Очистка газов от диоксида серы

Для очистки отходящих газов от диоксида серы предложено большое количество хемосорбционных методов, однако на практике нашли применение лишь некоторые из них. Это связано с тем, что объемы отходящих газов велики, а концентрация в них S02 мала, газы характеризуются высокой температурой и значительным содержанием пыли. Для абсорбции могут быть использованы вода, водные растворы и суспензии солей щелочных и щелочноземельных металлов.

Абсорбция водой.

Абсорбция водой диоксида серы сопровождается реакцией

Растворимость S02 в воде мала. Зависимость между общей концентрацией S02 в растворе и равновесным давлением Ps*02 выражается формулой

где PSq2 — равновесное давление S02; трс — константа фазового равновесия для S02, м3-Па/кмоль; К — константа равновесия реакции.

Равновесные концентрации для системы диоксид серы — воздух — вода приведены ниже:

Парциальное давление р, Па

66,5

160

426

1133

1880

3470

5060

7880

12 250

Концентрация S02, г/100 г воды

0,02

0,05

ОД

0,2

0,3

0,5

0,7

1

1,5

При абсорбции S02 водой процесс лимитируется диффузионным сопротивлением со стороны газа и жидкости. Он может быть проведен в абсорберах различной конструкции. Для колонн с провальными и сетчатыми тарелками коэффициенты массоотдачи могут быть определены из уравнений:

где N11' = (3rdn / Dr и Ыиж = (1,Д, / D;K —диффузионные критерии Нуссельта для газа и жидкости; Ргг' = vr / Dr и Ргж = уж / Пж — диффузионные критерии Прандтля для газа и жидкости; Rer = wrdn / vr и ReH, = w.Md„ / уж — критерии Рейнольдса для газа и жидкости; (Зг и (Зж — коэффициенты массоотдачи со стороны газа и жидкости, м/с; dn — поверхностно-объемный диаметр пузырьков газа, м (dn ст = 0,004 м); Dr и Ож— коэффициенты молекулярной диффузии S02 в газе и жидкости, м2/с; vr и уж — кинематические коэффициенты вязкости газа и жидкости, м2/с; ivr и w.lK — скорость газа и жидкости в газожидкостном слое, м/с.

В связи с низкой растворимостью диоксида серы в воде для очистки требуются большой ее расход и абсорберы с большими объемами. Удаление S02 из раствора ведут при нагревании его до 100 °С. Таким образом, проведение процесса связано с большими энергозатратами.

В Норвегии разработан процесс «Flakt-Hydro», в котором в качестве поглотителя S02 используют морскую воду, которая имеет слабощелочную реакцию. За счет этого растворимость в ней S02 возрастает. Схема такой установки представлена на рис. 1.23, а.

Puc. 1.23. Схемы установки абсорбции диоксида серы:

а — морской водой: 1 — электрофильтр, 2, 3 — абсорберы, 4 — подогреватель, 5 — реактор; б — суспензией известняка: 1 — абсорбер, 2 — сборник, 3 — вакуум-фильтр

Газы сначала очищают от золы в электрофильтрах или мультициклонах, а затем охлаждают в скруббере Вентури водой. Абсорбцию S02 проводят в полом скруббере, после которого газы нагревают теплом горячих топочных газов, частично отобранных после экономайзера. Сточные воды после скруббера и абсорбера обрабатывают воздухом для окисления сульфитных соединений в сульфатные и сбрасывают в море.

Исследован также процесс абсорбции S02 водой р. Темзы. Вода имеет щелочную реакцию. Для увеличения щелочности воды к ней добавляют меловой шлам.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >