3.3. Очистка обжигового газа от пыли.

По выходе из печи кипящего слоя в газе содержится до 300г/м³ пыли. Наличие пыли в газе, поступающем на катализатор недопустимо, так как пыль засоряет аппаратуру и в результате повышается гидравлическое сопротивление, а также пыль загрязняет катализатор.

Итак, очистка от пыли необходима. Что надо сделать перед очисткой? Перед очисткой требуется охлаждение обжигового газа, для чего непосредственно после печи ставят котёл-утилизатор.

Очистка газа от пыли проводится в два этапа: грубая и тонкая.

Грубая очистка осуществляется следующим образом: после котла–утилизатора газ поступает в циклон, где осаждается основная часть пыли, в результате чего содержание пыли в газе снижается до 10 – 20 г/м³.

Тонкая очистка осуществляется так: из циклона газ направляется в сухой электрофильтр, где достигается более высокая степень очистки газа (содержание пыли в газе остаётся 0,05 – 0,1г/м³).

3.4. Специальная тонкая очистка печного газа

После выделения пыли обжиговой газ подвергается специальной очистке (или промывке). Это делается для удаления примесей, присутствие которых недопустимо в газе, поступающем на катализатор. Это остатки пыли, соединения мышьяка, селена, теллура, фтора и др.

Проводится очистка в башнях с насадкой или в полых башнях, которые орошаются серной кислотой различной концентрации.

Обжиговый газ из печного отделения поступает в промывное. Здесь обжиговый газ направляется в первую промывную колонну, в верхней части которой разбрызгивается 50% серная кислота. Затем газ проходит вторую промывную колонну с насадкой, орошаемой противоточно (10 – 20) % серной кислотой. В результате соприкосновения газа с кислотой газ охлаждается, и из него выделяются остатки пыли, соединения мышьяка и селена, триоксид серы и другие примеси.

Однако часть SO₃ при охлаждении образует пары серной кислоты, которые конденсируются в виде тумана. Для выделения тумана серной кислоты газ направляется в мокрые электрофильтры, а затем в сушильные башни для удаления влаги

3.5. Осушка обжигового газа.

Подумайте и ответьте, почему нужна осушка?

Ответ. Газ во второй промывной колонне практически полностью насыщается водяными парами. Содержание водяных паров тем больше, чем выше температура газа во второй промывной башне и ниже концентрация кислоты, орошающей эту башню.

Таким образом, газ, поступающий в сушильные башни, содержит большое количество водяных паров.

Осушка газа проводится в насадочной (скруберной) башне, где пары воды абсорбируются 93 – 95%-й серной кислотой, орошающей эти башни.

Содержание влаги в газе, выходящем из сушильных башен, не должно превышать 0,01 – 0,02%(об.) или 0,08 – 0,15г/м³.

Концентрация серной кислоты, выходящей из башни, не должна уменьшаться более чем на 0,5%.

Для поддержания необходимой концентрации серной кислоты в сборник сушильной кислоты непрерывно добавляют концентрированную серную кислоту, а избыток сушильной кислоты перекачивается насосом в абсорбционное отделение.

Температура кислоты на входе в сушильную башню 30 – 40°С, на выходе 45 – 50°С. Почему температура изменилась?

В первой башне концентрация серной кислоты 90 – 93%, во второй концентрация 94 – 95%.

Перед сушильными башнями газ разбавляют воздухом. Зачем это делают и почему «перед» сушильными башнями?

Ответ. Газы, получаемые при сжигании серосодержащего сырья (колчедана) содержит от 9 до 17% (об.) SO₂. Оптимальное же содержание SO₂ в газе, поступающем на контактирование, должно быть 7,3±0,2% (об.). Поэтому обжиговый газ разбавляют воздухом, который также требует осушки.

А почему разбавление необходимо именно перед сушильными башнями?

Ответ. Разбавлять раньше нецелесообразно, так как увеличивается гидравлическое сопротивление аппаратуры очистного отделения, следовательно, снижается производительность аппаратов.

Осушка – гетерогенный массообменный процесс. Скорость процесса описывается уравнением:

m(H₂O) = kF∆p,

где m(H₂O) – масса паров воды, поглощаемых из газа (или скорость процесса);

k – коэффициент массопередачи (или коэффициент абсорбции паров воды);

F – поверхность соприкосновения фаз (или поверхность насадки);

∆p – среднелогарифмическая разность давлений паров воды в начале и в конце процесса (или движущая сила процесса).

,

где и – давление паров воды в газе на входе и на выходе соответственно;

и – давление паров воды над серной кислотой на входе и на выходе соответственно.