 |
Поташно-магнезитовый процесс
|
|
|
|
Недостатки магнезитового метода очистки выбросных газов от
SО2, частые забивки абсорбционной аппаратуры побудили к поискам
мероприятий, позволяющих при сохранении положительных характе- ристик циклического магнезитового процесса улучшить работу узла абсорбции установки сероочистки. Это достигается в разработанном поташно-магнезитовом процессе, когда в цикле сорбции циркулирует не суспензия магниевых солей, а хорошо растворимые в воде карбонат и сульфит калия.
Принцип метода основан на следующих реакциях:
K2CO3 + SO2 = K2SO3 + CO2; K2SO3 + SO2 + H2O = 2KHSO3.
Параллельно может протекать реакция окисления сульфита калия в сульфат кислородом, присутствующим в очищаемом газе:
2K2SO3 + O2 = 2K2SO4.
Сульфат калия инертен по отношению к SО2, поэтому последняя реакция является нежелательной для процесса.
Раствор бисульфита калия направляется на нейтрализацию оки- сью магния при температуре 40-45 оС. При нейтрализации образуются кристаллы гексагидрата сульфита магния, выпадающие в осадок, и раствор сульфита калия, активный по отношению к SО2:
2KHSO3 + MgO + 6H2O = MgSO3.6H2O¯ + K2SO3 + H2O.
В дальнейшем, как и при магнезитовом методе, сульфит магния обезвоживается и подвергается термической диссоциации.
Схема поташно - магнезитового метода очистки газа от SО2 при- ведена на рис. 9.10.
Газ поступает в скруббер 1, заполненный насадкой пакетного ти- па, позволяющей иметь линейную скорость газа около 5 м/с при незна- чительном гидравлическом сопротивлении. Скруббер орошается рас- твором сульфит - бисульфита калия. Отработанный раствор поступает в циркуляционный сборник 2.
Часть раствора, эквивалентная количеству поглощаемого SО2, выводится из цикла сорбции в фильтр 3 для очистки его от твердых примесей и поступает в реактор 4 для нейтрализации бисульфита. Во всем остальном схема не отличается от схемы магнезитового “кри- стального” метода.
|
|
|
Метод является цикличным, как в отношении сорбента K2SO3, так и оксида магния. Подобный же метод с применением в качестве сор- бента карбоната и сульфата натрия (содо - магнезитовый) был предло- жен в Болгарии.
Рис. 9.10. Схема поташно-магнезитового метода очистки
1 - скруббер; 2 - циркуляционный сборник; 3 - фильтр; 4 - реактор; 5 - гидроци- клон; 6 - ленточный вакуум-фильтр; 7 - обжиговая печь
Недостатками этих процессов являются меньшая сероемкость по- глотительных растворов по сравнению с магнезитовыми методами и возможность накапливания в растворе сульфатов.
ПОГЛОЩЕНИЕ ДИОКСИДА СЕРЫ ТВЕРДЫМИ ПОГЛОТИТЕЛЯМИ
Недостатки мокрых методов очистки выбросных газов от SО2 (снижение температуры выбрасываемого газового потока, коррозия аппаратуры, громоздкость и высокая стоимость установки) вызвала не- обходимость разработки процессов, основанных на поглощении SО2 из газовых потоков адсорбентами и химически активными поглотителями при температуре, превышающей точку росы газа.
Многие исследователи считают сухие процессы перспективными для очистки выбросных газов, особенно в энергетической промышлен- ности и цветной металлургии. Капитальные затраты на сооружение ус- тановок, как правило, ниже, а эксплуатационные расходы зачастую бывают значительными.
Несмотря на ряд преимуществ сухого метода перед мокрыми, у него имеются собственные проблемы технического порядка, что вызы- вает необходимость совершенствования установок сухой очистки:
1. В том случае, когда газ имеет температуру 100 оС эффективное удаление SО2 затрудняется, если посредством химических реакций не
производится сульфат или серная кислота.
2. Для того, чтобы неоднократно использовать адсорбент или гиг- роскопическое вещество, необходимо, следовательно, десорбировать этот адсорбент, при наличии восстановительного агента, при высокой температуре или регенерировать в жидкой фазе. Эти методы требуют высоких затрат.
|
|
|
3. Затруднительно спроектировать крупноемкостный аппарат не- прерывного действия для контактирования газов, который имел бы вы- сокий КПД и небольшие потери давления.
4. Не существует достаточно экономичного способа, который не допускал бы загрязнение адсорбента и побочных продуктов сажей.
5. Потери адсорбента на истирание неизбежны.
6. Унос адсорбента с газом и его улавливание.
7. Для повышения КПД установки необходимо усовершенство- вать конструкцию котла-утилизатора для использования тепла реак- ции, протекающей при высокой температуре.
|
|
|
