Optimalizace procesů čištění odpadních plynů v novém a původním multifunkčním experimentálním zařízení (GP101/07/P550)

Projekt GAČR 101/07/P550 se zabývá vývojem kombinovaného experimentálního zařízení pro čištění odpadních plynů znečištěných tuhými znečišťujícími látkami, SO₂, HCl, HF a těžkými kovy (popřípadě i NO_x nebo PCDD/F)Kombinované experimentální zařízení bylo vyvinuto pro ověřování technologií čištění spalin v procesním a chemickém průmyslu. Jedná se především o tyto technologie čištění spalin: filtrace/kata­lytická filtrace tuhých znečišťujících látek a PCDD/F, suchá vypírka spalin – tj. reakce SO₂, HCl a HF s dávkovaným sorbentem tvořeným bikarbonátem sodným (NaHCO₃), adsorpce VOC, těžkých kovů a PCDD/F na vrstvě aktivního uhlí a selektivní katalytická redukce NO_x (SCR).

 

Vyvinuté experimentální zařízení je dimenzováno pro zpracování 1000 m³/h odpadního plynu (spalin) při max. teplotě 250 °C a je možné ho napojit na technologii s podtlakem přibližně 10 kPa. Maximální zpracovávané obsahy znečišťujících látek: tuhé znečišťujícíc látky – 2 g/m_N³, VOC – 500 mg/m_N³, SO₂ – 2000 mg/m_N³, HCl – mg/m_N³ and HF – mg/m_N³.

 

Konstrukce tohoto vyvíjeného experimentálního zařízení je specifická z mnoha hledisek. Nejdůležitější specifikum je možnost převozu experimentálního zařízení a jeho instalace přímo v průmyslu. Z tohoto důvodu je celá experimentální jednotka autonomním celkem a je vyjma připojení k elektrické síti (400V/63A) a běžného rozvodu vody zcela soběstačná. Z konstrukčního hlediska je celé experimentální zařízení rozděleno na filtr, vyměnitelné postranní moduly a pohonný modul.

 

Filtr obsahuje 15 membránových filtračních rukávců o průměru 152 mm a délce 2500 mm. Ze strany filtru jsou umístěny dva vyměnitelné moduly. Tyto moduly mohou být uzpůsobeny buď pro proces adsorpčního čištění odpadních plynů pomocí aktivního uhlí nebo v nich může být umístěn popřípadě i katalyzátor sloužící k selektivní katalytické redukci NO_x. Plocha adsorpční vrstvy jednoho modulu je 3,5 m² a výška vrstvy je 0,25 m. Poslední částí celého experimentálního zařízení je tzv. pohonný modul, který obstarává dopravu odpadního plynu a tlakového vzduchu pro pulsní regeneraci filtračních rukávců. Modul dále obsahuje dávkovací zařízení sorbentu (zejména bikarbonátu sodného), popřípadě může být doplněno i o dávkovací zařízení kapalin (dávkování NH₂-X sloučenin).

 

Hlavní přínos tohoto experimentálního zařízení je především v možnosti testovat, modelovat a optimalizovat jednotlivé technologie čištění spalin přímo v provozním měřítku, tj. bez předchozího výzkumu na laboratorním zařízení a nutnosti přechodu na plně provozní měřítko (scaling-up).

Řešitel projektu

• Vysoké učení technické v Brně – Ústav procesního inženýrství (FSI)

Trvání projektu

• 01/2007 – 12/2009

Koordinátor projektu

Ing. Radek Dvořák, Ph.D.