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 ;
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.