Старк С.Б. - Газоочистные аппараты и установки в металлургическом производстве (1044944), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Газ, предварительно очищенный от крупной пыли, поступает в полый форсуночный скруббер, где орошается суспензией известняка СаС08, взаимодействующей с 502 по основной реакции 502 + СНСОз = СВ508+ СОз. (23,2) Сульфит кальция Са508, частично окисляющийся до СаЬО„ плохо растворим и выпадает в осадок.
Некоторое количество образующегося в ходе побочной реакции хорошо растворимого бисульфита кальция Са (НЗОз) 2, взаимодействуя с поглотителем, также переходит в Са808 и Са304 и выделяется нз раствора. 244 йбраМ 245 Продукты реакции 47удиггливтй в скруббере через гидроза- гаг твор и фильтр грубой очистки частично поступают г Яу в циркуляционный сборник, а ЧаетИЧНО ОтВОдятСя ИЗ ч 7 744 процесса.
Отводимую из чй 4 процесса жидкость, содержащую кристаллы Са508 и Са504, для отделения 6 твердой фазы и ее обезвоживания пропускают через гидроциклон и вакуум- гргзензин фильтр. Полученный шлам 6 направляют в отвал, а освобожденный от кристаллов раствор — в циркуляцИОННЫй СбсрНИК.
СЮда жЕ рвс. 233. Схема очистки газов от зот из- вестняковым методом ННПраВЛЯЮт СВЕжуЮ ИЗВЕСт- т — скруббер; 2 — пылеуловитель; 8 — фор. сунка; 4 — гидрозатвар; 5, 70 — фильтр для ННКОВуЮ СуСПЕНЗИЮ И Воду отделения крупных частиц, 5 цнркуляциов КОМПЕНСИруЮЩуЮ ПотсрИ ныв сборник; 7 — насос; 8 — гидроцнклаи; Из циркуляционного сборника раствор, состоящий из суспензии известняка и кристаллов сульфита и сульфата кальция, с помощью насоса через фильтр подается на орошение скруббера. Очищенный от 302 газ выбрасывается из скруббера через каплеуловитель в атмосферу.
Степень очистки газа может быть доведена до 85%. Известняковую суспензию приготовляют путем предварительного дробления известняка на молотковых дробилках и размола его в шаровых мельницах, работающих в замкнутом цикле с гидроциклонами (рис. 23.4), куда направляют пульпу, разбавленную водой до заданной плотности.
В гидроциклонах происходит разделение частиц известняка по крупности: частицы размером более 70 мкм возвращаются в шаровые мельницы на домалывание, а менее 70 мкм — в сборник готовой суспензии. При применении в качестве сорбента известкового молока Са(ОН)2 вместо известняка можно сохранить ту же принципиальную схему и получить несколько более высокую степень очистки (до 90%). В этом случае основная реакция имеет вид $02+ Са (ОН), =- СВ308+ Н,О. (23.3) Однако ббльшая доступность сорбента и более низкая стоимость очистки дают преимущество известняковому методу. Проведенные исследования и опыт работы крупных промышленных установок позволили установить влияние ряда факторов и дать рекомендации по применению известняковой очистки газов: 1) поглотительная способность суспензии зависит от сорта известняка и уменьшается с увеличением в нем содержания оксида магния; 2) рекомендуемая тонина помола у известняка составляет 40 — 50 мкм.
При более крупном помоле поглотительная способность суспензии уменьшается; при более мелком помоле возрастает расход энергии без улучшения работы установки; 7 3) плотность известняковой сус- пензии рекомендуется поддержи- 0 вать на уровне 100 г известняка на 1 л воды. Дальнейшее повышение 0 плотности не приводит к улучшению качества очистки; 4) важное значение для каче- ства очистки имеет скорость пере- Я мешивания суспензии, которое обычно осуществляют механиче- 70 ' ской мешалкой с интенсивностью 0,4 — 0,8 1/с или барботированием Рис.
23Л. Схема приготовления иа. С раСХОДОМ СЖаТОГО ВОЗДука ДО 0,7 мй/мин на 1 мй поверхности дозатор; а — шаровая мельница; ЖИДКОСТИ,  — циркуляциоиный насос, В— сборник; 7 — отстойник; в — ' гидро. 5) удельный расход суспензии циклов; у — сборник готовой сус. пу, дмй/мй, и плотность орошения у, пензии; то — насос м'/(м' ч), существенно влияют на степень очистки газа. С увеличением этих величин эффективность абсорбции значительно возрастает (рис. 23.5). При повышении производительности установки путем увеличения скорости газа в скруббере для поддержания высокой степени очистки следует увеличивать удельный расход и плотность орошения скруббера; 6) коэффициент использования известняка рекомендуется поддерживать на уровне -50 %.
Попытки увеличить этот коэффициент приводят к снижению эффективности работы установки. Снижение коэффициента использования еще более увеличивает количество отвалов. В настоящее время разрабатываются системы очистки, позволяющие повысить коэффициент использования известняка до !00% с получением гипса в качестве конечного продукта; 7) орошение скруббера рекомендуется делать двух- или трехъярусным, что, во-первых, дает несколько лучший коэффициент очистки (по сравнению с одноярусным орошением) и, во-вторых, уменьшает вредное влияние неорошаемых зон, образующихся прн засорении отдельных форсунок; 246 8) значительные затруднения в эксплуатации вызывают нерастворимые отложения, образующиеся в верхней неорошаемой части скрубберов и отводящих газоходах.
Наилучшие результаты борьбы с ними дают смыв отложений в скруббере суспензией, а в газоходах — технической водой; 9) из скрубберов с уходящими газами уносится капельная влага. Величина уноса растет с увеличением скорости газового потока в скруббере и с уменьшением размера капель. Для борьбы с каплеуносом скрубберы снабжают каплеуловителями, 00 07 'з 0 00 700 150 200 т00 0лотноета одоигалогигй одоненеии, г,гдн ~ 700 й Ц 00 й ф е 0 70 уо 700 ейгй 00 00 уделгноголошениеенуне ноеоуфиииеит иололаеодания иодеотняна, % Рис. 23.6.
Влияние плотности орошающей суспеязии, удельного орошения и козффициента использования известняка на степень поглощения 50, большей частью с центробежными завихрителями, обеспечивающими наилучшие результаты. Предпочтение отдают установке общего каплеуловителя для нескольких скрубберов. В этом случае в коллекторе происходит дополнительное отделение капельной влаги и общая эффективность улавливания повышается; доля уловленной капельной влаги достигает 98% при потере давления в каплеуловителе в среднем 1000 Па; 10) в настоящее время скорость газов в скрубберах, как правило, не превышает 2 м/с. Однако проведенные техникоэкономические подсчеты показывают целесообразность увеличения скоростей до 5 м/с.
При этом следует решать проблему каплеуноса, который в этом случае значительно возрастает. Кроме того, должны быть увеличены плотность орошения н концентрация известняка в суспензии. 247 Ниже приводятся результаты проведенных технико-экономических расчетов по варианту 1 (и!=5 м/с) и варианту П (ш=2 м/с): Вариант ! Вариант !1 Количество отходящих газов аглофабрики, тыс. мв/ч......... 3 300 3 300 Степень очистки газа, % . . . . ..
. . 90 90 Скорость газа в скруббере, м/с ..... 5 2 Количество скрубберов, шт...,..., 1О 25 Расход известняка, т/ч ......... 59,2 59,2 Удельное орошение, т/мз......... 8,7 4,2 Плотность орошения, мв/(мв ч) ...... 160 82 Количество циркулирующей суспензии, мв/ч 28 800 37 100 Общее аэродинамическое сопротивление, кПа 3,0 1,9 Расход электроэнергии, кВт ч ...... 14 700 16 120 Численность обслуживающего персонала, чел. 110 160 Полная стоимость сооружения, ть!с. руб...
4250 5700 Годовые эксплуатационные расходы,тыс.руб. 43!2,6 4891,5 Как видно, по варианту 1 капитальные затраты на сооружение сероочистки и эксплуатационные расходы соответственно на 1450 и 578,9 тыс. руб. ниже, чем по варианту П. Отсюда эко- номическая эффективность скоростных скрубберов составляет; Э=С,+0,12 К=578,9+0,12 ° 1450=752,9 тыс. руб/год, что под- тверждает целесообразность их применения. й 3. Циклические сульфитные методы очистки от сернистого ангидрида В отличие от известнякового и известкового методов при цик- лических методах основной реагент, связывающий газообраз- ный 80ю регенерируется и вновь используется в процессе, а уловленный 502 выделяется в концентрированном виде и может быть использован как серосодержащий продукт.
Таким образом, улавливание 502 является в принципе безотходным производством. Существует несколько методов, базирующихся на применении различных реагентов, но схожих по характеру проходящих реакций и аппаратурному оформлению, Аммиачмый циклический метод В этом случае в качестве основного реагента применяют ам- миак, который, взаимодействуя в водном растворе с сернистым ангидридом, образует сульфит и бисульфит аммония; 802 + 2)чНз+ Н20 = — ()чН4)з 80з', (23.4) (ИН4)з БОз+ 802+ НвО = 2ЫН4НБОз. (23.5) При нагревании (особенно под вакуумом) бисульфит аммония переходит в сульфит с выделением 802! 2ИН4НЯОа-ы (ИНВ)2 80з+ 502+ Н20 (23.6) Полученный сульфит аммония направляют для дальнейшего участия в процессе, а концентрированный 502 используют как товарную продукцию.
248 Ввиду того что абсорбция 502 аммиаком существенно интенсифицируется с понижением температуры, предварительно очищенные от пыли газы подвергают охлаждению в форсуночном скруббере с замкнутой циркуляцией охлаждающей воды (рис. 23.6). После охлаждения в скруббере, снабженном охладителем воды, газы поступают в трехступенчатый абсорбер, из которого выходят очищенными. Нижние ступени абсорбера орошаются /7 енный /оне/ентйоРР/Янныи 302 Раз,оеииееннот от аыити и еодентаиеий 302 (Ян„),504 Рнс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
