Исследователи Всероссийского теплотехнического института (АО «ВТИ») установили, что добавление ионов меди в раствор сернистых солей аммония ускоряет их окисление в 1,6–2,1 раза. Результаты лабораторных испытаний получены в условиях, соответствующих работе аммиачно-сульфатной системы сероочистки дымовых газов. Новые количественные данные предназначены для расчёта установок, в которых планируется совмещать удаление соединений серы и азота. Об этом говорится в поступившем в редакцию 28 октября пресс-релизе АО «ВТИ».
При традиционном подходе улавливание оксидов серы и азота на тепловых электростанциях часто организуют в отдельных аппаратах. ВТИ изучает возможность объединить эти процессы в одной технологической схеме. При аммиачно-сульфатной очистке диоксид серы поглощается раствором соединений аммония, а присутствующие в нём сульфит и бисульфит аммония благодаря восстановительным свойствам способны связывать монооксид азота. Конечным продуктом переработки поглотительного раствора может стать сульфат аммония — азотно-серное удобрение. Описание аммиачно-сульфатной технологии опубликовано на сайте института.
Чтобы получить данные, применимые к расчёту промышленного оборудования, специалисты ВТИ провели эксперименты в лабораторном барботажном реакторе смешения с высокой поверхностью массообмена. Они меняли кислотность раствора, содержание кислорода в газовой фазе и интенсивность перемешивания. По результатам опытов окисление показало кажущийся нулевой порядок по общей концентрации сернистых солей аммония.
При снижении pH раствора с 6,2 до 5,2 кажущаяся скорость окисления увеличивалась в 2–2,2 раза. Добавление ионов меди повышало скорость реакции ещё в 1,6–2,1 раза по сравнению с раствором без меди. В испытанном диапазоне величина каталитического ускорения не зависела от pH и содержания кислорода в газе. По оценке ВТИ, это упрощает инженерные расчёты.
В институте подчёркивают, что прежние исследования влияния меди давали противоречивые результаты, поскольку часть опытов проводилась при ограниченном массообмене. Новые испытания позволили определить характеристики реакции в более близких к рабочему режиму условиях.
«Теперь проектировщики могут опираться на них при расчёте установок совмещённой серо- и азотоочистки», — сообщили эксперты АО «ВТИ».
Представленные коэффициенты характеризуют ускорение химической реакции в поглотительном растворе. Они не означают, что выбросы ТЭС уже уменьшились в соответствующее число раз: о промышленном внедрении новой модификации установки в пресс-релизе не сообщается.
Ранее НИА «Экология» писало о результатах исследований ВТИ по совместному удалению оксидов азота и серы с использованием солей аммония и медьсодержащего катализатора.
