой, немедленная эвакуация в лечебное учреждение. Вдыхание в течение нескольких минут противодымной смеси, хромосмон 20-40 мл внутривенно, капельно. Ингаляции кислородом не проводить. Прополоскать рот.
ФИЗИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ, ВНЕШНИЙ ВИД:
КРАСНОВАТО-КОРИЧНЕВЫЙ ГАЗ ИЛИ ЖЕЛТАЯ ЖИДКОСТЬ С РЕЗКИМ ЗАПАХОМ
ФИЗИЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ:
Газ тяжелее воздуха.
ХИМИЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ:
Вещество является сильным окислителем и бурно реагирует с горючими материалами и восстановителями. Реагирует с водой с образованием азотной кислоты и оксида азота. Агрессивно в отношении стали в присутствии влаги.
ПУТИ ПОСТУПЛЕНИЯ:
Вещество может всасываться в организм при вдыхании и через рот.
РИСК ПРИ ВДЫХАНИИ:
При утечке содержимого очень быстро достигается опасная концентрация этого газа в воздухе.
ВЛИЯНИЕ ДОЛГОВРЕМЕННОГО ИЛИ МНОГОКРАТНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ:
Вещество может оказывать действие на иммунную систему и легкие приводя к понижению устойчивости к инфекции. Может вызвать генетические нарушения у людей. Исследования на животных показывают, что вещество, возможно, оказывает токсическое действие на репродуктивную функцию человека.
НАЛИЧИЕ ДИОКСИДА АЗОТАОПРЕДЕЛЯЮТ:
-универсальный газоанализатор УГ-2 с индикаторной трубкой на оксиды азота с диапазоном измерений 0-200 мг/м3;-мини-экспресс-лаборатория МЭЛ с диапазоном измерений 2,5-50 мг/м3;-химический газоопределитель промышленных выбросов ГХПВ-2 с индикаторной трубкой на оксиды азота с диапазоном измерений 0-30, 0-200 мг/м3;-лаборатория «Пчелка-Р» с использованием индикаторных трубок на оксиды азота с диапазоном измерений 2,5-50,1-100 мг/м3;
Температура кипения: 21.2°C
Относительная плотность (вода = 1): 1.45 (жидкий)
Растворимость в воде: реагирует
Давление паров, кПа при 20°C: 96
Относительная плотность пара (воздух = 1): 1.58
Коммерческий продукт – коричневая жидкость под давлением, равновесная смесь диоксида азота и бесцветного тетроксида азота. Нераздражающая концентрация может вызвать отек легких.
Симптомы отека легких часто проявляются через несколько часов и обостряются при физической нагрузке. Поэтому требуется отдых и медицинское наблюдение. Должен рассматриваться вопрос о немедленном введении соответствующего средства врачом или лицом им уполномоченным. НЕ брать рабочую одежду домой. Промыть загрязненную одежду (опасность пожара) большим количеством воды. Перевернуть подтекающую емкость местом утечки кверху во избежание утечки газа в жидкой форме.