Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 1 (1044948), страница 18
Текст из файла (страница 18)
1.8. Схема очисткидымовых газов от БО, аммиачно-и кислотным методом ГЧА: 1 — охлааительиый скруббср; 2 — отстойник; 3 — абсорбср; 4 — реактор; 5- серно-кислотная установка; б— азотно-кислотная зкстракиия; 7 — серно-кислотная зкстракци; 8 — осажасиис; 9 — фильтрация; 10 — нейтрализация; 11 — выпарка; 12 — грануляция Методы иа оеиоее аммиака Аммиачио-кислотный метод. По этому методу растворы сульфит-бисульфита аммония обрабатываются серной кислотой с образованием сульфата аммония и выделением сернистого ангидрида: (ХН,),Ю,+ Н,Ю„= (ХН4) Ю + БОз + НзО 2МН«НЮз + НзЮ4 (ХН«)зЮ4 + 250з + НзО Схема аммиачно-кислотного метода ТЧА (Теппеьсс ЧаПсу Лц11зог11у) показана на рис.
1.8. Метод основан на известных процессах абсорбции БО, сульфит-бисульфитными растворами с получением раствора сульфата аммония и выдсленисм концентрированного сернистого Глава 1. Технология снижения содержания,Ю, в выоросах лромыитенной тенлознергетики Рис. 1.9. Схема установки дли очистки дымовых газов от 30, аммиачно-кислотным мето- дом фирмы «Шова Денко»: 1 — дымовой газ; 2 — вывод золы; 3 — безиасадочиый скруббср; 4 — абсорбср с насадкой; 5— дымовая труба; б — реактор; 7 — подогреватель; 8 — пар; 9 — воздух; 10 — выпариой аппарат; П вЂ” вакуум; 12 — кристаллизатор; 13 — центрифуга; 14 — горячий воздух; 15 — труба- сушилка; 16 — циклоп; 17 — сульфат аммония 100 ангидрида при подкислении серной кислотой.
Перед абсорбцией БО, дымовой газ подвергается адиабатичсскому охлаждению циркуляционпой водой. Сернистый ангидрид псрерабатывается в крепкую серную кислоту, которая используется в процессе. Раствор сульфата аммония используется для осаждения гипса СаБО4 после обработки Фосфорита азотной кислотой (в растворе остается МН41 10з). Примерно 2/3 серной кислоты, полученной из сернистого ангидрида, направляется на разложение сульфит-бисульфитного раствора, а 1/3 — идет на разложение дополнительного количества Фосфорита. Образовавшаяся при этом Фосфорная кислота нейтрализуется аммиаком, после нейтрализации раствор солей концентрируется и соли гранулируются.
В результате получается фосфат-нитрат аммония, содержаший 26 % Х и 19 % Р,О, и являющийся ценным комплексным удобрением. Алвшачно-окислительный метод $ирмы «Шова Денко» («Яюъуа 1.1еп1со»). Схема процесса разработана фир- мой «Шова Дснко» (Япония) и приведена на рис. 1.9. Дымовой газ после золоуловителя поступает в бсзнасадочный скруббер для адиабатического охлаждения газа циркуляционной водой с температуры 130 — 180 'С до 60 'С. Одновременно в скруббере происходит доулавливание из газа твердых частиц и е10,. В циркуляционную воду добавляется немного поглотительного раствора для нейтрализации серной кислоты. Далее газ поступает в абсорбср с насадкой, орошаемый сульфитбисульфитным раствором, в который подается аммиак.
Отработанный раствор из абсорбера и скруббера поступает в реактор с водяной рубашкой, куда добавляется аммиак для перевода бисульфита в сульфит аммония. В реакторе происходит окисление сульфита аммония атомарным кислородом в сульФат аммония. Аммиачно-окислительный метод ТУА. Схема процесса показана на рис. 1.10, Дымовой газ сначала под- Часть 11. Технологические решения ло обезврезкиванию вредных веществ в газовых выбросах В тр969 низ Воздух од тратозат моная Зола. Рис. 1,10.
Схема очистки дымовых газов от БО, аммиачно-окислитсльным методом ТЧА: 1 — охладитсльиый скруббср; 2 — отстойник; 3 — абсорбер; 4 — окислитель; 5 — азотно- кислотная экстракция; б — реактор; 7 — фильтрация; 8 — цсйтрализация; 9 — выпарка; — ц нн, ход Зола Рис, 1.11. Схема установки для очистки дымовых газов от БО, аммиачно-бисульфатным методом ТЧЛ: 1 — охладительиый скруббср; 2 — отстойиик; 3 — абсорбср; 4 — окислитель; 5 — выпарка раствора сульфата аммония; б — разлоьксиис кристаыов сульфата аммония; 7 — растворение плавя бисульфата аммония; 8 — бисульфатиая экстракция; 9 — фильтрация; !Π— нейтрализация; 11 — выпарка; 12 — граиуляция всргастся адиабатическому охлаждению, а затем промывкс раствором сульфит-бисульфита аммония для поглошсния БО,.
Далее раствор сульфит-бисульфита аммония нейтрализуется аммиаком и подвергается окислению воздухом до сульфата аммония. Как и в аммиачно- кислотном методе, раствор сульфата аммония используется для осаждения гипса СаБО, после обработки фосфорита азотной ' кислотой. После выделения гипса раствор подвергается нейтрализации аммиаком, упаривается, а выделенная соль гранулирустся. Полученный продукт содержит 28% И и 14% Р,О,. Аммиачно-окислительный бисульфаптый метод ТМА.
Из нециклических аммиачных методов очистки дымовых газов от БО, в этом методе расходуется меньшее количество аммиака, чем в предыдуших, так как полученный сульфат аммония подвергается термическому разложению с образованием бисульфата аммония и аммиака: (1МН4) БО -+ ХН НБО4+ ИНз Аммиак возвращается на очистку газа от БО„а бисульфат аммония используется для разложения фосфорита. Этот процесс проверялся только на пилотной установке. Схема процесса приведена на рис. 1.11. Глава Х. Технология снижения содержания ЮОг в выбросах промышленной теплоэнергетики Рис. 1.12, Принципиальная схема аммиачно-бисульфитного метода: 1 — абсорбер; 2 — реактор; 3 — аппарат для разлогкения сульфата аммония; 4 — установка Клауса; з — газ на очистку; б — сброс очишенного газа в дымовую трубу; 7 — избыточный сульфат аммония„' »' — подача тепла; Р— восстановитель; 10 — олементарная сера; 11 — циркулянионный насос 102 Как и в аммиачно-окислительном процессе ТуА, после охлаждения газа и абсорбции БО, раствор сульфит-бисульфита аммония окисляется воздухом до сульфата аммония.
Затем раствор сульфата аммония упаривается. Кристаллы сульФата аммония подвергаются термическому разложению при температуре 370 'С. Аммиак возвращается в абсорбер, а плав бисульфата аммония растворяется в воде и направляется на разложение Фосфорита. После отделения гипса в растворе остаются сульфат аммония и Фосфорная кислота. Раствор подвергается нейтрализации аммиаком, выпаривается, а выделенные твердые соли гранулируются. Готовый продукт содержит 20% Ми 15% РО. Аммиачно-бисульфатный циклический метод ТУА. По этому методу раствор сульфит-бисульфита аммония подвергается обработке бисульфатом аммония с образованием сульфата аммония и 100%-го БО,; (ХН ) БО + 21ЧН4НБОз = — 2(ХН )зЮ4+ КО + Н О ИН4НБОз+ ХН4НБО4— (ХН,),БО,+ БО,+ Н,О Сульфат аммония подвергается термическому разложению на бисульфат аммония и аммиак, которые возвращаются в процесс. Часть сульфата аммония, образовавшаяся при абсорбции ЯО, в результате окисления сульфит-бисульфита аммония кислородом, содержащимся в дымовых газах, выпускается в виде товарного продукта.
При данном методе расход аммиака минимален. Схема процесса приведена на рис. 1.12. Аимиачпо-известковый метод разработан французскими Фирмами «Южин Кульман» и «Веритэм» («Брпе КцЫптапп» апд «Ие~п1ат») и Энергетическим Управлением Франции (Е!есгг1с11е с1е Ргапсе) в двух вариантах, В 1 варианте весь отработанный раствор сульфит-бисульфита аммония, содержащий также сульфат аммония для реге- Часть П. Технатогические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах Рис. 1.13. Схема аммиачно-известкового метода (1 вариант): 1 — вход газов; 2 — выход газов; 3— абсорбср 1-й ступени; 4 — растворы; 5 — пар; б — реактор ал~л~иака; 7— повыситель давления; 8 — вода; У— центрифуга; 10 — бункер с известью; 11 — известковое л<олоко; 12 — абсорбер 2-й ступепи; 13 — охладитель; И вЂ” шлам в отвал; 15 — дополиигельиый газообразный аммиак; 1б— резервуар для фильтрата ин - — - --- — гг 11- л В Фу у во Рис.
1.14. Схема аммиачно-извсстко- вого метода (!! вариант): 3 — абсорбер; 12 — дополиительпый газообразный аммиак; 13 — колонна зля оттоики ссрпистого аипгдрида [осталыгые позииии аиалоплчиы рис. 1.13) 103 нерации аммиака, подвергается обработкс известью с получением шлама. сульфит-сульфата кальция. Во П варианте часть раствора подвергается указанной обработке известью, а из остальной части при кипячении выделяется 100%-й сернистый ангидрид. В ! варианте схема очистки дымовых газов от БО, осуществляется при последовательном прохождении газа через два абсорбера (рис. 1.! 3).
Аммиак для процесса вводится в газ 1 перед абсорбером 1-й ступени 3, Абсорберы 3 и 12 орошаются растворами сульфит-бисульфита аммония. Раствор из цикла 2-го абсорбера 12 передается в цикл 1-го 3. Отработанный раствор из цикла 1-го абсорбсра направляется в реактор 6 для обработки известковым мо- локом 11 при нагреве острым паром 5. При этом происходят следуюшие реакции: (1ЧН,),БО4+ Са(ОН), -э -~ СаБО4+ 2МНз+ 2Н,О ХН4НБОз+ Са(ОН)з л — л СаБО, + ХНз+ 2Й,О (ХН4)зБОз+ Са(ОН) — э — л СаБО, + 2ХН, + 2Н,О Выделявшийся аммиак возврашается в цикл.
Шлам 14 подвергается охлаждению, обезвоживанию на центрифуге У и идет в отвал. Во П варианте метода (рис. 1.14) газ 1 очищается в абсорбере 3, состоящем из двух секций. В верхнюю секцию подается регенерированный раствор (с более высоким рН), а в Глава 1. Технология снижения содержания 50, в выбросах промышленной гпеплознергеллики Очищенный газ в Рис. 1.15. Схема магнезитового метода очистки дымовых газов от БО,; 1 — бункер с вибратором для хранения МвО; 2 — систсл1а вссов; 3— емкость для свежего раствора; 4— неочишеннмй дымовой газ; 5 — дммосос; б — абсорбср ЯО,; 7 — дыл1овая труба; 8 — нььчсуловитель; У— центрифуга; 10 — конвейер для мокрого кека; 11 — емкость для маточного раствора; 12 — барабанная сушилка; 13 — бункср для хранения МОЗО, ибо 104 нижней очистка газа происходит при циркуляции раствора.