Лекция 16 Файл

advertisement
Лекция 15.
Основные направления природоохранных мероприятий на ТЭС.
Методы снижения загрязнения воздушной среды от сернистых
соединений.
При производстве электроэнергии на ТЭС неизбежно образуются
твердые, жидкие и газообразные отходы, загрязняющие окружающую среду.
В России до недавнего времени экологическим характеристикам
котлоагрегатов ТЭС не уделялось должного внимания. Котельные установки
все еще поставляются на электростанции неукомплектованные средствами
газоочистки и контроля выбросов. Дымовые газы очищаются только от
летучей золы. В конструкциях котельных установок недостаточно
учитываются требования, обусловленные технологическими особенностями
систем сероулавливания, электрофильтров, устройств для разложения
оксидов азота. Перед машиностроительными объединениями лишь
сравнительно недавно поставлена задача организации комплектной поставки
котельных установок со всеми атмосферными средствами защиты.
Мероприятия по удалению газообразных загрязнителей, требующие
значительных затрат и усложняющие эксплуатацию, не предусматриваются,
а переработка загрязненных стоков и использование золы предполагаются в
ограниченных объемах.
Экономически целесообразной признается защита атмосферы от
выбросов их рассеиванием с помощью высоких (200—400 м) дымовых труб,
которая позволяет удовлетворить действующие нормативные требования по
предельно допустимым приземным концентрациям.
Вследствие этого выполнение ужесточенных природоохранных
требований вызывает большие трудности, особенно на действующих
электростанциях и промышленно-отопительных котельных, которые
расположены в черте городов с тесной застройкой и высоким фоном
загрязнений.
Сводка основных природоохранных мероприятий и технологий с
оценкой их разработанности и практической реализации за рубежом
приведены в таблице (под ред ОЛЬХОВСКОГО и др)
Таблица
Природоохранные мероприятия на ТЭС
высокоразвитых стран
Мероприятия
в
проектах Степень подготовленности мероприятий
новых и модернизуемых ТЭС
1
2
ЗАЩИТА ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА
1. Золоулавливание
Производится и освоены в эксплуатации
высокоэффективные электрофильтры,
осваиваются крупные рукавные фильтры
2. Очистка дымовых газов от
оксидов серы
Создаются и широко используются
нециклические технологии сероулавливания
3. Разложение оксидов азота
Освоены и промышленно применяются системы
каталитического восстановления оксидов азота
4. Подавление образования
оксидов азота в паровых
котлах
Применяется при создании всех типов котлов. На
газомазутных котлах исключает в ряде случаев
необходимость дополнительной очистки газов
5. Котлы с кипящим слоем
Освоены котлы с циркулирующим кипящим
слоем паропроизводительностью до 400 т/ч. В
стадии разработки котел 900 т/ч.
6. Парогазовые установки с
Отработаны опытные системы газификации
внутрицикловой газификацией угля
разных типов производительностью 20 -35 т
угля/час; имеется 5-летний опыт эксплуатации
демонстрационной ПГУ мощностью 120 МВт;
спроектированы демонстрационные ПГУ с КПД
более 40% и начато их строительство
7. Сокращение и подавление
Обеспечивается в проектах складирования
неорганизованных выбросов
топлива и твердых отходов, топливоподач и др.
1
2
8. Сокращение выбросов в
период особо
неблагоприятных
метеоусловий
В зависимости от конкретных условий создается
запас «чистого» топлива, осуществляется
подогрев уходящих газов и т.д.
9. Системы автоматического
эксплуатационного контроля
выбросов
Применение обязательно, приборы и системы
выпускаются и освоены в эксплуатации
ЗАЩИТА ПРИРОДНЫХ ВОДОЕМОВ И ЗЕМЕЛЬНЫХ УГОДИЙ
1. Переработка, удаление и
использование твердых
отходов, их безопасное
хранение
Обеспечивается во всех проектах. Степень
использования золошлаковых отходов зависит от
местных условий
2. Сокращение объема
сточных вод, их очистка,
повторное водопользование
Реализуется во всех проектах. Освоено
эффективное оборудование водоочистки
3. Система эксплуатационного
Учитывается во всех проектах. Приборы
контроля качества
очищенных стоков и вод
выпускаются
4. Воспроизводство и охрана
рыбных запасов в районах
водозабора и теплового сброса
Учитывается в зависимости от конкретных
условий
5. Рекультивация
отработанных золоотвалов
В стадии освоения
СНИЖЕНИЕ ШУМА ТЭС
1. Применение
электрооборудования с
В стадии исследований и разработок
пониженным уровнем шума
2. Антишумовые мероприятия Применяются в необходимых случаях
и средства акустического
контроля
С помощью указанных в таблице
освоенных мероприятий в
передовых странах обеспечено соответствие тепловых электростанций
весьма строгим природоохранным требованиям. Это потребовало, однако,
увеличения капиталовложений в ТЭС на 20 – 40%.
Развернуто производство разнообразных природоохранных устройств и
технологий, прежде всего систем газоочистки. В США производством
средств очистки газов и сточных вод для тепловых электростанций и других
промышленных производств занято около 100 крупных фирм, с 10 – 15летним опытом эксплуатации. Ежегодные затраты США на промышленную
экологию, включая перспективные разработки, составляют более 60 млрд.
долл., их значительная часть направляется на ТЭ и котельные.
Таким образом, во многих случаях необходимые технические решения
для объектов теплоэнергетики известны и реализованы на практике в
зарубежных странах и на передовых отечественных предприятиях. Проблема
их внедрения перерастает из научной в организационно-техническую и
экономическую.
В ходе аудита для оценки экологического совершенствования
производства в первую очередь необходимо установить основные показатели
организационно-технического уровня природоохранной деятельности
предприятия:
1. Оснащенность источников загрязнения очистными устройствами количество источников вредных выбросов, количество неорганизованных
источников вредных выбросов.
2. Пропускную способность имеющихся очистных сооружений по ряду
показателей, в том числе - количество и мощность основного технологического оборудования, функционирование которого сопровождается выделением загрязнений определенных видов, доля определенного вида загрязнения, образующегося при производстве единицы основной продукции,
количество и мощность природоохранных средств, предназначенных для
очистки определенных видов оборудования.
3. Прогрессивность применяемого очистного оборудования, в том
числе – КПД, доля очистного оборудования с высоким КПД.
4. Контроль за функционированием очистного оборудования, в том
числе – уровнем обеспеченности контрольно-измерительной аппаратурой,
коэффициентом фактического ее использования, долей прогрессивных
приборов в общем количестве применяемых контрольно-измерительных
средств и др.
5. Рациональность существующей организационной структуры природоохранной деятельности, в том числе – наличие природоохранных служб и
отделов, уровень централизации управления природоохранной деятельностью, оперативность руководства этих служб и отделов при принятии
решений, оснащенность вычислительной техникой, информационную
обеспеченность, степень экономической самостоятельности.
6. Прочие показатели – отношение результата природоохранной
деятельности к стоимости основных производственных фондов, отношение
результата природоохранной деятельности к стоимости материалов, используемых в ее ходе, отношение результата природоохранной деятельности к
общей численности работников, занятых природоохранной деятельностью.
Задачами экологического аудита по направлению «Охрана воздушного
бассейна» помимо определения соответствия состава выбросов нормативным
требованиям, является анализ эффективности мероприятий по снижению
загрязнений воздушного бассейна.
Аудитор должен быть знаком с современными методами, применяемыми как в России, так и за рубежом, пылеулавливания и очистки дымовых
отходящих газов ТЭС и котельных с высоким КПД и максимальным
использованием продуктов очистки. Особое внимание должно быть уделено
комплексной очистке отходящих газов от оксидов серы и азота, выделению и
использованию
углеводородов,
сероводорода,
обезвреживанию
канцерогенных веществ.
Оптимальность варианта газоочистки в ходе аудита может быть
определена в результате анализа технико-экономических показателей и
экологических особенностей района расположения ТЭС. Общими критериями при этом должны быть:
- экологическое состояние района, фоновые концентрации по компонентам, экологическая программа оздоровления района;
- вид сжигаемого топлива, технологические особенности процесса сжигания;
- наличие источников реагентов, дальность их транспортирования, особенности складирования, хранения и т.д.;
- вид конечной продукции, ее качество, возможность реализации или
хранения;
- наличие и размер площадей для размещения оборудования, складов,
коммуникаций, необходимость сноса и переноса объектов и т.д.
Определяющий критерий может изменяться в зависимости от
конкретных условий.
Разработанная система газоочистки должна предусматривать:
- реконструкцию котлов с внедрением на них внутри котловых методов
подавления оксидов азота;
- установку устройств сероочистки по новому методу или совместной
очистки газов от оксидов серы и азота;
- реконструкцию и модернизацию устаревших и малоэффективных
золоуловителей;
- замену старого золоулавливающего оборудования на новое;
- применение новых энергетических котлов, отвечающих экологическим требованиям;
- перевод ТЭС на сжигание газообразного топлива и малосернистого
мазута;
- строительство высоких дымовых труб;
- применение новых технологий сжигания топлива.
Выбор комплекса мероприятий определяется для каждой ТЭС
индивидуально с тем, чтобы обеспечить существующие нормативы удельных
выбросов и ПДВ, устанавливаемые местными органами власти.
Методы снижения вредных выбросов в атмосферу оксидов серы. В
энергетику поступает твердое и жидкое топливо наиболее низкого качества,
не пригодное для других отраслей: высоковязкие мазуты с содержанием серы
до 3,5%, низкокалорийные высокозольные угли и сланцы.
Для снижения выбросов соединений серы существуют два подхода:
очистка от соединений серы продуктов сгорания топлива или удаление серы
из топлива до его сжигания.
К числу достоинств первого подхода следует отнести его значительную эффективность (удаление до 90 - 95% серы) и его универсальность применения для топлив всех видов, к числу недостатков - высокие капитальные
вложения и эксплуатационные расходы.
Переработка сернистых топлив перед их сжиганием. В твердом
топливе сера содержится в нескольких формах: колчедана FeS2, серы,
входящей в состав молекул органической массы топлива, и сульфатной серы
(в сернокислых солях кальция и щелочных металлов). Органическая сера
равномерно распределена в массе угля и не может быть удалена путем
сухого или мокрого обогащения. Сульфатная сера составляет весьма
значительную часть общей серы.
Содержание колчеданной серы для некоторых разновидностей угля
очень велико. Например, донецкий уголь содержит 55-74 % колчеданной
серы от общего ее содержания. Поэтому более эффективным по сравнению с
очисткой дымовых газов от SO2 , является сокращение выброса диоксида
серы путем удаления из топлива колчеданной серы. Отсепарированный
колчедан может быть использован для получения серной кислоты.
Дополнительным преимуществом предварительной (перед сжиганием)
очистки топлива от серы является повышение эффективности и надежности
котельных установок, снижение коррозии низкотемпературных поверхностей
нагрева.
Различают несколько способов извлечения колчеданной серы. С
помощью воздушных гравитационных сепараторов. Аналогичная
установка испытана на Каширской ГРЭС. Из подмосковного угля удалось
извлечь до 75% колчедана.
Химическим методом, состоящим из четырех этапов: измельчение,
нагревание, химическая обработка пентакарбонилом железа и обогащение
(т.е. извлечение колчедана) магнитным способом. Этот метод позволяет
удалить до 85% колчеданной серы.
Для отделения от угля не только колчеданной, но и органической
серы, возможно применение сложных и дорогостоящих технологических
процессов, наиболее перспективным из которых является процесс
внутрицикловой газификации твердого топлива.
Для отделения от угля колчеданной и органической серы может быть
применено гидротермическое обессеривание углей, заключающееся в обработке измельченного топлива в автоклавах при давлении 1.75 МПа и температуре около 300 С щелочными растворами, содержащими гидраты солей
натрия и калия. При этом получается уголь с весьма малым содержанием
серы, который отделяется от жидкости центрифугированием и затем
сушится. Жидкость, содержащая сульфиды натрия и калия, регенерируется в
результате обработки углекислотой, а из получающегося при этом
сероводорода извлекается элементарная сера.
В настоящее время ведутся исследования по очистке топлива от серы в
процессе горения. Для этого может использоваться принцип сжигания
твердого топлива в кипящем слое.
Дробленый уголь с размером частиц 1,5 - 6 мм вместе с гранулированной золой или другим зернистым материалом образуют кипящий слой в
восходящем потоке воздуха, подаваемого под решетку. Уголь сгорает при
температуре 750 -10000 С, при которой зола не размягчается и не спекается.
Процесс десульфуризации осуществляется за счет введения в кипящий
слой молотого известняка, в который погружены для интенсивного охлаждения поверхности нагрева котла. Подобный способ сжигания может
использоваться для твердого, жидкого и газообразного топлива, содержащего серу.
При температуре около 900 С происходит диссоциация CaCo3 на CaO
и СО2:
CaCo3  CaO + СО2
Затем оксид кальция взаимодействует с оксидом серы, образуя в конечном итоге CaSO4 :
CaO + SO2 + ½ O2  СaSO4
Очистка серы при этом может составлять около 90 %. Часть кипящего
слоя, поглотившего серу топлива, подается пневмотранспортером не регенерацию. При температуре 1000 - 1500 С под беспровальную решетку подаются продукты сгорания, поддерживающие температуру в слое на уровне
1000 - 1100 С. При этом протекает реакция:
3 CaSO4 + CaS = 4SO2 + 4 CaO
Газообразные продукты содержат до 10% сернистого ангидрида, который может быть использован для производства серной кислоты.
Регенерировавшая окись кальция возвращается в топочное устройство котла.
Аналогичная схема сжигания в кипящем слое разработана и для
сернистого мазута.
В США был налажен серийный выпуск котлов со сжиганием топлива
в кипящем слое производительностью от 1 до 100 т/ч. В Финляндии фирмой
“Альстром” выпускались котлы с кипящим слоем на 420 т/ч пара.
Наряду с определенными преимуществами этот метод имеет и существенные недостатки, препятствующие его широкому применению на ТЭС:
требуют создание принципиально новых конструкций котлов организации
установок для приготовления фракций известняка, создание установок по
регенерации сернистых соединений кальция, улавливание твердых частиц,
уносимых из кипящего слоя, пневмотранспорт абразивных материалов и др.
Переработка жидкого топлива. Десульфуризаци (обессеривание)
мазута производится на нефтеперерабатывающих заводах и осуществляется
прямым и косвенным методами. При косвенной десульфуризации наиболее
тяжелая часть нефтяных осадков сначала отделяется путем вакуумной
перегонки, затем более легкие компоненты освобождаются от серы в
результате гидроочистки и вновь смешиваются со всем количеством или
частью тяжелых осадков с целью получения котельного топлива с более
низким содержанием серы (около 1%).
При прямом методе десульфуризации весь нефтяной остаток подвергается каталитической гидрообработке при повышенных температуре и
давлении.
При использовании в энергетике мазута приемлем альтернативный
вариант: извлечение серы в процессе нефтепереработки. Для этого
необходимо оснастить 10 – 15 НПЗ установками по удалению серы из мазута,
что в несколько раз дешевле сероочистных установок на 150 – 180 ТЭС.
Для газомазутных ТЭЦ, наиболее обоснованным путем сокращения
выбросов оксидов серы в экономическом, экологическом и социальном
отношении является снижение содержания серы в мазуте до 0,5 - 1% при его
производстве на нефтеперерабатывающих заводах. Государственные затраты
оказываются при этом ниже, чем при сооружении на указанных ТЭЦ
сероулавливающих установок. Кроме того, упрощается эксплуатация
электростанций в сложных городских условиях и повышается надежность
электро- и теплоснабжения потребителей.
Так, при переработке сернистой нефти на нефтеперерабатывающих
заводах удаление серы может осуществляться методом гидроочистки. При
давлении 10 МПа и температуре 400 С сера топлива соединяется с водородом, образуя сероводород, который затем улавливается и может
использоваться для получения серы и ее соединений.
Увеличение стоимости очищенного мазута во многом определяется
стоимостью водорода, который расходуется в процессе гидроочистки.
Возможно также использование методов газификации или пиролиза
мазута с одновременным удалением серы и ее соединений до поступления
его в топку парового котла.
При газификации топливо подвергается неполному окислению при
высокой температуре, а при пиролизе - нагреву с разложением без
применения окислителя. Газификация осуществляется при подаче в
газогенератор воздуха или кислорода, а так же водяного пара. При этом
получается сероводород, переработка которого в элементарную серу более
рентабельна, чем диоксида серы. Степень использования теплоты газификации невысока и составляет 70 - 90%. Продуктами переработки мазута являются горючий газ, кокс и жидкие фракции нефти.
Ввиду высоких капитальных вложений и эксплуатационных затрат на
сероочистные устройства, а также трудностей, возникающих при эксплуатации, в США проблему снижения выбросов SO2 пытаются решить применением на ТЭС углей с малым содержанием серы. Этот способ также связан с
большими расходами, так как при этом предполагается закрытие шахт с
высокосернистыми углями и увеличение добычи в районах более дорогих
малосернистых углей.
Очистки дымовых газов от сернистых веществ. Методы очистки
дымовых газов могут быть подразделены на циклические, где адсорбент
(поглащающее твердое или жидкое вещество) регенерируется и возвращается в цикл, а улавливаемый диоксид серы используется, и нециклические.
Кроме того, методы сероочистки подразделяются на сухие и мокрые.
Технико-экономические расчеты показывают, что с увеличением содержания
серы в топливе и соответственно концентрации диоксида серы в дымовых
газах, увеличивается целесообразность применения способов очистки с
использованием уловленного диоксида серы.
При всех мокрых способах очистки дымовых газов от оксидов серы
температура уходящих газов понижается со 130 до 50 С. На подогрев
газообразным топливом или теплотой неочищенных газов, необходимый для
обеспечения рассеивания газов после выхода из дымовой трубы, затрачивается около 3% топлива, расходуемого на котел.
Циклические способы очистки представляют собой сложное химическое производство и значительно дороже по капиталовложениям и
эксплуатационным расходам нециклических. Капиталовложения в нециклические способы очистки составляют около 10-15%, в циклические – 30-40%
стоимости энергоблока.
В настоящее время на российских ТЭС проходят испытания несколько
перспективных методов сероочистки: известняковый, магнезитовый аммиачно-циклический. Изучен зарубежный опыт строительства и эксплуатации
сероочистных установок.
Мокрый известняковый способ. Этот нециклический процесс наиболее разработан и является наиболее распространенным на предприятиях
США, Японии, Германии и др. стран. Он обеспечивает очистку газов от SO 2
на 90%.
Метод основан на нейтрализации сернистой кислоты, получающейся в
результате растворения диоксида серы, содержащегося в дымовых газах,
наиболее дешевыми щелочными реагентами – гидратом оксида кальция
(известью) или карбонатом кальция (известняком). При этом протекают
следующие реакции:
Ca(OH)2 + SO2 = CaSO3 + H2O;
Ca CO3 + SO2 = CaSO3 + CO2
В результате этих реакций получается сульфит кальция, частично
окисляющийся в сульфат СaSO4.
В большинстве установок, построенных в 60-е и 70-е годы, продукты
нейтрализации не использовались и направлялись в отвал. В последние годы
этот способ усовершенствован: сульфит доокисляется до сульфата кальция и
используется после соответствующей термической обработки в качестве
строительного материала (гипса).
Мокро-сухой способ. Этот нециклический способ нашел широкое
применение в странах Западной Европы и США главным образом при
сжигании углей с содержанием серы от 0.5 до 1.5%. В основе метода –
поглащение диоксида серы из уходящих газов испаряющимися каплями
известкового раствора. Эффективность сероулавливания более 90%.
Дымовые газы очищаются от золы в золоуловителе и поступают в
сушилку, служащую одновременно реактором. В сушилку из промежуточной
емкости подается тонко распыленная смесь свежего и отработанного
растворов
извести.
Сухие
продукты
реакции
осаждаются
в
пылезолоуловителе, а газы, очищенные от диоксиды серы, поступают в
дымовую трубу. Уловленная смесь сульфита и сульфата кальция
перерабатывается в узле переработки в конечный продукт – строительный
материал.
Преимуществом методы является: получение продукта в сухом виде,
отсутствие сточных вод, высокая степень использования реагента, умеренное
аэродинамическое сопротивление системы.
Недостатком – использование не дешевого известняка, а высококачественной извести.
Магнезитовый циклический способ наиболее подробно изучен. Суть
этого способа заключается в связывании диоксида серы суспензией оксида
магния (магнезией) по реакции:
MgO + SO2 = MgSO3
Сульфид магния взаимодействует с диоксидом серы,
бисульфит магния:
MgSO3 + SO2 + H2O = Mg (HSO3)2
Бисульфит магния нейтрализуется добавлением магнезита:
образуя
Mg (HSO3)2 + MgO = 2MgSO3 + H2O
Образовавшийся сульфит магния в процессе обжига при температуре
800-900С подвергается термическому разложению с образованием исходных
продуктов по реакции:
MgSO3 = MgO + SO2
Оксид магния возвращается в процесс, а концентрированный диоксид
серы может быть переработан в серную кислоту или элементарную серу.
Дымовые газы очищаются от оксидов серы до концентрации 0.03% в
скруббере, а образовавшийся раствор бисульфита магния с концентрацией
50 – 70 г/л поступает в циркуляционный сборник, откуда часть раствора
подается в напорный бак и возвращается на орошение скруббера, а другая
часть – в нейтрализатор для выделения сульфита магния.
Преимуществом метода является использование конечных продуктов.
При поглощении SO2 образуется сульфит магния MgSO3, который после
обжига образует исходные продукты: MgO, который снова используется в
процессе очистки, и SO2, который может быть переработан в товарную
серную кислоту.
Недостатком является
наличие сернокислотного производства и
многочисленных операций с твердыми веществами (кристаллами сульфита,
золы, оксида магния), что связано с износом оборудования.
Сухой известняковый (аддитивный) способ является наиболее
простым и требует наименьших капиталовложений. Сущность способа в
добавлении к сжигаемому топливу известняка или доломита в количестве
примерно в 2 раза превышающем стехиометрически содержание серы в
исходном топливе.
В большинстве случаев в горелки подается смесь угольной пыли с
молотым известняком. В топке при горении угольной пыли известняк
(углекислый кальций) диссоциирует на углекислоту и оксид кальция, а
последний, двигаясь совместно с продуктами сгорания по газоходам котла,
взаимодействует с серным и сернистым ангидридом, образуя сульфит и
сульфат кальция, которые вместе с золой улавливаются в золоуловителях.
Свободный оксид кальция, содержащийся в золе топлива, также связывает
оксиды серы.
Недостаток способа: образование прочных отложений золы и сульфата
кальция на поверхностях нагрева в области температур 700 - 1000С.
Нерегенерационные абсорбционные методы десульфуризации.
Методы основаны на применении различных абсорбентов без их регенерации
после поглощения диоксида серы, что предопределяет простоту
технологических схем по сравнению с регенерационными методами.
Процессы с применением растворов солей натрия. Для очистки
небольших по объему дымовых газов S03 в качестве абсорбента часто
используют водные растворы щелочных солей натрия. Многократность
использования абсорбента определяется его концентрацией и концентрацией
диоксида серы в очищаемом газе.
Потребность в электроэнергии, необходимой для данного процесса,
составляет 2 - 3% от вырабатываемой котлоагрегатом (включая подогрев
очищенного газа).
В США сточные воды, получаемые в ходе процесса, подвергают
осветлению, аэрации и, если требуется, дополнительной обработке до
нейтральных значений рН и сбрасывают в канализацию, если они могут быть
очищены с помощью городских очистных сооружений. В засушливых
районах США сток идет в пруды-испарители, а в некоторых случаях - в
выработанные нефтяные скважины. В качестве химически активной
составляющей абсорбента применяют как технические реактивы или
природные минералы (например, трона), так и щелочные сточные воды ряда
производств.
Методы аммиачной абсорбции диоксида серы. Особое внимание
заслуживают процессы с использованием водных растворов аммиака,
относящиеся к абсорбционно-окислительным способам. Известно довольно
большое число таких методов, которые могут быть как не регенеративными,
так и регенеративными.
Аммиачно-циклический способ основан на обратимой реакции,
протекающей между растворенным сульфитом и бисульфитом аммония и
диоксидом серы, поглащенной из дымовых газов:
(NH4)2 SO3 + SO2 + H2O  2NH4HSO3
При температуре 30-35С эта реакция протекает слева направо, а при
кипячении раствора – в обратном направлении. Этот способ позволяет
получить сжиженный 100% -й сернистый ангидрид и сульфат аммония,
используемый как удобрение в сельском хозяйстве.
Такие технологии аммиачной абсорбции SO2 с получением (NH4)2SO4
могут приобрести первостепенное значение, но ряду причин.
Мировое потребление сульфата аммония составляет 18 млн. тонн в год
и прогнозируется увеличение его потребления. Почти 75% современной
поставки сульфита аммония представляет собой побочный продукт
производства капролактама, промежуточного продукта для получения
нейлона. Другими источниками (NH4)2SO4 являются батареи коксовых печей
и целевое получение сульфата аммония аммонизацией серной кислоты. Эти
источники исторически продолжали и продолжают уменьшаться из-за
усовершенствований, связанных с сокращением производимого побочного
продукта – сульфата-аммония.
Существуют и другие причины, делающие использование растворов
аммония для очистки газов весьма перспективными:
- при использовании этого хемосорбента метод может быть регенеративным с получением конечных продуктов, таких как сера или концентрированный SO2 и т. д.;
- применение растворов солей аммония позволяет одновременно очищать дымовые газы от SO2 и NOХ.
Гетерогенно-каталитические методы. Большинство каталитических
методов газофазной десульфуризации газов относятся к окислительным
методам и заключаются в проведении каталитической реакции окисления
SO2 в SO3 с последующим поглощением оксида серы водой с получением
серной кислоты.
Процесс Topsoe “WSA” разработан датской фирмой и является
каталитическим, в котором регенерация серы из отходящих газов достигает
99% с получением концентрированной серной кислоты. Все соединения
серы, содержащиеся в газе, окисляются до серы и извлекаются в виде Н2SO4
в конденсаторе. Сопутствующие газообразные примеси такие, как монооксид
углерода, аммиак, цианиды или органические соединения, одновременно
окисляются до диоксида углерода, азота и воды. Окисление происходит при
температуре 420С.
Этот процесс является весьма перспективным благодаря получению в
процессе утилизации товарного продукта – концентрированной серной
кислоты.
В целом, внедрение любого метода сероочистки предполагает
использование больших площадей под оборудование, технологически мало
связанное с ТЭС, организацию получения реализуемых конечных продуктов
и т.д.
Оснащение ТЭС сероочистными установками требует серьезных
капитальных вложений, развития добывающей отрасли, ставит задачу
утилизации огромных масс стройматериалов или удобрений.
Download