Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 1 (1044948), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Установка обеспечивала эффективность очистки ат ИО„ и БО, соответственно на 60 и 90 %. Установку обслуживали восемнадцать человек. Расход электроэнергии составлял 1,5 % мощности катсльиой установки. Десорбируемый газ, в котором объемное содержаиис ЯО, равно примерно 35 % и который также включает в себя БО„СО, водяные пары, С1- и Р-содержащие соединения, пыль, мышьяк, ртуть, селеи, аммиак, очищался в промывиых колоннах. В итоге после фильтрации промывачнои* воды получали до 30 кг/ч достаточно токсичного продукта, складируемого в специальном хранилигце. Очищенный от примесей газ пропускали через конденсатор для удаления основного количества паров воды; сушили в колоние с 98,5%-й серной кислотой; иа~ревали до 410 'С.
Окисление таким образом подготовленного газа проводили в присутствии промышленного катализатора на основе Ч,О,. Коммерческую серную кислоту получали при абсорбции образовавшегося БО, в специальных колоннах. Ежегодно при потреблении 4 тыс. т активированного кокса и 2 тыс. т аммиака вырабатывается до 30 тыс. т Глава 3. Комплексные технологии очистки дымовых газов концентрированной серной кислоты. Технологическая схема комплексной* очистки от летучей золы, ЗО, и 1ЧО„ с использованием активированного угля впервые была разработана на мусоросжигательном заводе в г. Дюссельдорфе применительно к установке, сжигающей 450 тыс. т/год (12,5 т~ч) мусора, с расходом дымового газа 80 тыс.
м'/ч (рис. 3.2). В соответствии с рис. 3.2, очистка от основных количеств БО, осуществляется с использованием мокросухой технологии с впрыскиванием раствора извести. Размещенный за абсорбером электрофильтр обеспечивает обеспыливание потока с удалением соединений кальция и летучей золы. Затем дымовой газ подвергается очистке от тяжелых металлов, С1- и Г-производных углеводородов (в том числе диоксипов и фуранов) и остаточных количеств БО„НС1, Очистка от ИО, происходит в ОеХО -реакторе в движущемся слое активированного угля при температуре 130 'С. Описанная технология обеспечивает снижение концентрации* загрязнителей в дымовом газе мусоросжигатсльной установки до следующих значений: Вещество ИО, БО, Зола НС! НГ Концентрация, мг/м' 100 50 1О 10 . 1 3.2. ЭДТА-технология очистки дымовых газов от ХО и 80, Очистка основана на способности хелатных комплексов двухвалентного железа связывать 1ЧО по реакции: Ре(П)1.
+ ХО = Ге(П)ЬХО, (3.2) где 1. — лиганд, обычно этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА) или гексаметилтетраамин. Очистка от ХО„реализуется в скруббере с интенсивным ороше- Актиаиродонныб Кокс уголь Коксовый фильтр реактор 144 Рис. 3.2. Сухая газоочистка от Я~О„, ЗО, и пыли с использованием активированного у~ля я с системы Дюссе1ьдорф» ку для получения гипса и регенерации КОН по реакциям: К,БО, + Са(ОН), = СаБО, + 2КОН (3.8) К,БО, +Са(ОН), =СаБО, +2КОН (3.9) В связи с частичным окислением двухвалентного железа до Ге(!11) и его потерей в системс регенерации раствора в технологической схеме предусматриваются непрерывное введение комплекса Ге(П) ЭДТЛ и специальный аппарат, в котором обеспечивается восстановление трехвалеитного железа до двухвалситного. Из рассмотрения приведенных реакций слсдуст, что в описываемом методе, в конечном счете, в присутствии растворимого в воде катализатора происходит взаимодействие двух токсичных реагентов ИО„и БО„приводящее к их обоюдной нейтрализации.
Теоретически катализатор и поташ в процессе ие расходузотся. В согласии с химическими реакциями процесса оптимально применять этот метод для очистки газа котлов, сжигающих угли со средней концентрацией БО,. В этом случае степень очистки от 1ЧО, и БО, может достигать соответственно 80 — 85 и 90 %. Возможность использования данной технологии для очистки дымового газа, не содержащего оксидов серы, ие очевидна и экспериментально ие исследовалась. Испытания этой технологии в СШЛ были проведены на ТЭС на пилотной установке (1,5 МВт). Эффективность очистки от ХО„и БО, достигала соответственно 60 и 100 % По оценке Лргонской лаборатории ЭПРИ, дополнительные капитальные затраты на этот метод очистки нием в водном растворе извести, соды или поташа и Ге(11) ЭДТЛ (0,1 моль/л).
Имеются патентные данные о возможности использования водной суспеизии извсстияка. В скрубберс при использовании поташа протекают реакции: К,СОз+БОз = КзБО, + СО, (3.3) КзБОз + НзО + БО, =2КНБО, (3.4) Гс(П)~ж + К,БОз = Ге(П)1 + КзБО4 + 0 5Из (3.5) 2Ге(П)1.ИО+ 5К1-БО, = =2Гс(П)Е,+ЩБО,К), + (3.6) + ЬП1(БОзК)з + 211зО~ приводящие к поглощению 50, и образованию трудиорастворимых амидо- и имидо-сульфонатов. Технологические схемы процесса предусматривают предварительное обеспыливание газа в электрофильтрс, охлаждение до 95 'С и непрерывную регенерацию раствора. Последний циркулирует через систему аппаратов, где получаемые по уравнениям (3.5) — (3.6) малорастворимые амидо- и имидо-сульфонаты выделяются из циркулирующего раствора на барабанных фильтрах и отмываются чистой водой.
Затем эти соли подвергаются термическому разложению до ИН„БОз и КНБО;. 61ЧН(БОзК)з —— 2зчз+21чНз+ (3 7) +6К,БО +бБОз Образующиеся при этом газы поступают в воздух горелок котла. Фильтрат после отделения солей частично возвращается в скруббер, частично поступает в установ- 145 Часть П. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах Глава 3. Комплексные технологии очистки Дымовых газов 146 от ХО„составляли бы 1/8 затрат на гехнологию СКВ, поскольку в данном случае использовалась технология мокрой сероочистки, модифицированная для улавливания ХО„ лишь узлом для выделения калийных солей и системой подачи растворимого в воде хслатного комппскса железа (11).
Стоимость процесса, связанного с регенерацией кагализатора, при этих расчетах не учитывалась. Была предпринята попытка реализовать эту технологию на пыле- угольной ТЭС г. Нелеп в ФРГ. Однако опытные испытания показали, что высокая стоимость катализатора, его потери в процессе и непостаточная отработка стадии регенерации делают процесс нерентабельным. 3.3. СцО-процесс очистки дымовых газов от ХО и ЯО, Впервые процесс был разрабоган в начале 70-х годов Фирмой ЯзеП и реализован на стенде в стационарном слое катализатора с использованием двух аппаратов, попеременно работающих в режимах очистки газа и регенерации катализатора.
В отличие от СКВ-технологии, применяемый катализатор приготовлен на основе оксида меди, нансссшгого на оксид алюминия, без использования токсичного оксида ванадия. Очистка протекает при 400 С и основана на восстановлении ИО„ аммиаком по реакции (3.1) при одновременной хемосорбции 80, присутствующим в катализаторе оксидом меди: 280, + О, + 2СпО = 2СЦБО, (3.10) По истечении некоторого времени катализатор регенерируется при обработке восстановителем (Н„СО или СН,): СЦБО4+2Н, = Си + 802 + 2Н,О (3.11) 2Си804 + СН4 — (3 12) =2Св + 280, + СО + 2Н О При этом образовавшийся при абсорбции сульфат меди разлагается с выделением $0, и образованием металлической меди.
Затем повторяется цикл катализа и абсорбции, при котором вначале металлическая медь окисляется кислородом дымового газа до оксида. Важно отметить, что обе стадии — очистка и регенерация — протекают при одной и той же температуре 400 С. Газы регенерации используются для получения БО, или для псреработки на элементарную серу. Эффективность очистки от БО и ХО достигает соответственно 90 и 70 %.
Этот метод не нашел практического применения в 80-х годах. Более того, он не был испытан и в реальных условиях ТЭС. В 90-с годы в США СцО-технология под названием «СОВКА-процесс» разрабатывалась с использованием движущего слоя катализатора. Предлагалось совместить установки очистки дымового газа и получения серы по Клаусу. В альтернативном варианте утилизацию серы проводят при использовании скруббера„орошаемого аммиачной водой с целью получения сульфата аммония.
Ожидается эффективность очистки от Ь'О. и БО, на уровне 95 — 99 %, что крайне неубедительно. Этот вывод вытекает из проведенных исследований при разработке СКВ-про- Часть 11. Технологические решения но обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах цесса. Было. показано, что в конечном итоге максимальная эффективность очистки от ИО, зависит не от активности катализатора, а от качества раздачи аммиака по сечению реактора и, как правило, не может быть больше 90 %.
1зис. 3.3. Принципиальная технологическая схема электронно-лучевой установки для очист- ки дымовых газов от оксидов азота и серы: 1 — теплообченник; 3 — зашита от рентгеновского излучения; 3 — ввод аммиачно-воздушной :исси; 4 — электронный ускоритель; 5 — рукавный фильтр; 6 — конечный продукт; 7 — дымо- :ос; А — очишасмый газ;  — очишснный газ 147 3.4. Электронно-лучевая технология очистки дымовых газов от ХО и ЯО, Впервые начала разрабатываться в Японии в 70-х годах фирмой «ЕВАВА 1п(егпа11опа1 Согр.а, которая затем, в 1983 — 1988 годах, отрабатывала ее на пилотной установке мощностью 5 кВт на буроугольной ТЭС в США.
Параллельно эта технология испытывалась также в ФРГ в 1984 — 1989 годах на установке с объемом дымовых газов до 20 тыс. мз/ч, Последняя была смонтирована на байпасе сероочистной установки пылеугольного котла с сухим шлакоудалением. Принципиальная технологическая схема установки приведена на рис. 3.3.
Предварительно дымовой газ обеспыливастся и охлаждается в специальном аппарате путем впрыска воды, проводятся подогрев (охлаж-' дение) газа до температуры 70 — 90 'С в трубчатом теплообменнике и каплеулавливание. Для связывания продуктов реакции, образующихся под влиянием облучения, непосредственно в камеру ускорителя подается аммиак. Под действием электронного облучения происходит образование радикалов ОН, О, НО„И. Затем протекает окисление ИО и связывание ИО, до азотной кислоты.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
