Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Очистка газов от диоксида серы




Для снижения негативного воздействия диоксида серы на ОС долгое время применяли единственный метод – сооружение высоких дымовых труб, способствующих снижению приземной концентрации ЗВ в атмосферном воздухе. Однако вследствие все увеличивающихся объемов выброса диоксида серы, а также явления трансграничного переноса оксида серы на большие расстояния, возникла необходимость разработки способов очистки отходящих газов от диоксида серы.

Применяемые в промышленности методы можно разделить на три группы:

- нейтрализация при помощи абсорбентов;

- каталитическое окисление;

- адсорбционные методы.

 

Методы нейтрализации диоксида серы основаны на поглощении его из газов растворами или суспензиями различных реагентов. Таких способов очень много, мы рассмотрим основные:

Абсорбция водой применяется мало, так как растворимость диоксида серы в воде очень низкая и для очистки требуются большие ее объемы и абсорберы с высокой производительностью. Кроме того, для регенерации раствора, необходимо нагреть его до температуры 1000 С, что также связано с большими энергозатратами.

Известковый метод заключается во взаимодействии диоксида серы с известняком или известью.

 

 

Основным достоинством метода является высокая степень очистки (989%), простота технологической схемы, доступность и дешевизна сорбента, возможность очистки газа без предварительного охлаждения и обеспыливания. Основные недостатки: 1)образование шлама, содержащего сульфиты и сульфаты кальция, непрореагировавшую известь или известняк и пыль. Такой шлам не находит широкого применения и в основном, сбрасывается в отвал; 2)зарастание систем очистки отложениями гипса. Простейшая схема установки очистки газовых выбросов от диоксида серы суспензией известняка представлена на рисунке 2.

 

1 - абсорбер; 2 - сборник; 3 - вакуум-фильтр.

Рисунок 2. – Схема установки абсорбции диоксида серы суспензией известняка.

 

Содовый метод по химизму близок к известковому; основан на поглощении диоксида серы раствором соды, с образованием сульфита и бисульфита натрия:

Извлечение диоксида серы из раствора проводят обработкой оксидом цинка:

Полученный сульфит цинка обжигают:

Диоксид серы перерабатывают в серную кислоту или серу, а оксид цинка возвращают в процесс.

Аммиачные методы основаны на взаимодействии диоксида серы с водными растворами сульфита аммония:

В зависимости от способа разложения бисульфита аммония различают несколько вариантов этого метода.

Аммиачно-сернокислотный метод заключается в обработке бисульфита аммония серной кислотой:

 

 

Выделяющийся диоксид серы направляют на производство серной кислоты, которую частично используют в самом процессе очистки, частично отгружают как товарный продукт, а сульфат аммония используется в производстве удобрений.

Аммиачно-азотнокислотный метод основан на разложении бисульфита аммония азотной кислотой, аммиачно-фосфорнокислотный – фосфорной кислотой. При этом образуется диоксид серы, азотные и фосфорные удобрения.

Аммиачно-автоклавный метод основан на разложении раствора бисульфита аммония не кислотами, а нагреванием в автоклаве при 140-1600 С и 0,5-0,6 МПа с получением товарных продуктов – сульфата аммония и серы.

Аммиачно-циклический метод заключается в поглощении диоксида серы раствором сульфита аммония при низкой температуре и выделении его при нагревании. Степень очистки при этом составляет 90%.

Аммиачные методы относительно экономны и эффективны,их основной недостаток – безвозвратные потери ценного продукта – аммиака.

Магнезитовый метод основан на взаимодействии диоксида серы с суспензией оксида магния:

 

Образовавшиеся кристаллы сульфита магния отделяют от воды центрифугированием и обжигают во вращающихся печах с получением диоксида серы и оксида магния.

Оксид магния возвращают в процесс, а диоксид серы направляют на переработку в серную кислоту.

Преимущества магнезитового метода – возможность очистки запыленных газов, отсутствие отходов и сточных вод, высокая степень извлечения диоксида серы (95-96%). Недостатки – частые забивка насадок в абсорбционных колоннах, большой расход энергии на регенерацию поглотителя, сложность технологической схемы, громоздкость оборудования. Принципиальная технологическая схема очистки отходящих газов от диоксида серы магнезитовым методом представлена на рисунке 3.

1 - абсорбер; 2 - нейтрализатор; 3 – центрифуга; 4 - сушилка; 5 – печь.

Рисунок 3. – Схема очистки газов от диоксида серы суспензией оксида магния.

Цинковый метод основан на поглощении диоксида серы суспензией оксида цинка

Кристаллы сульфита цинка отделяют фильтрацией или центрифугированием и разлагают при 300-3500 С на воду, диоксид серы и оксид цинка, который возвращают в производство.

Основное достоинство метода – возможность очистки при высокой температуре (до 2500 С).

 

Каталитическое окисление диоксида серы.Известно несколько способов каталитического окисления диоксида серы, отличающихся катализатором и механизмом.

Пиролюзитный метод основан на окислении диоксида серы кислородом в жидкой фазе в присутствии катализатора – пиролюзита на основе оксида марганца. При наличии кислорода двухвалентный марганец окисляется в трехвалентный, при этом одновременно окисляется и диоксид серы:

Далее трехвалентный марганец окисляет диоксид серы, переходя снова в двухвалентный:

Полученный триоксид серы направляют в производство серной кислоты.

Озоно-каталитический метод отличается от пиролюзитного только тем, что двухвалентный марганец окисляется до трехвалентоного озоно-воздушной смесью, которая способствует более быстрому окислению и способна разрушать каталитические яды.

 

Адсорбционные методы основаны на применении в качестве поглотителей активных углей, синтетических и природных цеолитов, оксидов металлов, а также извести или известняка. Обычно адсорбционную очистку проводят введением поглотителя в пылевидной форме непосредственно в газоходы с последующей фильтрацией.

 







Дата добавления: 2015-09-04; просмотров: 1025. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.005 сек.) русская версия | украинская версия