 |
Очистка газов от SO2 в кипящем слое сорбента
|
|
|
|
Схема процесса изображена на рис. 9.11.
Газовая смесь подается в многополочный адсорбер 3 с кипящим слоем зернистого углеродистого сорбента, где происходит поглощение SО2. Очищенные газы поступают в циклон, в котором отделяются час- тицы золы, и выбрасываются в атмосферу. Свежий сорбент подается на верхнюю полку адсорбера при помощи дозирующего устройства 2. Для движения сорбента с полки на полку служат переточные устройства.
Рис. 9.11. Схема очистки газов в кипящем слое сорбента
1 - емкость; 2 - дозатор; 3 - адсорбер;
4 - циклон; 5 - бункер; 6 - десорбер; 7 -
подогреватель; 8 - газодувка; 9 - сито
свежего инертного газа.
После насыщения сернистым ангидридом сорбент с нижней полки самотеком поступает в бункер 5, откуда регулятором подачи сорбента подается в де- сорбер 6, в котором осуществля- ется термическая десорбция в движущемся слое сорбента, про- тивотоком к которому для луч- шего удаления SО2 подается предварительно нагретый инертный газ или водяной пар.
Для получения более кон- центрированного SО2, как отхо- дящего продукта, инертный газ вместе с десорбированным SО2 циркулирует через десорбер при помощи газодувки 8. Темпе- ратура циркулирующего газа поддерживается на необходимом уровне при помощи подогрева- теля 7.
Часть циркулирующего га- за при достаточной степени на- сыщения SО2 отводится на пере- работку. Соответственно в цикл добавляется такое же количество
При таком методе регенерации может быть получен отходящий газ, содержащий 40-50 % SО2.
В случае необходимости после десорбции сорбент поступает на
механическое сито 9 для отсева мелких фракций, а затем элеватором подается в емкость 1 и далее - на повторное насыщение. Для компен- сации потерь в систему периодически добавляется необходимое коли- чество свежего сорбента.
|
|
|
Преимуществом схемы является возможность очистки горячих (до 200 оC) запыленных газов. Содержащаяся в газе зола не задержива- ется в адсорбере, работающем в режиме кипящего слоя. После очистки газ сохраняет высокую температуру, подъемная сила его значительна и он легко рассеивается в атмосфере после выброса. При снижении по- глотительной емкости сорбента вследствие наличия в газе смолистых
веществ, часть сорбента должна выводиться на регенерацию, которая осуществляется отмывкой сорбента соответствующими растворителя- ми с последующей продувкой острым паром.
К недостаткам способа относится большой расход сорбента вследствие истирания. Перспективы этого способа значительно повы- сятся при создании более дешевого и прочного сорбента взамен акти- вированного угля. Применение формированных гранулированных по- глотителей на основе торфяного, каменноугольного кокса и полукок- сов имеет значительные экономические преимущества. Для поглоще- ния SО2 применяются также остатки коксования минеральных продук- тов. Наилучшие результаты получены при использовании сформиро- ванного поглотителя на основе кокса из предварительно окисленного воздухом каменного угля (оксикокса).
Применение полукокса и кокса позволяет снизить затраты на по- глотитель в 10 раз.
Метод “Райнлюфт”
Разработан непрерывный процесс очистки газов в медленно дви- жущемся под действием собственного веса слое гранулированного уг- лесодержащего сорбента. Поглощаемый SО2, так же как и в других ме- тодах с угольными сорбентами, каталитически окисляется до SO3 и связывается в виде серной кислоты, которая растворяется в капилляр- ной влаге, образовавшейся за счет конденсации водяных паров газа. Допустимая температура газа, поступающего на очистку, 80-200 оC.
|
|
|
Сорбент регенерируется нагреванием до температуры 350-450 оС. При этом серная кислота разлагается и выде- лившийся концентрированный SО2 может быть переработан в серную кислоту или элемен- тарную серу.
Схема процесса на рис.
9.12.
Все основные операции в
одном аппарате. Газ поступает в нижнюю секцию 3 адсорбци- онной колонны, в которой сверху вниз под действием собственного веса медленно движется слой поглотителя. В нижней секции поглотитель
насыщен SО2. Очищаемый газ при помощи дымососа 7 проходит через слой сорбента по направлению его движения и подается в верхнюю секцию 2, после чего выбрасывается в атмосферу. В третьей секции по- глощается SO3, содержащийся в газе, так как углеродосодержащие сорбенты способны поглощать SO3 после их насыщения сернистым ан- гидридом. Благодаря этому повышается полная емкость сорбента.
Если температура газа выше 200 оС, то перед подачей в секцию 2 он охлаждается в теплообменнике 6 до наиболее благоприятной для этого процесса температуры 100-130 оС. Перед подачей в третью сек-
цию газ охлаждать нецелесообразно, так как своим теплом он разогре- вает сорбент, направляющийся в десорбционную секцию 4. При этом затраты тепла на десорбцию уменьшаются. Десорбция осуществляется так же, как и в предыдущем способе. Для лучшего насыщения серни- стым ангидридом инертного газа он неоднократно циркулирует через десорбционную секцию при помощи газодувки 8. Температура газа поддерживается при помощи подогревателя 9.
Зола и мелкая фракция, содержащиеся в выходящем из десорбци- онной секции регенерированном сорбенте, отделяется на виброгрохоте 5, после чего сорбент подается в питательный бункер 1.
В качестве поглотителя в данном способе использовался полу- кокс. При работе установки наблюдалась сильная коррозия в тех мес- тах, где температура ниже точки росы.
Процесс «Лурги»
По данному методу газ, насыщенный водяным паром, с темпера- турой ниже 100 оС, пропускается через увлажненный водой слой акти- вированного угля (рис. 9.13). При этом SО2 адсорбируется, окисляется до SO3 за счет кислорода, содержащегося в очищаемом газе, и превра- щается в серную кислоту. Последняя отмывается водой по мере насы- щения слоя.
|
|
|
Полученная 10-15 % кислота используется для охлаждения и ув- лажнения подлежащего очистке газа, что осуществляется в скруббере Вентури, в котором кислота распыляется и приводится в контакт с тур- булизированным потоком исходного горячего газа.
Газ охлаждается за счет упаривания слабой кислоты, концентра- ция которой повышается.
Рис. 9.13. Процесс Лурги
1 - скруббер Вентури; 2 - циклон; 3 - адсорберы; 4 - сборник кислоты; 5 -
насос
Пыль, содержащаяся в газовом потоке, увлажняется в скруббере Вентури 1, после чего она легко отделяется в центробежном сепарато- ре 2.
В зависимости от содержания в растворе золы, можно многократ- ной циркуляцией получить более концентрированную кислоту. При очистке обеспыленных газов концентрация кислоты достигает 65-70 %, при очистке запыленных газах - до 25-30 %.
При получении сильно загрязненной кислоты, ее можно разлагать известным способом и получать концентрированный сернистый газ, который перерабатывает в чистую серную кислоту или элементарную серу.
|
|
|
