Снижение концентрации оксидов азота и серы в приземном слое воз­духа, страница 7

SO2 + Н2О → Н2 SO3 ↔ 2Н+ + SO32-

        Ион сульфита взаимодействует со щелочными компонентами воды. Кроме температуры на растворимость SO2 влияет рН поглотительной среды: при значениях рН<3,5 диоксид серы в воде практически не растворяется.

При соприкосновении с SO2 вода быстро насыщается этим веществом; если вода выходит из контакта с SO2, то последний начинает активно выделятся из воды в воздух рабочих помещений или атмосферный воздух. Такое явление происходит в каналах системы гидрозолоудаления после выхода пульпы из гидрозатворов скрубберов.

        Повышение концентрации диоксида серы в атмосферном воздухе приводит в раздражению слизистых оболочек (глаз, органов дыхания) живых существ, включая человека, вплоть до возникновения хронических распираторных заболеваний.

        Диоксид серы в атмосфере под действием азона, образующегося из кислорода воздуха в результате солнечной радиации, окисляется до триоксида серы SO3:

SO2 + О2 → SO3 + О2 .

         Таким образом, действие диоксида серы проявляется двояко: он интенсивно загрязняет район размещения электростанции и стимулирует через кислотные дожди интенсивное поступление тяжелых металлов в пресные водоемы и в почвы, а значит и в сельскохозяйственные продукты.

         В атмосферном воздухе диоксид серы «живет» до 3 суток и весь выпадает на растительность, здания, почву и в природные водоемы.

 5.   Диоксид серы в дымовых газах

        В любом органическом топливе содержится сера. Она существует либо как составная часть органической части топлива, либо в виде колчедана FeS2, входящего в минеральную часть топлива.

При окислительном сжигании из серы топлива образуются диоксид и триоксид серы:

S + O2 = SO2 ;

2FeS2 + 5O2 = 2FeO + 4SO2 .

        При восстановительном сжигании для получения генераторного газа образуется сероводород Н2S, который затем сгорает, превращаясь в итоге в тот же диоксид:

Н2S + 3О2 → 2SO2 + 2Н2О .

        Концентрации диоксида серы SO2 в дымовых газах равна примерно 0,02-0,5%, и это вещество не влияет на процесс производства энергии. В процесс горения топлива часть диоксида серы окисляется до триоксида SO3:

2SO2 + О2 = 2 SO3.

        Количество триоксида в дымовых газах вследствие сорбции вещества поверхностями нагрева котла и золой снижается по газоходам котельной установки.

6.    Основные технологии сероочистки дымовых газов

        Для связывания диоксида серы из дымовых газов предложено более 400 способов, основанных на  различных химических и физических принципах.

Основное место в мировой практике сероочистки дымовых газов занимают технологии с использованием кальцита и извести:

1- мокрая известняковая. Основана на связывании диоксида и триоксида серы известняковой суспензией с образованием сульфита кальция, который доокисляют до двухводного сульфата (гипса). Основные реакции данной технологии:

        при абсорбции SO2 и SO3:

SO2 + H2O = H2SO3;

SO3 + H2O = H2SO4;

CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2 ;

Ca(HCO3)2  + H2SO3 =CaSO3 · 1/2H2O + 3/2H2O + 2CO2 ;

Ca(HCO3)2  + H2SO4 = СаSO4  · 2H2O + 2 CO2 .

        при получении двухводного гипса:

CaSO3 · 1/2H2O + 1/2 O2 + 3/2H2O = СаSO4 · 2H2O ;

2- мокрая известковая. Основана на связывании оксидов серы  SO2 и SO3 водной суспензией извести с образованием сульфита кальция и последующим его окислением до двухводного сульфата (гипса). Реакции мокрой известковой технологии:

         при абсорбции SO2 и SO3:

SO2 + H2O = H2SO3;

SO3 + H2O = H2SO4;

CaОH + H2O = Ca(ОH)2 ;

Ca(ОH)2 + H2SO3 = CaSO3 · 1/2 H2O + 3/2 H2O ;

Ca(ОH)2 + H2SO4  = СаSO4 · 2 H2O ;

         при получении двухводного гипса:

CaSO3 · 1/2 H2O + 1/2 O2 + 3/2H2O = СаSO4 · 2H2O ;

3- мокро-сухая известковая. Сухая известковая используется тонко размолотая известь- негашеная СаО или гашеная Са(ОН)2, которую вводят в конвективную шахту котла в зону температур примерно 850 0С. Реагент связывает диоксид серы:

СаО +  SO2 + 1/2O2 = CaSO4

Са(ОН)2 + SO2 = CaSO · 1/2 H2O + 1/2 H2O ;