Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 1 (1044948), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Часть раствора из нижней секции направляется в отгонную колонну 13, где при нагревании из него выделяется Ю,. Регенерированный раствор поступает в верхнюю секцию абсорбера. Вторая часть раствора из нижней секции абсорбсра поступает в реактор о, где обрабатывается известковым молоком 14 аналогично схеме ! варианта. Аммиачные методы обеспечивают степень очистки дымовых газов от Ю, в пределах 93 — 97 %. Методы на основе окиси магния Магнезитовый метод основан на применении окиси магния для связывания сернистого ангидрида в сульфит магния, который при нагревании разлагается на окись магния, возвращаемую для поглощения Ю, и концентрированный (более 10 %) БО„перерабатываемый далее в серную кислоту или серу. Вариант этого метода разработан в СССР.
В США фирмой «Кемико» вЂ” «Ксмикал Констракшн Корпорейшн» («СЬепвсо» вЂ” «СЬегп1са1 Сопзгпзс6оп Согр.») совместно с фирмой «Базик Кемикал оф Кливленд» («Ваз1с С)теппса1з») также разработан вариант магнезитового метода. В настоящее время на электростанции Бостон Эдисон Компани по этому методу очищают 500 тыс. нмз/ч дымовых газов, содержащих 0,141 % Ю, от сжигания мазута с 2,49 % серы от энергоблока мощностью 155 МВт: очистка газа осуществляется в одном скруббсрс Вентури, Схема процесса приведена на рис. 1.15. Дымовые газы поступают в абсорбер б типа Вентури, где орошаются суспензисй, содержащей кристаллы сульфита и сульфата магния и окись магния.
При этом происходит поглошение Ю, по реакциям МдО + Ю, + бН,О з МЕЮз 6Н,О МдО + Ю + ЗН,О з МцЮ ЗН,О Протекают также побочные реакции: МцО + Ю + 7Н О вЂ” з МрЮ4 7Н О Муз+ 1/20 + 7Н:О -' М~Ю„' 7Н,О Часть вытекающей из абсорбера суспензии поступает на отделение кристаллов в центрифугу У. Другая часть суспензии возвращается в Часть П. Технологические решеиия ло обезвреживани о вредаых веществ в газовых выбросах Рис.
! .1б. Схема процесса переработки кристаллов сульфита магния на серно-кислотном заводе: 1 — элеватор; 2 — бункер для Ма$0„3 — весовыс дозируюшие устройства; 4 — конвейер; У вЂ” бункер для кокса; б — элеватор; 7 — пьпеуловитсль; 8 — скруббер Вентури; Р— вентилятор; 10 — печь; 11 — бункер для Мао с вибратором; 12 — отгонная колонна; 13 — в нсйтра1изатор; 14 — скруббср; 15 — холодильник; 1б — дссорбер 105 скруббер, и к ней добавлястся окись магния, Кристаллы сульфита и сульфата магния отделяются на центрифуге и подвергаются сушке и дегидратации в барабанной сушилке 12 (маточный раствор возвращается в цикл абсорбции).
Дальнсйший обжиг высушенных кристаллов производится по схеме, приведенной на рис. 1.16. При наличии сульфата магния в высушенных кристаллах обжиг их проводится в смеси с восстановителем: МВЮз ™Ы~ Ю2 МЫБО4 +1/2С вЂ” » МБО + БО + 1ДСО Обжиг кристаллов осуществляется во вращающейся барабанной печи, Концентрация БО, в обжиговом газе составляет 15 — 16 %. После очистки обжигового газа от твердых частиц охлажденный газ направляется на серно-кислотное производство. Количество серной кислоты, получаемой из обжигового газа, со- ставляет 50 т/сут. Окись магния возвращается на ТЭС. Степень извлечения БО, из дымовых газов составляет 90 %. Процесс Грилло АГС разработан западногерманской фирмой «Грилло АкциенгезельшаФт» («Оп1!о АСЬ»).
Этот метод основан на применении для абсорбции БО, жидкой суспензии, содержащей смесь гидроокисных соединений окиси магния и двуокиси марганца, имеющих общую форму ХМаО МпО„в которой Х находится в пределах от 3 до 6. Кислород, связанный с марганцем, ускоряет реакцию абсорбции БО, из дымовых газов. При рН = 6,5 степень поглощения ЯО, из дымовых газов составляет 90 %. Поглощение БО, из дымовых газов производится суспензией в безнасадочном абсорбере.
Суспензия содержит сосдинсния серы до 50 % в виде сульфитов и бисульфитов и 50 % в ниде сульфатов магния и марганца (содержание твердой фазы составляет 30 %). Скорость газа в Глава 1. Технатогия снижен»» еаоержания БО~ в выбросах промышленной теплоэнергетики Рис, 1.!7. Схема процесса Грилло АГС: 1 — восстановленный абсорбснт; 2 — абсорбср; 3 — брызгоуловитсль; 4 — пологрсватсль; 5 — дымовая труба; 6 — резервуар для суспензии поглотитсля; 7 — рсзсрвуар для суспспзии кристаллов; 8— сушильная установка; 9 — бункер для сухого прслукта Газ На регенерацию ода 106 абсорбере — 10 — 15 м/с, температураа очищаемого газа — 70 С.
Часть суспензии выводится из циркуляции и подвергается сушке в распылительной сушилке, а полученный сухой продукт подвергается дальнейшему восстановительному обжигу с образованием обжигового газа, содержащего 5 — 6,5 % БО„и окислов магния и марганца, возвращаемых на абсорбцию БО, из дымовых газов. Обжиговый газ перерабатывается в серную кислоту. Схема процесса Грилло ЛГС приведена па рис.
1.17. Методы иа осиове соды !солей натрия) Садово-алектролитический' метод разработан в США фирмой Стоун и Всбстср» («Б!опс апг! ЖсЬа!ег») совместно с фирмой «Ионикс» («1оп1са»). По этому методу в качестве реагентов используются едкий натр 1ЧаОН и бисульфат натрия ХаНБО„которые рсгснерируются при помощи электролиза. Схема процесса представлена на рис. 1.18. Дымовые газы после золоуловителя поступают в скруббср-абсорбер. В нижней скруббсрной секции газы охлаждаются оборотной водой, которая вымывает из газа неуловленную золу, выводимую в виде шлама из отстойника. В верхней абсорбционной секции осуществляется поглощение БО, из дымовых газов циркуляционным раствором. Основные химичсскис рсакции, Рис.
1.18. Схема садово-элсктролитического процесса: 1 — золоуловитсль; 2 — дымовая труба; 3— скруббср-абсорбср; 4 — эксга> стср; 5 — пологрсватсль газа„б — отстойник; 7 — сборник шсло пгого раствора„8 — сборник насьппспиого раствора; 9 — сборник бисуаьфатного раствора; 10 — сборник раствора сульфата; П вЂ” рсакииоипая колонна; 12 — элсктролизср; 13— трансформаторная подстаниия и блок выпрялгитслсй; 14 — избыточная кислота; 15 — постоянный ток к элсктролизсрам; 1б — переменный ток к электромоторам насосов и эксгаустсров; 17 — псрсл1снньш ток от распрслслитсльного устройства элсктростаннии Часть И Технологические решения по обезвреживанию вредных вещеопв в газовых выбросах происходящие в абсорбционной секции, следующие: 2ХаОН + СО,-» Ха,СО, + Н,О Иа,СО,+ БО,-~ Ха,БО, + СО, 1ча,БО, + БО,+ Н,Π— з 2ИаНБО, Так как в дымовых газах присутствуют кислород и окислы азота, в растворе частично образуется сульфат натрия: Ха,СО,+1/20, — ~ Иа,БО, Из абсорбера раствор сульфит-бисульфита натрия поступает в реакционную колонну, где вступает во взаимодействие с раствором бисульфата натрия (смесь сульфата натрия и серной кислоты), при этом происходят следующие реакции: Иа,БО, + 2НаНБО„-+ -э 2ХаБ04+ БО,+ Н,О ХаНБО, + ХаНБО,-» — ~ Иа,БО,+ БО,+ Й,О Выделяющийся сернистый ангидрид подвергается осушке и направляется для переработки в серную кислоту, а раствор сульфата натрия — на элсктролитическую регенерацию с целью получения растворов едкого натра и бисульфата натрия, направляемых снова в процесс очистки дымовых газов и выделения БО,.
Из реакционной колонны раствор сульфата натрия подается в элсктролизер, где происходит разложение раствора сульфата натрия с образованием едкого натра, серной киспоты, водорода и кислорода: Ха,БО,+ ЗН,О -» -+ 2ХаОН + Й,БО, + Н, + 1/20, Водород используется для подогрева дымового газа после абсорбера (водород сжигается). Кроме того, во- дород может быть применен для восстановления концентрированного БО, в серу. Кислород может быть использован при переработке концентрировашюго БО, для производства серной кислоты. Электролиз раствора сульфата натрия проводится в диафрагмовых электролизерах двух типов: тренкамсрном и четырехкамерном. Трех- камерные электролизеры служат для получения в анодном пространстве растворов бисульфата натрия, а чстырехкамерные — для получения в анодном пространстве избыточной серной кислоты, выводимой из цикла, которая получается из сульфата натрия, образующегося в процессе абсорбции за счет окисления сульфита натрия.
В четырехкамерном электролизере имеется дополнительная непористая мембрана, селективно пропицаемая для анионов, но непроницаемая для катионов, что дает возможность получать в анодной камере только серную кислоту. Раствор едкого патра, содержащий некоторое количество сульфата натрия из электролизеров двух типов, подается для поглощения БО, из дымовых газов, а раствор бисульфата натрия из трехкамсрного электролизера направляется в реакционную колонну.
Степень очистки достигает 90— 92 %. Метод Веллл~ан-Лорд разработан в СШЛ фирмой «Веллман-Пауер Газ» («%е11тап-Розг баз»). Сущность его заключается в поглощении БО, водным раствором сульфита патрйя с образованием бисульфита натрия: ~азБО, + БО, + НзО = 2ИаНБО, 107 Глава 1. Уехнология снижения содержапия ЮО, в выбросах промышленной ве~глоэиергетики МаОН Рис. 1.19. Схема установки по методу Веллман-Лорд: 1 — узел очистки сбросной воды (1 — летучая зола; 2 — котел; 3 — к ссроулавливавгдей установке; 4 — установка нейтрализации сточных вод; 5 — сброс; б — подогрев газа); П— абсорбиионная сскиия (7 — сбросиая вода; 8 — абсорбср„' 9 — сборник ХаНЗО,); П1 — секпия регенсраиии (1Р— поглотительный раствор; 11 — испаритсль; П вЂ” конденсатор; 13 — иентриФуга; 14 — кристаллы; 15 — ИаОН); И' — серно-кислотный завод (1б — абсорбср; 17 — 98%-я серная кислота; 18 — холодильник; 19 — конвертеры; 2Р— сушильная башня) !08 При подогревс раствора бисульфита натрия происходит частичное испарение воды и разложение бисульфита натрия на двуокись серы и сульфит натрия, который выделяется в твердом вице: 21чаНБО,— ь Иа БОз+ ЯО, + Н О Двуокись серы, содсржащая водяные пары, охлаждается, а конценсированная влага растворяет кристаллы сульфита натрия, отделенныс на центрифуге.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
