Методы по сокращению выбросов оксидов азота. Сокращения выбросов токсичных соединений можно достичь с одной стороны – совершенствованием технологических процессов, а с другой – разработкой способов их уничтожения или уменьшения концентрации путем химической переработки в нетоксичные соединения.
К технологическим методам по сокращению выбросов оксидов азота можно отнести следующие методы [6]: уменьшение температуры процесса горения топлива (за счет подачи воды или водяного пара в топку, а также снижения подогрева воздуха или рециркуляции дымовых газов); снижение концентрации окислителей в горячей смеси путем уменьшения избытка воздуха или применения ступенчатого сжигания; нетрадиционные методы сжигания (горение в кипящем слое или каталитическое сжигание). Химические способы очистки от оксидов азота промышленных и выхлопных газов подразделяются на [6]: сорбционные методы поглощения оксидов азота с использованием различных адсорбентов (цеолиты, кокс, водные растворы щелочей); окислительные методы, основанные на окислении NO в NO2 с последующим поглощением различными поглотителями; восстановительные методы, основанные на восстановлении NO до молекулярного N2. Их реализация возможна как без использования катализаторов (гомогенное селективное восстановление аммиаком), так и с их применением – каталитическое разложение оксидов азота на элементы и реагентное каталитическое восстановление.
Наиболее перспективными и эффективными методами удаления оксидов азота в настоящий момент признаны каталитические методы.
Прямое термическое разложение NOх протекает по реакциям (1-3) при температурах 800–1000°С [18-36]: 2N2O Þ 2N2 + O2 2NO Þ N2 + O2 (3) 2NO2 Þ N2 + 2O2 Наиболее экологически чистым способом очистки отходящих газов от оксидов азота является их разложение на азот и кислород по реакциям (1-3) на твердофазных катализаторах, т. к. этот метод не требует дополнительного введения восстановителя в зону реакции.
Однако в литературе [10-11] отмечается, что применение этого метода на практике весьма проблематично из-за кинетических затруднений, возникающих в реакции конверсии NOх на молекулярный азот и кислород.
Тем не менее изучение реакций каталитического разложения NOх представляет большой научный интерес.
С точки зрения фундаментального катализа на основе исследования простейшей реакции (2) можно получить данные об предполагаемых стадиях более сложных процессов. 1.3.