Страус В. - Промышленная очистка газов (1044946), страница 26
Текст из файла (страница 26)
6— барабаиимй фильтр. 7 — газ иа очйсткуг 5,6!Ог и' (ири и. у.1, содержащий КЗ гум' 5. или 0,675 т лри 05,6 С; Н вЂ” газ после очист. ки: 0.07 г7м' 1ири и. ул, содержащий 0,039 т а Ири 54,4 — 60 С; 777 — 'мел: 9 т Саепь Сазпс 8,9 т. башне с деревянными решетками циркулирует меловой, или известковый раствор (5 — 10017 масс.), при этом образуется сульфит кальция, который затем окисляется до сульфата кислородом, содержащимся в топочных газах. Технологическая схема представСа5О4 лена на рис.
П1-15. Лг Проблема образования наки- пи при работе с пересьпцеппыми растворами сульфата кальция была решена путем пропускаиия раствора через декантатор, куда добавляли известковый шлам с целью создания необходимого рН. Перед тем как раствор снова подавали в абсорбциопную башню, избыток сульфата кальция кристаллизовался иа затравочных кристаллах. Часть кристаллического шлама поступала в отстойник, где кристаллы удалялись. Поскольку образующийся Са504 загрязнен летучей золой, оп не находит дальнейшего применения. Было предложено обрабатывать его карбопатом аммония с полученном сульфата аммония 12701. Фирмы Джапан Инджиниринг Ко. и Мицубиси Хэви Индастриз запатентовали процесс, основанный на том же принципе, что и процесс АйСиАй, но при этом получили кристаллы гипса (Са504) высокой чистоты 140, 8251.
В Советском Союзе также применяют суспензию минеральной извести (известковое молоко) для удаления оксида серы (117) из агломерационпых газов (концентрация серы в руде незначительная) 16491. Остаточная концентрация 509 в хвостовых газах ниже 0,15 мли '. Шлам, содержащий смесь сульфата и сульфита кальция, не использовался. Другой процесс, освоенный в промышленном масштабе (расход газа 95000 мз/ч),— это процесс Фулхэм — Симон — Карвез [435, 900, 9511 (рис.
!П-16). Топочные газы промывают аммиачным раствором, поступающим с газового завода. В выходящий из скруббера раствор добавляют немного 77%-71ой серной кислоты, и смесь выдерживают в автоклаве при 1,4 МПа и 170'С в течение 3 ч. Прн этом получают серу и сульфат аммония: 2ЫН4Н5Оз + (МН4)з5зОз = 2(ЫН4)з5О4 + 25 + НзО 126 Первап установка была введена на теплоэлектростанции в Фулхэмс в 1939 г., вторая нрупная установка — на теплоэлектростанции в Норе Внлфорде 1Ноттиигем), где были произведены пробные пуски в 1997 г. Сравнение относительной экономичности трех освоенных в промышленном масштабе процессов мокрой очистки топочных газов показывает, что процесс Хоуден — АйСиАй является самым дешевым, если нет удовлетворительной речной воды или источника аммиака.
Если аммиак легко доступен (например, с газового завода), то наиболее экономичным является процесс Фулхэм — Симон— Кар вез. Петелина 16491 сообщает о модификации процесса Фулхэм— Симон — Карвез, разработанной в СССР. Насыщенный раствор бисульфита натрия обрабатывают серной кислотей и подвергают разложению в автоклаве при 600 кПа и 147'С. Эффективность очистки, по словам автора, составляет 93 — 97616. При этом возрастает выход серы и уменьшается время обработки в автоклане по сравнению с исходным процессом Фулхэм.
Опытная установка производительностью 50 000 мз(ч построена в 1968 г. Мицубиси Хэви Индастриз [401 тоже разработала процесс мокрой очистки газов с использованием аммиака, но в отличие от процесса Фулхэм — Симон — Карвез в результате получают кристаллический сульфат аммоюия. Эффективность удаления оксида О4 Рпс. 111-16. Процесс Фулхсм — Симон — Караев (абсорбция 502 аммиачными раствораии после промывки газа коксовых печей) с получением серы и сульфа- та аммоини !435, 679); 1 — сьртббгр; 2 — автоклав; 3 — фггльтр-просо; 5 — ваиуум-исиаритсль; 5 — вжсктор; б — цснтрпфуга 7 — суюилка: и — бак с отфильтровайимм рве~вором; э — бак длп слива на скруббсРа; 16 — бак с циркулируюгпса праммвиоя жидиостьюг 1 — гав иа ачисткуг 6,6 1Ог мт !при и, > 1.
солгржаыпя 12.6 иа 6 м'. «лн 6.676 г прн 116,6'с; 77 — аммиак; 2.66 т в андо 1622тгого Раствора, пг — ссра: 0,176 т; гр — 1ю1 ьаоп 2.26 т кристалл.; у — н,зол 0,16 т в вида 77тг-нога раствора. 127 серы(1«') составляет 95«/» при исходной,концентрации 0,1 — 0,2тз 5О»; потери аммиака незначительны. Раствор сульфата аммония поступает в кристалллзатор в виде 45«/о-,ного раствора, отходящее тепло используется. Другим процессом, при котором также получают сульфат аммония, является Мицубиси Манганез Оксихайдроксайд Процесс 1401. В качестве абсорбента используют 3$-ный раствор гидроксида марганца. К образовавшемуся сульфидиому комплексу добавляют аммиак и кислород, при этом образуется сульфат аммония, н шлам поступает в рецикл.
Этот процесс можно рассматривать как улучшенный аммиачиый процесс, поскольку эффективность удаления 30~ из газов с исходной концентрацией 0,1 — 0,2«Д составляет 977р, содержание 50, в хвостовых газах составляет 30 — 60 млн.— ', потери аммиака практически отсутствуют. В другом процессе Мицубиси 457р-ный раствор сульфата аммония может поступать в кристаллизатор без предварительного выпаривания в испарителе. Петелина 1649)~ сообшает также о процессе «Магиетитный цикл», используемом л СССР для удаления 50» из топочных газов теплоэлектростанций или из газов агломерациоиных машин при высоком содержании серы в руде.
Газы промывают суспензией сульфита магния и кристаллов оксида магния в растворе сульфита и бисульфита магния. Слаборастворимые кристаллы бисульфита игольчатой формы удаляют из раствора, сушат и подвергают обжигу при 850 — 900'С. При этом бисульфит разлагается на оксид магния и оксид серы(1Ч). Оксид магния возвращают в абсорбционный шлам, а оксид серы(1Ч), содержание которого теперь составляет 1Π— 15»/,, поступает в цех серной кислоты.
Г>ыли проведены опытиыс испытания па теплоэлектростанции (14000 м'/ч) и на агломерационной фабрике (8000 м'/ч). Найдено, что эффективность удаления 50р составляет 95 — 97»/». Четыре промышленные установки, очищающие 4 млн. м'/ч были введены в 1969 г. на Магнитогорском металлургическом заводе, причем одновременно производится 150 тыс. т/год серной кислоты. Другой процесс, в котором в качестве абсорбента применяют аммиак, был разработан Шейлем, Симпсоном и Льюисом 17631 в Горном Департаменте США. В этом процессе, где одновременно частично удаляется окоиц азота(11), обеопыленный топочный газ взаимодействует в реакционной камере с аммиаком и водой в газовой фазе. Газы охлаждают, а продукты реакции выводят с кои.
доисатом. Очищенный газ проходит через водяной эксгаустер и перед выбросом в атмосферу имеет температуру около 35'С. К продуктам, содержащимся в коиденсате, добавляют оксид цинка, при этом образуется сульфид цинка. Его разлагают и полу. чают жидкий 50я и оксид цинка. Другой возможный процесс состоит в том, что топочные газы вступают в реакцию с сульфитом и бисульфитом натрия, что ведет к увеличению содержания бисульфита ЬО -(- Ы»НЬО + !Ч»Ю + Н»0 = Зы»НЗО 128 п!п2 42 да 45 йп6705 ир !О ы и пг д263 00 пппб птдп 6250 Оп пппгпт!гпииг ппг 6 ппгаппрпгггг! нг7жг а б Рис. Н1-17. Характеристика процесса 1С1! абсорбция оО2 раствором осиоииого сульфата алюминия! с — иаотериы абсорбции !! — 3 — при 20'С; 2с — прн 25'С; 26 — при 30'Ш! 6 — точки кипе. ния растворов основного стлырата алюыиния, содсржагигго растяоренныя диоксид серы !для парового стриппинга1; состав растворов: содержание 51, кг в 0,!ыа сняв. Осноапосгь, % 05 крнаык всего б,51 5,52 5,32 34,2 40.5 46,1 3,44 !0,05 0,52 Я,57 ! 2.2а,26, г Образующийся раствор затем вза!н04одейс31вует с окси7!ом цт215ка МаНЬОв + ХиО = 20502 + ХаОЫ Сульфит цинка обжигают, при этом получают оксид цинка и оксид серы, который можно в дальне1ппем использовать (407] бибоп — — Еио + ЗО, В качестве абсорбснта использовали также основной сульфат алюминии; рекуперация 602 проводилась путем стриппинга в колонне, обогреваемой паром (рис.
1!1-17, б) [33]. Диаграмма равновесия системы 802 — основной сульфат алюминия дана на рис. !П-17,а. Этот процесс разработан фирмой АйСиАй (рис. 111-18) и внедрен на медеплавильном заводе в Иматре фирмы Оутокумпу Коппер Ко. Газы вначале промывают водой для удаления твердых примесей, а затем пропускают через четыре абсорбционные башни с насадкой из деревянных решеток площадью 10,6 м'. Жидкость движется протнвотоком, как показано на рис.
1И-18 (показаны только три башни). Насыщенный раствор, содержащий 60 кг/мв 802, 9 — 1 144 1гп !0,0 яп 7,0 цно 40 в йьа нг и Ъ |О ф .00 -5 7 ь Рнс. !П-18. Технологииескан схема устаиоаки 1С! (см. рис, П1-!7); Б~ — Бз — абсорбцнонные башни !покаааны три иа четырех сяоитироаанных!! Х~ — Хг хола Ииланики; П вЂ” насосы; а — регулятор раабрыагиаания; Š— аисгаустер; О~ — Оа — отстоаянки; Т вЂ” тснлообиснник; Р— рсгенсрационная башня; РБ — регенерацнониыа боелср; Л лонушка-коллектор; С вЂ” сиссители; Ф вЂ” фильтр-Пресс. 1 1! П! 99.2 8, ! 7,4 0,8 91,9 10,8 1 П 1П вЂ” — 76.8 — — б,б Д!хОа б!Оа геаОа Т!Оа Глиноземная 1 и кремнеземная 11 фракции представляют собой чистые белые порошки без примеси оксида железа и могут быть использованы как промь!и!ленное сырье.
затем поступает в подогреватель и из него — к регенератору окси. да серы (ГЧ). Для зашиты от коррозии все оборудование футеравано свинцом, кислотоупорным кирпичом с облицовкой из листового свинца или изготовлено из дерева (решетки абсорбционной башни) . Мицубиси Хэви Индастриз недавно разработала процесс «Ред Мад», или красный шлам (401 (рис. Ш-19). Красный илам представляет собой отработанный боксит или «Люксмасс» и используется как шламовый абсорбеит. «Л!оксмасс> — отход производства глинозема из бокситов (технология фирмы Байер), его состав: А!оОа — 1897о, 310у — 174!о, ИаеΠ— 8,31)(1, РеоОа — 393!Р!о, 'Т10о— 2,8%; потеря веса при прокаливании — 10,5с(о.
Активным компонентом при абсорбции оксида серы (1Ч) является натрий-алюминий силикат. После абсорбции шлам, содержащий 30о в виде сульфата натрия, может быть переработан с получением товарного продукта. Переработка заключается в извлечении всей каустической соды и сульфата натрия и обработке оставшегося материала оксидом серы (1Ъ'). Из осадка получаются трн типа продуктов. которые можно легко разделить, следуюшего состава (в о(о)! В процессе высокотемпературной мокрой очистки газов, разработанной в Атомной лаборатории фирмы Норе Америкэн Рокуэлл Кори., используется эвтектическая смесь карбоиатов щелочных металлов (615, 6161, в состав которой входят 32% (масс.) 1.12СО„ 33% (масс.) )чаеСОз и 35% (масс.) К2СОз.
Точка плавления смеси 397'С. Это прозрачная подвижная жидкость, при 425'С подобна смеси вода — этиленгликоль; ее вязкость 0,012 Па с, плотность 2 г/см', удельная теплоемкость 0,4 и теплопроводность 1,4 Вт/(м' .'С). Смесь абсорбирует более 99% 502 из газов, содержащих 0,3— Зе!й 502, содержание оксида серы в хвостовых газах составляет 20 млн '. Процесс состоит из стадий абсорбции, восстановления и регенерации абсорбента.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
