Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 1 (1044948), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Газы проходят электрическое поле в сухих электрофильтрах со скоростью 0,8 — 1 м/с, а в мокрых элекгрофильтрах — 1 — 1,5 м/с. Пыль, уловленная в сухих электрофильтрах, сыпуча, однако налипает на поверхности электродов и зависает в бункерах. Газы печей кальцинации глинозема обычно очищают от пыли по следующей схеме. Газы из печей при температуре около 300 'С направляют в батарейный циклон с элементами диаметром 250 мм, затем— во второй батарейный циклон с элементами диаметром 150 мм и далее— в электрофильтры. Дымососы устанавливают в конце системы или перед электрофильтрами.
Обычно батарейные циклоны монтируют над печами, и уловленная в них пыль самотеком возвращается в печь. Пыль, уловленная.в электрофильтрах, возвращается в печь низконапорным пневмотранспортом. При этом применяют вертикальные или горизонтальные электро- фильтры, последние обязательно двух-, трехпольные. Степень улавливания пыли в двух ступенях батарейных циклонов достигает 95 %. Суммарная степень улавливания пыли во всеи* установке больше 99,5 %; запыленность очищенных газов равна 0,1 — 0,3 г/мз (и.), но при нарушении режима доходит до 1 г/м'(н.) и выше.
Рекомендуют применять скорость газов в электрическом поле элсктрофильтров, равную 0,5 — 0,7 м/с. В горизонтальных электрофильтрах, используемых в этом случае, устанавливают осадительные электроды из волнистого железа; в вертикальных электрофильтрах — пла- Часть П. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах 237 стинчатые осадительные электроды с карманами. На одном из заводов для очистки газов печей кальцинации применяют мокрую систему газоочистки. Газы из печей пропускают последовательно через два батарейных циклона, а потом промывают водой в скруббере.' Запыленность газа после скруббера — около 0,2 г/м'(н.).
Орошающая жидкость' циркулирует по замкнутому циклу, пока концентрация твердого в орошающей жидкости (пульпе) не достигнет заданной величины. Такую пульпу фильтруют; полученный кек, соаержаший глинозем„возвращают в печь. Мокрая газоочистка для улавливания глиноземной пыли дешевле, чем очистка в. сухих электро- фильтрах, но для фильтрации пульпы в настоящее время еше нст хорошей аппаратуры. На заводах, перерабатывающих нефслип, имеются цементные (трубчатые) псчи.
Для очистки газов этих печей устанавливают,пылевыс камеры и последовательно горизонтальныс трехпольные электрофильтры. Уловленную пыль возвращают, вдувая ее в холодный конец печи, или в смеси с сырым шламом загружают в печь. Температура газа на входе в электрофильтр составляет около ЗОО С; а на выходе из него — 240 — 250 С; скорость газа в электрофильтре— 1 — 1,2 м/с; эффективность улавливания пыли — около 93 %, но запыленность очищенного газа равна — 1 — 1,5 г/м' (н.). Глава 7.
Очистна отходящих газов в различных отраслях промышленности ГЛАВА 7 ОЧИСТКА ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ В ХИМИЧЕСКОЙ, НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ОТРАСЛЯХ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 7.1. Очистка газов от БО, в химических производствах 238 Сернистый ангидрид является одним из наиболее распространенных компонентов вреднъи выбросов химической промышленности. Большие количества его выбрасываются в атмосферу при производстве серной кислоты, а также при сжигании высокосернистого топлива в тепло- энергетических установках. В отходящих газах серно-кислотных производств содержание сернистого ангидрида достигает 0,2 — 0,3 % (объемн.).
В отходящих газах присутствует также некоторое количество серного ангидрида и тумана серной кислоты. В серно-кислотных цехах улавливание тумана и брызг серной кислоты производится в абсорбционных башнях и электрофильтрах, Проблема полного улавливания сернистого ангидрида на большинстве заводов пока не решена, несмотря на большое число предложенных и апробированных.в производственных условиях методов.
Это объясняется тем, что все существующие методы очистки отходящих газов от сернистого ангидрида являются дорогостоящими и выбор того или иного из них зависит от получаемых побочных продуктов, реализация которых оказывает влияние на технико-зкономические показатели процесса очистки. Все известные и проверенные в заводском масштабе методы очистки газов от БО, можно разделить на три основные группы: 1) аммиачные методы, позволяющие одновременно с очисткой газов от 50, получать сульфит и бисульфит аммония, которые используются как товарные продукты либо разлагаются кислотой с образованием высококонцентрированной БО, и соответствующей соли; 2) методы нейтрализации сернистого ангидрида„позволяющие одновременно получать сульфиты и сульфаты.
Эти методы обеспечивают высокую степень очистки газов, но получаемые продукты имеют ограниченный спрос в народном хозяйстве; 3) каталитические методы, основанные на окислении сернистого ангидрида в присутствии катализаторов с получением разбавленной серной кислоты. Выбор того или иного метода очистки от сернистого ангндрила должен быть решен с учетом местных условий, наличия поглотителей и потребности в получаемых продуктах. Часть И.
Технологические решения но обезвреживанию вредных веи4еств в газовых выбросах 7.1.1. Аммиачные методы очистки газов от сернистого ангидрида Аммиачные методы очистки отходящих газов от сернистого ангидрида основаны на взаимодействии БО, с водными растворами сульфита аммония: БО, + (ИН4),80, + Н,О = 2ХН4НЯО, Полученный бисульфит аммония подвергается разложению кислотным, автоклавным, циклическим либо нециклическим способами. Аммиачно-кислотные способы являются относительно экономичными, но требуют расхода дефицитного продукта — аммиака. Получаемые при этом соли и товарная двуокись серы не всегда компснсируют расходы на очистку. Разложение бисульфита аммония осуществляется с помощью серной, азотной или фосфорной кислот.
При этом образуются товарная двуокись серы и соли аммония. Аммиачно-кислотные методы нашли применение для очистки отходящих газов серно-кислотных и металлургических производств. Аммиачно-сернокислотный метод заключается в обработке бисульфига аммония серной кислотой; 2ИН4НБОз + НзБ04 — ~ — + 2(ИН4)з304 + 2Н10 + БОз Половина поглощенного сернистого ангидрида на специальной установке перерабатывается в серную кислоту (последняя используется в этом же процессе для разложения бисульфита), а вторая половина может быть реализована в виде жидкой двуокиси серы или переработана в товарную серную кислоту известным способом.
Необходимым условием нормальной работы установки является предварительная очистка газов. Присутствие в газе тумана серной кислоты приводит к образованию аэрозоля сульфата аммония, который плохо улавливается в абсорберах и электрофильтрах. Кроме того, увеличивается расход аммиака. Поэтому газы, поступающие на очистку, должны быть предварительно направлены в электрофильтры для очистки от тумана и брызг серной кислоты. Технологическая схема аммиачно-ссрнокислотного метода очистки отходящих газов от сернистого ангидрида показана на рис.
7.1. Основным аппаратом установки является абсорбер распылительного типа (АРТ). Газ„содержащий 0„1— 0,3 % БО„после моногидратного абсорбера поступает в верхнюю часть аппарата АРТ 1, который состоит из трех зон: распылительной, абсорбционной и сепарацианной. В верхней распылительной зоне установлены семь распыли- тельных конусов. Очищаемый газ поступает в аппарат сверху и со скоростью 20 — 25 м/с проходит через распылительные конусы, к которыы м подводится поглоти тел ьный раствор. За счет большой скорости движения газа происходит распыление рабочего раствора, в результате чего достигается тесный контакт между газовой и жидкой фазой.
Абсорбция сернистого ангидрида сульфитом аммония происходит в средней, абсорбционной части ЛРТ. Эффективность очистки газа зависит от состава поглотитсльного раствора. Основными параметра- Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности 100 % 802 1сз на очистку Серная кислота В атмосферу Поглотительный рост р Газ.
очищен- ный от О1 РаствоР Сульфат аммиака аммония 117 Растйор аммиака Насыщенный раствор Рис. 7.1. Технологическая схема аммиачно-сернокислотного метода очистки газов от БО, с использованием АРТ: 1 — АРТ; 2 — каплеотбойник; 3 — электрофильтры; 4 — колонна разложения; 5, 7 — насосы; о— сборник сульФата аммония; 8, У, 11 — емкости; 10 — сборник аммиачной волы 240 ми, характеризующими активность раствора, являются общая концентрация солей и соотношение между концентрациями сульфита и бисульфита аммония. Увеличение содержания сульфита аммония в растворе приводит к увеличению скорости абсорбции сернистого ангидрида, но при этом повышается давление насьпценных паров аммиака над раствором, что способствует возрастанию его потерь с отходящими газами.
При увеличении концентрации бисульфита аммония растет парциальное давление сернистого ангидрида над раствором и уменьшается степень поглощения БО,. При повышении общего солесодержания в растворе возникает опасность кристаллизации солей и выпадения их в осадок, что приводит к выходу из строя аппаратов. В связи с этим на установке предусмотрен контроль и регулирование заданных параметров.