Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 1 (1044948), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Изменение содержания сульфи- та аммония в растворе регулируется путем изменения подачи аммиака. При увеличении количества ьчНз протекает реакция: 1ЧН4НБОз+ МН + (МН4)зБОз Образующиеся сульфит и бисульфит аммония в виде раствора поступают в нижнюю сепарационную часть аппарата. Здесь, благодаря уменьшению скорости потока, капли жидкости отделяются от газа. Очищенный от сернистого ангидрида газ проходит брызгоуловители 2 и через электрофильтры 3 типа МБ-14-2 выбрасывается в атмосферу. Собиравшийся в нижней части АРТ сульфит-бисульфитный раствор аммония направляется в сборник 9.
Сюда же поступают конденсат из электрофильтров и свежий раствор аммиака из емкости П через байпасный ресивер 10. Стабилизированный по коььцентра- Часть П. Технологические решения но обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах ции поглотительный раствор вновь подается на орошение АРТ. Когда концентрация сульфит-бисульфитных солей в поглотительном растворе достигает 500 — 600 г/л, его из емкости У периодически отводят в сборник 8, а отсюда с помощью центробежного насоса 7 подают на орошение колонны разложения 4.
Колонна разложения 4 представляет собой цилиндрический аппарат насадочного типа, в нижнюю часть которого через распределительную грубу подается острый пар, а сверху поступает 94%-я серная кислота. Здесь при температуре 70 'С протекают реакции: 2ИН4НБО + Н 504 -+ -э (1чН,),Ю4 + 250, + 2Н,О (1ЧН,),БО, + Н,ЯО, -э -~(ХН,),БО,+БО, + Н,О Выделяющаяся 100%-я двуокись серы отводится из колонны и используется для получения серной кислоты или направляется на склад. Раствор сульфата аммония из кубовой части колонны 4 поступает в емкость б.
Здесь он нейтрализуется аммиачной водой до нейтральной или слабощелочной среды и центробежным насосом 5 подается на склад готовой продукции. Ниже приведены технологические показатели работы установки для очистки газов от сернистого ангидрида аммиачно-сернокислотным способом: Производительность установки по газу, м'/ч Концентрация солей еульфита и бисульфита в цикле орошения АРТ, г/л. Ачмиачно-азотнокислотный метод. В НИУИФ разработан аммиачноазотнокислотный метод очистки отходящих газов от сернистого ангидрида сульфит-бисульфитным раствором с последующим разложением полученных растворов азотной кислотой: (ИН4) БО + 2НИО = 21чН41чОз + Я)з + НгО 4 3 3 =1'1Н„1'10, + Ю, + Н,О В результате этих реакций образуются товарная двуокись.
серы и аммиачная селитра, используемая в качестве азотного удобрения. 241 Соотношение концентраций сульфита и бисульфита в растворе .............., Концентрация, %: ХН4ОН в Растворе ............. Н,БО„, поступающей ' в колонну разложения ...... Содержание (ХН,),БО, в растворе сульфата аммония, %.
Температура раствора на выходе из колонны разложения, 'С ......................... Давление газа перед абсорбе ром АРТ, Па Содержание БО, в отходящих газах, % ............... Степень очистки газа, %.......... Расходные коэффициенты, кг/т: Н,БО, на разложение сульфит-бисульфитного раствора . аммиака поглотительного раствора, м~/ч ...... 0,8 — 1,3 . 50 — 80 3,99 1О' .... 0,03 .
14 . 4,87 Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности Газ очис Р Р 4ммианаты Рис. 7.2. Схема процесса аммиачно-азотнокислотного метода очистки газа от сернистого ангидрида: 1 — абсорбср; 2 — фильтр; 3 — реактор; 4 — отгонная колонна; 5 — выпарной аппарат; б — сборник; 7 — смсситсль; 8 — центрифуга; У вЂ” отлувочный аппарат; 10 — абсорбср поглошсния аммиака Технологическая схема процесса показана на рис.
7.2. Очищаемые газы поступают в абсорбер насадочного типа 1, орошаемый сульфитбисульфитным аммиачным раствором. Газ после очистки выбрасывают в атмосферу. Насыщенный рабочий раствор выводится из нижней части абсорбера и поступает в фильтр 2. Здесь из раствора удаляются твердые примеси. Очищенный раствор направляется в реактор разложения 3. Сюда же подается азотная кислота.
Для лучшего персмешивания реагирующих компонентов реактор снабжен мешалкой. Продукты разложения поступают в отгонную колонну 4, в нижнюю часть которой подается сжатый воздух. В результате из раствора отдувается сернистый ангидрид, его выводят из аппарата и присоединяют к потоку сернистого ангидрида, выходящего из реактора и на- В атмосферу правляемого на дальнейшую переработку в серную кислоту. Концентрация сернистого ангидрида после смешения отдувочных и реакторных газов составляет 15 — 30 %. Раствор соли из колонны 4 направляется в выпарной аппарат 5, обогреваемый паром. В результате упаривания раствора в вакууме при температуре 70 С концентрация солей в растворе возрастает до 600 †6 г/л. Далее раствор поступает в аппарат 7 для насыщения аммиаком. При этом образующийся сульфат аммония с примесью нитрата аммония выпадает в осадок, который направляется на центрифугу 8.
Маточный раствор, содержащий аммиачную селитру, из аппарата 7 и центрифуги 8 поступает в сборник жидких аммиакатов б, а затем к потребителю. Сульфат аммония выводят из центрифуги и отдувочного аппарата У и передают на дальнейшую пе- Чскть П. Технологические решения ло обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах 80~ на задоа серной кислоты Газ на очистку дммиак ЦиРквлкЧю- щио раство р Фосфяоная кислота Воздух Фос4ит аммония . Пар Рис. 7.3. Схема аммиачно-фосфорнокислотного метода очистки газов от ЯО,: 1 — абсорбср Вснтури; 2, 5 — канлеуловители; 3 — сборник; 4 — смкость; 6 — насос; 7— лссорбер Вснтури; 8 — воздуходувка; Р— реактор разложения 243 рсработку. Газообразный аммиак, выделяющийся в центрифуге 8 и отдувочном аппарате У, частично возвращается в аммиачный нейтрализатор 7, Основная часть его улавливается в абсорбере 1б.
Образующаяся аммиачная вода подается на орошение абсорбера 1 для поглощения сернистого ангидрида. При очистке этим методом дымовых газов ТЭЦ, содержащих 0,3 % сернистого ангидрида, на 1 т утилизируемого сернистого ангидрида можно получить 1,3 т серной кислоты, 3 т жидких азотных удобрений и около 0,2 т сульфата аммония с примесью нитрата аммония. Аммиачно-фосфорнокислотный метод. При использовании этого метода очистки образуются фосфорные удобрения и сернистый ангидрид, который может быть далее переработан в серную кислоту.
Разложение сульфит-бисульфита аммония' фосфорной кислотой протекает по реакциям: 3(ИНа)зБОз+ 2НзРО4 л — л 2(ИН4)зРО4+ ЗБОз + ЗНзО В атмосферу ЗИН4НБО + Н РО > + (ИН4)зР04 + ЗБОз + 3НтО Технологическая схема процесса приведена на рис. 7.3. Отходящие газы цеха серной кислоты, содержащие до 0,3 % БО„поступают в скруббер Вентури 1. В горловину скруббера подаются циркулирующий раствор сульфитбисульфита аммония и газообразный аммиак. Очищенный от сернистого ангидрида газ проходит каплсуловитель 2 и через трубу выбрасывается в атмосферу.
Часть циркулирующего раствора непрерывно поступает в сборник 3, откуда направляется в реактор разложения У, снабженный мешалкой и подогревом. Сюда же из емкости 4 подастся фосфорная кислота. Продукты разложения, содержащие сернистый ангидрид и фосфат аммония, направляются в трубу Вентури — дссорбср 7, куда вдувается сжатый воздух компрессором 8. Десорбируемый сернистый ангидрид проходит каплеотделитель 5 и используется далее для переработки в серную кислоту.
Фосфат аммония насосом б также направляется на дальнейшую псрсработку. Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности Вода Аммиак Очищенный газ Газ на очистку Сульфат аммония кристол Говарная сера Рис. 7.4. Схема очистки газов от ЯО, аммиачно-автоклапным способом: 1 — скруббер; 2 — фильтр-пресс; 3 — автоклав; 4 — выпарноя аппарат; 5 — центри$уга; 6 — су~ничка 244 Ал~миачно-автоклавный метод. Сернистый ангидрид абсорбируется раствором сульфит-бисульфита аммония.
По достижении опредепенной концентрации солей в растворе его передают на разложение. В отличие от аммиачно-кислотного метода, разложение сульфит-бисульфитных растворов производят не кислотами, а нагреванием в авгоклавс до 140 — 150 'С. При этом в кислой среде происходит разложение солей аммония: 4 3 ( 4)2 3 — э 2(ИН),Ю + Я+ Н,О Получаемые сульфат аммония и сера используются как товарные продукты. Технологическая схема аммиачно-автоклавного метода очистки приведена на рис.
7.4. Очишаемые газы, имеющие температуру 150 С, поступают в скруббер насадочного типа 1, орошаемый циркуляционным раствором, содержащим сульфит-бисульфит аммония и свободный аммиак. В процессе абсорбции сернистый ангидрид взаимодействует с аммиаком, в резуль- тате чего содержание солей в растворе увеличивается.
Очищенный газ выбрасывают в атмосферу, а циркулирующий раствор предварительно очищают от механических примесей в фильтр-прессе 2 и насосом подают в автоклав 3. Отфильтрованный раствор нагревают в автоклаве до 150 С при давлении 5 10' Па. Для ускорения реакции в автоклав добавляют серную кислоту, серу, селен или тиосульфат.
Количество добавляемой серы определяют по стехиомстрическому расчету для перевода всего сульфита в тиосульфат. При двух-, трехкратном избытке серы продолжительность процесса составляет около 1 ч. Добавление 0,003 % селена (от массы раствора) позволяет вести процесс при 135 С. Образовавшуюся в автоклаве жидкую серу, содержащую до 99,9 % основного вещества, отводят в виде товарного продукта на склад. Раствор сульфата аммония подается на выпарную установку 4.
После охлаждения упаренного раствора выпавшие кристаллы сульфата аммония отделяются в центрифуге 5 и Серная кислота Часть !1. Технологические решения но обезвреживаиию вредных веществ в газовых выбросах Очищенный газ ЯОт: Аммиа и Раствор В Газ на очистку Сера Вода Сульфат аммония Рис. 7.5. Схема аммиачно-циклического процесса очистки газов от ЗО,: 1 — скруббер; 2, 4 — хололильники; 3 — поглотитсльная башня; з — отгонная колонна; 6— выпарныс аппараты; 7 — кристаллизатор; 8 — центрифуга; 9 — автоклав 245 после сушки в сушилке 6 направляются на склад готовой продукции.
Недостатком метода является большой расход аммиака и пара. Аммиачно-циклический метод заключается в поглощении сернистого ангидрида водными растворами сульфит-бисульфита аммония при низкой температуре и выделении его при нагревании. Процесс протекает по обратимой реакции: (1ЧН ) ЯО + БО + Н,О 2ИН Е'БОз Выделенный при нагревании сернистый ангидрид осушают и используют как товарный продукт высокого качества или перерабатывают в серу или серную кислоту. Раствор сульфита аммония охлаждают и вновь используют для абсорбции сернистого ангидрида. Принципиальная схема очистки газов аммиачно-циклическим методом показана на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
