Очистка дымовых газов от сернистого газа.

Сернистый газ – газ, плохо растворяющийся в воде, но растворяясь образует сернистую кислоту.

Это слабая кислота, которая легко распадается, поэтому химическая абсорбция водой не выгодна. Поэтому, сернистая кислота, являясь слабой кислотой диссоциирует по первой ступени. Чтобы равновесие сместить справа, необходимо создать щелочную среду. Для этого используют гидроокиси щелочноземельных металлов, известняк CaCO₃, магнезит MgCO₃ (присутствующие в природе).

При температуре 900°С можно добиться получения магнезита

Или используют получение известкового молока:

Параллельно идет процесс образования карбоната:

Побочным процессом является образование гипса:

Схема поглощения сернистого газа. Абсорбер (1) орошается суспензией т:ж как 1к10 (CaO с H₂O). На выходе pH составляет 6-6,2. Образующийся шлам частично поступает в цирукляционный сборник (2), куда подается свежая известь и частично направляется на отделение воды в центрифугу или на фильтр (3). Степень очистки – 85%. Коэффициент использования извести составляет 50%, поэтому используется циркуляционная схема. Шлам накапливают и подвергают захоронению, в связи с чем он является вторичным загрязнителем. Отделяемый шлам содержит: .

Достоинство метода – простая технологическая схема, низкие эксплуатационные затраты, доступность и дешевизна сорбента, возможность очистки газа без предварительного охлаждения и обеспыливания.

Недостатки – образование шлама, содержащего сульфид и сульфат кальция, которые плохо растворяются в воде; непрореагировавшую известь и образующийся известняк. Шлам не используют и сбрасывают в отвал. Так же происходит зарастание систем отложением в них гипса, происходит быстрая коррозия и эрозия оборудования. Наблюдается значительный брызгоунос из абсорбера.

Это нерекуперативный метод, так как образуются отходы и нет регенерации сорбентов.

Реуперационный метод очистки от SO₂.

Для этого используют оксид магния:

Дымовые газы поступают в абсорбер, орошаемый циркулирующей суспензией, в которой соотношение т/ж = 1/10. pH на выходе в такой смеси составляет 6,8-7,5. Часть образовавшихся кристаллов сульфита магния отделяют от воды центрифугированием и обжигают во вращающихся печах с получением диоксида серы и оксида магния в присутствии восстанвителей: кокса, метана, угарного газа; чтобы предотвратить побочный процесс. Оксид магния возвращают в цикл поглощения, а сернистый газ направляют на переработку в триоксид серы и серную кислоту.

1 – абсорбер. Абсорбция химическая

2 – Нейтрализатор

3 – центрифуга

4 – сушилка

5 – вращающаяся печь для обжига

Достоинства: регенерация сорбента и возврат в начало процесса в абсорбер, высокая степень очистки (до 90%)

Недостатки: значительные капитальные вложения, металлоемкость, энергоемкость.

Очистка от оксидов азота.

Оксиды азота NO и NO₂ не являются кислотообразующими. Можно проводить очистку с использованием оснований, но процессом не нейтрализации, а ОВ (получение из NO₂ соли азотной и азотистой кислоты). Этот метод используется при нейтрализации дымовых газов.

Существует два каталитических метода:

1. низкотемпературный (использование алюмованадиевого катализатора при температуре 320°С). Но этот метод требует точного контроля количества оксидов азота в дымовых газах, так как при недостатке оксидов азота может быть проскок в атмосферу аммиака.

2. высокотемпературный (использование метана, угарного газа, водорода на платине, родии, рутении).

1 – камера сжигания

2 – смеситель

3 - реактор

4 – газовая турбина

5 -

6 -

7 – котел-утилизатор

8 – экономайзер

9 – дымосос

10 – труба

Преимущества – выработка энергии

Недостатки – дороговизна и дефицитность используемых катализаторов.

Каталитические методы восстановления приемлемы для систем, в отходящих газах которых содержится не более 0,5%, а содержание кислорода не превышает 5%, а соединения серы не должны присутствовать.

Каталитические методы не позволяют утилизировать оксиды азота. При этом теряется ценное сырье.