Oczyszczanie spalin

Oczyszczanie spalin to proces usuwania szkodliwych substancji powstających podczas spalania paliw w instalacjach przemysłowych, energetycznych oraz pojazdach mechanicznych. Celem tych działań jest ograniczanie emisji zanieczyszczeń do atmosfery i minimalizuje negatywnego wpływu na środowisko oraz zdrowi ludzi.

Główne zanieczyszczenia w spalinach:

• Tlenki siarki (SO₂): Powstają podczas spalania paliw zawierających siarkę, takich jak węgiel czy olej opałowy.
• Tlenki azotu (NOₓ): Tworzą się w wysokich temperaturach podczas spalania paliw kopalnych.
• Tlenek węgla (CO): Produkt niepełnego spalania węgla.
• Lotne związki organiczne (LZO): Pochodzą z niecałkowitego spalania paliw i mogą być toksyczne.
• Pyły zawieszone (PM): Mikroskopijne cząstki stałe unoszące się w spalinach.

Metody oczyszczania spalin:

Odsiarczanie spalin:

• Metoda mokra: Spaliny przepuszczane są przez roztwór absorbentu (np. wapnia), który wiąże tlenki siarki, tworząc siarczan wapnia (gips). Ta metoda pozwala osiągnąć wysoką skuteczność oczyszczania (ok. 98%) i uzyskać wartościowy produkt uboczny – gips, który nadaje się do celów budowlanych.
• Metoda sucha: Polega na wprowadzeniu suchego sorbentu (np. wapna) do strumienia spalin, gdzie reaguje on z tlenkami siarki, tworząc suche produkty reakcji.
• Metoda półsucha: Łączy cechy obu powyższych metod, gdzie sorbent w formie zawiesiny jest rozpylany w strumieniu spalin, a produkty reakcji są usuwane jako suche cząstki.

Redukcja tlenków azotu (NOₓ):

• Selektywna redukcja katalityczna (SCR): Do spalin wprowadza się czynnik redukujący (np. amoniak lub mocznik), który w obecności katalizatora redukuje NOₓ do azotu i wody.
• Selektywna redukcja niekatalityczna (SNCR): Podobnie jak SCR, ale bez użycia katalizatora; reakcja zachodzi w wyższych temperaturach.

Usuwanie pyłów:

• Filtry workowe: Spaliny przepuszczane są przez materiał filtracyjny, który zatrzymuje cząstki stałe.
• Elektrofiltry: Wykorzystują pole elektryczne do wytrącania cząstek pyłu ze spalin.
• Cyklony: Wykorzystują siłę odśrodkową do oddzielania cząstek stałych od gazów.

Redukcja emisji tlenku węgla (CO):

• Katalizatory utleniające: Przekształcają CO w dwutlenek węgla (CO₂) poprzez reakcje utleniania.

Oczyszczanie spalin w systemach kominowych

W systemach kominowych stosuje się różne technologie mające na celu redukcję emisji szkodliwych substancji:

• Odpylanie spalin: Proces usuwania cząstek stałych, takich jak pyły i sadza, odbywa się w elektrofiltrach. Działanie tych urządzeń polega na ładowaniu cząstek pyłu ładunkami elektrycznymi, co umożliwia ich skuteczne wychwytywanie ze strumienia gazu.
• Odsiarczanie spalin: W celu redukcji emisji dwutlenku siarki (SO₂) stosuje się metody takie jak mokra wapienna (MOWAP), charakteryzująca się wysoką skutecznością usuwania SO₂, przekraczającą 90%.
• Odazotowanie spalin: Aby ograniczyć emisję tlenków azotu (NOₓ), stosuje się instalacje odazotowania spalin, które pozwalają na redukcję NOₓ ze skutecznością około 75%. Podobne działanie ma metoda selektywnej redukcji katalitycznej (SCR), wymagająca zastosowania katalizatora inicjującego proces redukcji.

Skuteczne oczyszczanie spalin w systemach kominowych jest kluczowe dla ochrony środowiska i zdrowia publicznego. Redukcja emisji szkodliwych substancji przyczynia się do poprawy jakości powietrza, zmniejsza negatywny wpływ na ekosystemy oraz ogranicza ryzyko chorób układu oddechowego u ludzi.