630055, г. Новосибирск, ул. Героев труда, 15, 3 этаж e-mail:
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
Система КС-3000 была совместно разработана ОАО «Сибтранссервис» и Институтом катализа имени Г.К.Борескова СО РАН (г.Новосибирск). Назначение системы: очистка и охлаждение выхлопных газов дизельных генераторов марки MTU12V2000G63 мощностью 630 кВт для систем аварийного энергоснабжения ФГУП «Московский метрополитен».
Технологическая схема процесса очистки и охлаждения газов представлена на рис.1.
Рисунок 1 – Технологическая схема системы КС-3000.
1 – каталитический нейтрализатор; 2 – корпус модуля охлаждения газов (вихревой скруббер);
3 - внешний каплеуловитель типа КЦТ; 4 – вихревой скруббер; 5 – бак-сборник отработанной воды. Красными стрелками показаны потки выхлопных газов, сплошными синими – потоки охлаждающей воды, синим пунктиром – капельная вода в газовом потоке.
При работе установки исходные отходящие газы с температурой до 450-590 °С проходят через каталитический нейтрализатор 1, в котором происходит окисление СО, углеводородов и сажи до диоксида углерода и воды:
СО + О2 -> СО2
СхНу (УВ, сажа) + О2 -> СО2 + Н2О
Также в нейтрализаторе 1 может протекать частичное восстановление оксидов азота компонентами реакционной смеси:
СО/СхНу + NOx -> N2 + СО2 + Н2О
Затем выхлопные газы поступают в вихревой скруббер 4, где происходит их интенсивный контакт с водой. В результате газ охлаждается до температуры не выше 115 °С, кроме того, водой частично улавливаются оксиды азота и серы, а также сажевые частицы, за счет чего обеспечивается дополнительная очистка газов от токсичных примесей.
Далее реакционный поток, содержащий компоненты исходных выхлопных газов, а также воду в паровой и капельной фазе, поступает в каплеотбойник, где происходит отделение капельной воды. Отработанная вода из скруббера и каплеотбойника сбрасывается в дренажную линию. Поток очищенных и охлажденных дизельных выхлопов направляется на сброс в атмосферу.
КАТАЛИЗАТОР
В системе КС-3000 используется платиновый стекловолокнистый катализатор ИК-12-С111 по ТУ 2175-119-03533913-2015, разработанный в Институте катализа СО РАН (г.Новосибирск) совместно с Институтом проблем переработки углеводородов СО РАН (г.Омск).
Особенности катализатора:
КОНСТРУКЦИЯ СИСТЕМЫ КС-3000
Для снижения металлоемкости системы очистки и уменьшения ее габаритов каталитический нейтрализатор совмещен в одном корпусе с вихревым скруббером, а каплеотбойник выполнен в виде отдельного аппарата. Конструкция системы очистки выхлопных газов дизель-генераторов КС-3000 и ее внешний вид представлены на рисунке 2.
 |
 |
Рисунок 2 - Эскиз конструкции и внешний вид системы очистки выхлопных газов. 1,2 – цилиндрические обечайки; 3 – внешний каплеотбойник; 4 – каталитический нейтрализатор; 5 – перфорированное кольцо; 6 – распределительные пластины; 7 – завихритель; 8 – внутренний каплеотбойник; 9 – коническое днище; 10, 11 – штуцера для подачи и отвода выхлопных газов; 12 – соединительный газоход; 13 – штуцера для подачи воды; 14,15 – трубопровод и штуцер слива воды.
|
Каталитический нейтрализатор выполнен из призматических каталитических картриджей, объединенных в радиальный слой. Такое расположение картриджей обеспечивает относительно низкую скорость потока газов и, соответственно, низкое гидравлическое сопротивление каталитического нейтрализатора потоку газов. Кроме того, в каждом картридже реализуется продольное течение потока, позволяющее использовать конструкцию для работы с выхлопными газами, содержащими механические примеси (частицы сажи, капельное масло). Конструкции каталитических картриджей на основе стеклотканных катализаторов, конструкции элементов и общая компоновка системы КС-3000 защищены патентами РФ на полезные модели №№ 124888, 124924, 124925, 125094, 145037. |
 |
ОПЫТ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ
Приемочные испытания систем КС-3000 были проведены в феврале 2016 г. на объектах аварийного энергоснабжения ФГУП «Московский метрополитен». Результаты приемочных испытаний приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Сводные данные по условиям испытаний и их результатам
| Параметр | Норматив | Факт | Соответствие нормативу |
| Исходные условия | |||
| 1 Расход выхлопных газов, норм. м3/час | 3000* | 1650 | ниже норматива по причине недостаточной нагрузки на генераторе |
| 2 Температура газов на входе в систему очистки,°С | 450-490* | 310-350 | |
| 3 Содержание примесей в газах на входе в систему очистки (мг/м3):
-Оксиды азота (NOx) -Оксид углерода (СО) -Углеводороды (CхHу) |
1400-2000* 150-650* 30-150* |
2100-2300 185-220 40-60 |
превышает соответствует соответствует |
| Результаты испытаний | |||
| 4 Гидравлическое сопротивление системы очистки, мм вод.ст. | не более 500** | не более 90 | соответствует |
| 5 Температура выходящих газов, °С | не более 120** | 110 | соответствует |
| 6 Удельные выбросы примесей с очищенными газами, г/кВтч:
- Оксиды азота (NOx) - Оксид углерода (СО) - Углеводороды (CхHу) |
9.0*** 1.5*** 4.0*** |
8.5-9.0 0.06-0.07 0-0.1 |
соответствует соответствует соответствует |
Примечания:
* - параметры дизель-генератора MTU12V2000G63 по документации производителя;
** - по параметрам технических требований на системы очистки;
*** - по параметрам ГОСТ Р 41.96-2005
Заключение по итогам испытаний:
СПРАВОЧНАЯ ЛИТЕРАТУРА:
ПАТЕНТЫ НА КОНСТРУКЦИИ КАТАЛИТИЧЕСКИХ НЕЙТРАЛИЗАТОРОВ И СИСТЕМ ОЧИСТКИ И ОХЛАЖДЕНИЯ ГАЗОВ НА ОСНОВЕ СТЕКЛОВОЛОКНИСТЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ:
ПУБЛИКАЦИИ В НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЕ:
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ:
НАШИ УСЛУГИ:
КОНТАКТЫ ПО ТЕХНИЧЕСКИМ ВОПРОСАМ
д.т.н. Загоруйко Андрей Николаевич
Тел.: (383) 32-69-441
E-mail: zagor@catalysis.ru
