Организационно-правовые основы промышленной экологии. Пылеосадительные камеры. Адсорбционная очистка газов. Водообеспечение и очистка сточных вод, страница 20

Эти методы – бесспорные лидеры по количеству созданных установок.

Са(ОН)₂ суспензия – известковый,

СаСО₃ суспензия – известняковый.

1-ый более щелочной, более эффективный, но более дорогой:

2Са(ОН)₂ + 2SO₂ ® ¯2CaSO₃ × 0,5H₂O + H₂O

2-ой менее реакционный,  но более дешевый:

CaСO₃ + SO₂ + 0,5H₂O ® ¯CaSO₃ × 0,5H₂O + CO₂

Скорость образования CaSO₃ × 0,5H₂O (осадок) зависит от рН среды, температуры, времени контакта, избытка поглотителя.

После стадии абсорбции суспензии отработанные выводятся из оборота и в специальных ёмкостях при 100 °С подвергаются обработке кислородом воздуха.

CaSO₃ × 0,5H₂O + 0,5О₂ + 1,5H₂O ®

Преимущества:

-  дешевизна

-  малое потребление энергии

-  высокая эффективность при низком гидродинамическом сопротивлении системы в целом и малом соотношении абсорбент – газ.

Недостатки:

-  большое образование твёрдых отходов

-  потребление » 2 % мощности котла

-  выделение углекислого газа.

К новинкам последнего времени с целью улучшения технологии:

·  введение стадии предочистки с помощью гидроциклонов и скрубберов Вентури;

·  Количественное окисление сульфита кальция в гипс и его использование с строительной индустрии.

·  Замыкание жидкофазного цикла для уменьшения потребления воды.

·  Использование добавок к абсорбенту для повышения начальной очистки от SO_x: ПАВ, карбоновые кислоты, соли магния.

Мокро-сухой нециклический процесс.

Является совершенствованием процесса, описанного выше.

В основу метода положено поглощение диоксида серы из дымовых газов испаряющимися каплями известкового раствора.

Дымовые газы очищаются от золы и поступают в реактор, куда подается тонкораспыленная смесь  раствора извести. Сухие продукты реакции отделяют в пылезолоуловителе. Уловленную смесь CaCO₃ и CaSO₄ термическим методом перерабатывают в сульфат кальция, который является строительным материалом.

Преимущества:

-  получение сухого твёрдого продукта

-  отсутствие сточных вод

-  высокая степень испарения реагента

-  низкое гидравлическое сопротивление.

Недостатки:

-  использование высококачественной извести.

Метод аммиачной абсорбции SO_x.

Используют водные растворы аммиака NH₄OH (25%).

Абсорбции триоксида серы может быть описана следующими уравнениями:

SO₂ + 2NH₃ + H₂O ® (NH₄)₂SO₃

SO₃ + 2NH₃ + H₂O ® (NH₄)₂SO₄

(NH₄)₂SO₃ + 0,5O₂ ® (NH₄)₂SO₄

Процесс протекает с образованием полезного продукта сульфата аммония (NH₄)₂SO₄ (минеральное удобрение). Используют адсорбер диаметром 4м и высотой 35 м, степень очистки: 90%.

Недостатки:

-  повышенный расход поглотителя.

-  происходит потери аммиака

-  высокие капитальные затраты.

Большого распространения этот процесс не получил.

Регенерационные методы сероочистки.

Эти методы мало  используются  промышленностью, но  более перспективны, т.к. позволяют получить такие вещества, как H₂SO₄, S, SO₂.

Магнезитовый циклический процесс.

Суть метода: использование в качестве сорбента оксида и гидроксида магния, цинка, бария и др.

SO₂ + Mg(OH)₂ ® ¯MgSO₃  + H₂O

1)  Отфильтрованный MgSO₃ подвергают термической обработке:

MgSO₃  SO₂ + MgO

MgO  + H₂O ® Mg(OH)₂

SO₂ можно каталитически окислить на ванадиевом катализаторе и получить SO₃

2)  MgSO₃ приводят в контакт с углеродом в термических печах:

MgSO₃+С+ H₂O   MgO+СO₂+ H₂S

4H₂S+ 2SO₂®3S₂¯+ H₂O (процесс Клауса)

Преимущества:

-  гибкость метода

-  получение H₂S, S, SO₂

Недостатки:

-  дороговизна

-  коррозия газоходов.

-  потребность в электроэнергии 6-7% от мощности котла

-  потери MgO (0,07 моль/моль уловленного SO₂ )

Аммиачно-циклический процесс.

Процесс разработан в начале 60-х годов.

(NH₄)₂SO₃ + SO₂ + H₂O  2NH₄H SO₃

Реакция протекает с выделением тепла, т.е. тепло надо отводить.

При температуре до 35⁰С реакция проходит в прямом направлении, степень очистки от SO₂ до 90%, при кипячении реакция идет в обратном направлении с регенерацией поглотителя и выделением SO₂(г)

Этот процесс позволяет получить 100% SO₂