Методы расчета процессов и аппаратов химической технологии (примеры и задачи). Романков Г.П., Фролов В.Ф., Флисюк О.М - СПб.: Химиздат., 2009 - 544 с. 10 страница

При чрезмерной запыленности газовой фазы на первом этапе очистки перед абсорбером устанавливают циклоны или мультициклоны.

При очистке поточных газов ТЭС используют твердые хемосорбенты – путем их введения в пылевидной форме в топки и (или) газоходы теплоэнергетических агрегатов. В качестве адсорбентов могут быть использован известняк, доломит известь, углеродные поглотители (активные угли и полукоксы) оксиды металлов: (алюминия; кобальта железа, хрома марганца, никеля, олова, титана и др. На рис. 9.4. представлена схема установки оксидно – марганцевой очистки дымовых газов от SO₂.

Рис. 9.4. Схема установки оксидо-марганцевой очистки

дымовых газов от диоксида серы:

1 – адсорбер; 2 – циклон; 3 – электрофильтр; 4 – дымовая труба;

5 – скруббер мокрой очистки; 6 – реактор; 7 – сепаратор;

8 – фильтр; 9 – кипятильник; 10 – кристаллизатор;

11 – центрифуга; 12 – циклон.

В соответствии с рис. 9.4. вбрасываемый с ускорением в дымовые газы оксид марганца взаимодействует с содержащимся в них SO₂ в адсорбере 1:

Выходящие из адсорбера газы освобождают от взвешенных частиц в циклоне 2 и электрофильтре 3, после чего через дымовую трубу 4 при ~ 115⁰ С очищенные газы поступают в атмосферу. Основное количество хемосорбента из циклона и электрофильтра вновь направляют на контактирование с дымовыми газами, а небольшую его часть в составе суспензии с целью регенерации оксида марганца последовательно обрабатывают водным раствором аммиака (NH₄OH) и воздухом в скруббере 5 и реакторе 6. Уловленную в процессе газоочистки сажу, находящуюся в поступающей из реактора 6 суспензии, отделяют в сепараторе 7. Регенерированный оксид марганца выделяют из раствора на фильтре и направляют в адсорбер 1. Освобожденный о взвешанных частиц раствор сульфата аммония [(NH₄)₂ SO₄] через кипятильник 9 передают на вакуум-кристаллизацию в кристаллизатор 10. Образующиеся кристаллы (NH₄)₂ SO₄ отделяют от воды в центрифуге 11, досушивают горячим воздухом и вместе с воздухом кристаллы (NH₄)₂ SO₄ поступают в циклон 12 для разделения системы (NH₄)₂ SO₄ (кристаллы - воздушная среда – см. рис. 9.3). При содержании SO₂ в подаваемом на очистку газе 0,15% (об.) окислительно – марганцевый метод при данной технологии обеспечивает 90% извлечения диоксида серы.

Таким образом «сухие» (с использованием твердого адсорбента) процессы санитарной очистки газов от SO₂ обеспечивают возможность реализации обработки газов при повышенных температурах без увлажнения очищаемых потоков, что позволяет снизить коррозию аппаратуры, упрощает технологию газоочистки и сокращает капитальные затраты на нее. Они также предусматривают возможность циклического использования адсорбента и (или) утилизацию продуктов процесса очистки газа. К недостаткам сухих методов очистки газов от SO₂ следует отнести значительные затраты тепла на регенерацию адсорбента и повышенные капитальные затраты, обусловленные необходимостью выполнения конструкционных элементов адсорберов из дорогостоящих специальных материалов способных выдерживать высокие температуры (~ 140⁰ С).

К сухим способам, с применением адсорбентов, относят также каталитическое окисление SO₂. В этом случае происходит ускоренный процесс поглощения SO₂ адсорбентом в присутствии ванадиевого катализатора. Продуктом процесса данной газоочистки является серная кислота со средней концентрацией 80%. В другом варианте каталитического метода в дымовые газы в присутствии ванадиевого катализатора вводят аммиак (NH₃). Образующийся при этом аэрозоль сульфата аммония – (NH₄)₂ SO₄ удаляют из газовой среды в электрофильтре, направляя очищенный газовый поток в дымовую трубу.

Вопросы для самоконтроля.

1. Каковы принципы формирования последовательности аппаратов в природоохранной системе?

2. Приведите пример системы очистки сточных вод?

3. Приведите пример системы очистки газовых выбросов?

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Структура систем очистки выбросов и сбросов, переработки твердых отходов отличается большой индивидуальностью в случае отраслевых источников загрязнения (предприятий), в том числе и при выборе конкретных аппаратов и сооружений. Как правило существует несколько вариантов систем для охраны природной среды от поступления избыточного количества загрязняющих агентов с данного конкретного предприятия. Основным критерием оценки эффективности разрабатываемой схемы является снижение удельного содержания загрязнителей до значений безопасных для здоровья человека и не приводящих к деградации естественных экосистем (см. «Введение» настоящей работы). Данный эффект должен быть увязан с экологическим показателем – природоемкостью системы, ε и ε^/. Величины ε и ε^/ должны быть минимальные для выбранного варианта при прочих равных условиях. Показатели рассчитывают по формулам:

где - суммарные затраты электромощности на весь производственный цикл, Вт; Д · З - денежные затраты (на обеспечение заданной производительности), руб.; u - производительность природоохранной системы, м³/с и кг/с.

Список литературы

Основная литература

1. Бахшиева Л.Т., Захарова А.А., Кондауров Б.П. Процессы и аппараты химической технологии: Учебное пособие для вузов/под ред.Захаровой А.А. – М.: ИЦ «Академия», 2006 – 528с.

Дата добавления: 2014-01-05