Природоохранные технологии

1.3.2. Технологии снижения выбросов

Раздел первый. ОХРАНА ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА ОТ ВЫБРОСОВ ЭНЕРГОПРЕДПРИЯТИЙ

 1.3. Снижение выбросов оксидов серы

1.3.2. Технологии снижения выбросов оксидов серы

Шмиголь И.Н., ОАО «ВТИ»

Краткое описание технологий и установок сероочистки

      Для удаления диоксида серы из дымовых газов предложено более 400 способов, основанных на различных химических и физических принципах:
  • химическое связывание с образованием регенерируемых и нерегенерируемых отходов;
  • селективная сорбция твердыми веществами (активированным углем, цеолитами, смолами) с последующей регенерацией сорбентов;
  • селективная жидкофазная сорбция специальными органическими жидкостями;
  • конверсия диоксида серы в триоксид в газовой фазе с помощью катализаторов или специальных электрических разрядов;
  • жидкофазное каталитическое восстановление диоксида серы до элементарной серы.

Раздел первый. ОХРАНА ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА ОТ ВЫБРОСОВ ЭНЕРГОПРЕДПРИЯТИЙ

 1.3. Снижение выбросов оксидов серы

1.3.2. Технологии снижения выбросов оксидов серы

1.3.2.1. Сухая известняковая технология

Шмиголь И.Н., ОАО «ВТИ»

Сухая известняковая технология основана на обжиге тонко размолотого известняка в топочной камере при температуре 1000... 1100 °С до образования извести с последующим ее взаимодействием с диоксидом серы. Основными химическим реакциями этой технологии являются:

СаС03 + Q —> СаО + С02­;

СаО + S02 + 1/2 02 = CaS04.

Раздел первый. ОХРАНА ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА ОТ ВЫБРОСОВ ЭНЕРГОПРЕДПРИЯТИЙ

 1.3. Снижение выбросов оксидов серы

1.3.2. Технологии снижения выбросов оксидов серы

1.3.2.2. Сухая известковая технология

1.3.2.3. Сухая содовая технология

Шмиголь И.Н., ОАО «ВТИ»

Сухая известковая технология использует тонко размолотую известь — негашеную СаО или гашеную Са(ОН)2, которую вводят в конвективную шахту котла в область температур примерно 850 °С. Реагент связывает диоксид серы:

CaO + SO2 + 1/2O2 = CaSO4;

Ca(OH)2 + SO2 = CaSO4·1/2H2O + 1/2H2O.

В зависимости от применяемой извести получают безводный или полуводный гипс. Схема этой технологии практически не отличается от рассмотренной схемы сухой известняковой сероочистки, но реагент вводят перед конвективной шахтой. Известь оказывает такое же влияние, как и известняк, на улавливание триоксида серы, работу электрофильтров и скрубберов.

1.3.2.3. Сухая содовая технология

Сода является весьма активным, но дорогим реагентом. Она применима так же, как и известь, но достигаемый эффект по улавливанию SO2 по сравнению с известью является более высоким. 

Раздел первый. ОХРАНА ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА ОТ ВЫБРОСОВ ЭНЕРГОПРЕДПРИЯТИЙ

1.3. Снижение выбросов оксидов серы

1.3.2. Технологии снижения выбросов оксидов серы

1.3.2.4. Упрощенная мокро-сухая технология (технология E-SOx)

Шмиголь И.Н., ОАО «ВТИ»

Технология E-SOх основана на связывании оксидов серы тонко диспергированной водной известковой суспензией с последующим испарением капель в очищаемых дымовых газах.

Раздел первый. ОХРАНА ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА ОТ ВЫБРОСОВ ЭНЕРГОПРЕДПРИЯТИЙ

 1.3. Снижение выбросов оксидов серы

1.3.2. Технологии снижения выбросов оксидов серы

1.3.2.5. Технология с применением полого абсорбера-сушилки

Эта технология основана на тех же принципах, что и упрощенная. Но отличие состоит в применении перед электрофильтром (или рукавным фильтром) полого абсорбера-сушилки, который обеспечивает существенно более длительный контакт дымовых газов с реагентом и, как следствие, улавливание до 90…92 % диоксида серы.

 

Раздел первый. ОХРАНА ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА ОТ ВЫБРОСОВ ЭНЕРГОПРЕДПРИЯТИЙ

 1.3. Снижение выбросов оксидов серы

1.3.2. Технологии снижения выбросов оксидов серы

1.3.2.6. Технология с применением циркулирующей инертной массы

Рассмотренная мокро-сухая технология с полым абсорбером имеет существенный недостаток — она требует значительных объемов абсорбционной зоны, что обеспечивает высокую степень сероочистки при одновременном полном испарении воды и исключении образования отложений на стенках аппарата. Но мокро-сухой процесс можно организовать и по-другому: ввести в дымовые газы большое количество инертного материала, а на его поверхность нанести реагент. При этом масса инертного материала не должна терять своих сыпучих свойств.

 

Раздел первый. ОХРАНА ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА ОТ ВЫБРОСОВ ЭНЕРГОПРЕДПРИЯТИЙ

1.3. Снижение выбросов оксидов серы

1.3.2. Технологии снижения выбросов оксидов серы

1.3.2.7. Аммиачно-циклическая технология

1.3.2.8. Магнезитовая циклическая технология

1.3.2.9. Натрий сульфит-бисульфитная технология

Шмиголь И.Н., ОАО «ВТИ»

1.3.2.7. Аммиачно-циклическая технология

Химической основой этой технологии является обратимая реакция между растворенными сульфитом и бисульфитом аммония и диоксидом серы, удаляемым из дымовых газов:

(NH4)2SO3 + SO2 + H2O = 2NH4HSO3.

1.3.2.8. Магнезитовая циклическая технология

Сущность магнезитовой циклической технологии состоит в связывании диоксида серы суспензией оксида магния:

MgO + SO2 = MgSO3.

1.3.2.9. Натрий сульфит-бисульфитная технология

Этот способ (другое название — процесс Веллмана—Лорда) аналогичен аммиачно-циклическому, но только вместо солей аммония используют сернистокислые соли натрия:

SO2 + Na2SO3 + H2O = 2NaHSO3.

Раздел первый. ОХРАНА ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА ОТ ВЫБРОСОВ ЭНЕРГОПРЕДПРИЯТИЙ

 1.3. Снижение выбросов оксидов серы

1.3.2. Технологии снижения выбросов оксидов серы

1.3.2.10. Использование скрубберов Вентури

Использование скрубберов Вентури для улавливания диоксида серы основано на промывке дымовых газов раствором соды с последующей конверсией продукта реакции в сульфат кальция. Основными химическими реакциями ТСВ являются:

2NaOH + SO2 = Na2SO3 + H2O;

Na2CO3 + SO2 = Na2SO3 + CO2;

Na2SO3 + Ca(OH)2 + 2H2O + 1/2O2 = CaSO4·2H2O + 2NaOH.

Раздел первый. ОХРАНА ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА ОТ ВЫБРОСОВ ЭНЕРГОПРЕДПРИЯТИЙ

 1.3. Снижение выбросов оксидов серы

1.3.2. Технологии снижения выбросов оксидов серы

1.3.2.11. Мокрая известняковая технология

Шмиголь И.Н., ОАО «ВТИ»

Мокрая известняковая технология (МИТ) основана на связывании диоксида и триоксида серы известняковой суспензией с образованием сульфита кальция, который доокисляют до двухводного сульфата (гипса). Основными химическими реакциями МИТ являются:

Раздел первый. ОХРАНА ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА ОТ ВЫБРОСОВ ЭНЕРГОПРЕДПРИЯТИЙ

 1.3. Снижение выбросов оксидов серы

1.3.2. Технологии снижения выбросов оксидов серы

1.3.2.12. Мокрая известковая технология

Мокрая известковая технология основана на связывании оксидов серы SO2 и SO3 водной суспензией извести с образованием сульфита кальция и последующим его окислением до двухводного сульфата (гипса). Основными химическими реакциями этой технологии являются:

Раздел первый. ОХРАНА ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА ОТ ВЫБРОСОВ ЭНЕРГОПРЕДПРИЯТИЙ

 1.3. Снижение выбросов оксидов серы

1.3.2. Технологии снижения выбросов оксидов серы

1.3.2.13. Аммиачно-сульфатная технология (АСТ)

Шмиголь И.Н., ОАО «ВТИ

Технология АСТ основана на связывании диоксида и триоксида серы водным раствором аммиака с последующим окислением образовавшихся продуктов взаимодействия веществ до стабильного сульфата аммония.