| Mikrofale pomagają dopalać zanieczyszczenia w gazach - ATON-HT Wrocław |
Dla usprawnienia procesu utleniania do komory wprowadzane jest dodatkowe powietrze lub tlen (można także wprowadzać ozon). Dopalane gazy przechodząc wolno pomiędzy ceramicznymi kształtkami nagrzanymi za pomocą mikrofal nagrzewają się do wysokich temperatur i wobec nadmiaru tlenu (dodatkowo wprowadzane powietrze lub czysty tlen) są bardzo szybko utleniane. Czas „przejścia” gazów przez złoże kulek może być bardzo długi i wynosić nawet 5-8 sekund, co gwarantuje bardzo skuteczne dopalenie (utlenienie) wszelkich składników organicznych zawartych w oczyszczanym gazie. Ponadto można sterować ilością wprowadzanego tlenu (powietrza), co wobec braku dodatkowych gazów spalinowych z palników gazowych, pozwala łatwo zapewnić odpowiedni nadmiar tlenu gwarantujący skuteczne dopalenie - szczególnie substancji organicznych. System należy optymalizować, np. dobierając warunki procesowe, w tym ilość wprowadzanego powietrza lub samego tlenu, na przykład minimalizując zawartość tlenku węgla w gazach wyjściowych (powinien być emitowany tylko dwutlenek węgla).
Opisywany sposób pokazano w uproszczeniu na rysunku poniżej
Gorące gazy opuszczające dopalacz mogą być, zależnie od ich
składu, wprowadzane do konwencjonalnych układów katalitycznych lub też emitowane
do atmosfery. Jeśli zachodzić będzie potrzeba dalszego ich oczyszczania, to
systemy oczyszczające będą wielokrotnie mniejsze, niż w przypadku
konwencjonalnych systemów oczyszczania bez stosowania proponowanego systemu.
Celem bardzo znacznego zmniejszenia zużycia energii opisany wyżej reaktor MOS
może być połączony z wymiennikiem ciepła, w którym energia gorących gazów
wyrzucanych z reaktora MOS służy do podgrzewania gazów wprowadzanych do
reaktora. Ilustruje to układ pokazany schematycznie na rysunku 2.
Pokazany system w swej istocie spełnia analogiczną rolę do
układów dopalania wyposażonych w palniki gazowe. Warunkiem skutecznego dopalenia
gazów wylotowych w spalarniach konwencjonalnych jest nagrzanie gazów wylotowych
do temperatury około 1200 - 1300ºC, doprowadzenie odpowiedniej ilości tlenu i
utrzymanie takiej mieszaniny przez co najmniej 3 sekundy. Istotną zaletą
oferowanej metody jest jednak zminimalizowanie ilości gazów wylotowych, bowiem w
proponowanym rozwiązaniu nie są wprowadzane do układu gazy spalinowe z palników
dopalających (takich palników tutaj po prostu nie ma). Mniejsza ilość gazów
wylotowych pozwala zmniejszyć wymiary dopalacza i zmniejszyć nakłady energii na
dopalanie. Ponadto system ten pozwala bardzo precyzyjnie utrzymywać optymalne
temperatury gazów, co gwarantuje uzyskanie wysokiej skuteczności procesu. Równie
ważne jest, że w proponowanym systemie emisja gazów spalinowych (CO2) jest
wielokrotnie mniejsza niż w układach konwencjonalnych. Opisane rozwiązanie jest
obecnie przedmiotem szerokich badań mających na celu wyznaczenie optymalnych
warunków pracy zależnie od składu oczyszczanych gazów, temperatury i ilości
gazów. Badania te obejmują przede wszystkim analizy składu chemicznego gazów
przed procesem oczyszczania i po opuszczeniu reaktora MOS. Oczekuje się, że
wyniki badań poza optymalizacją procesu oczyszczania gazów, dzięki rozpoznaniu
procesów w takich reaktorach, pozwolą znacznie rozszerzyć zakres ich zastosowań
praktycznych.
Wyślij
Do druku
Dyskutuj
Warto zobaczyć