Технологии за десулфуризация на отпадъчни газове

26.03.2020, Технически статии / Въздух, Почви

  • Технологии за десулфуризация на отпадъчни газове
  • Технологии за десулфуризация на отпадъчни газове
  • Технологии за десулфуризация на отпадъчни газове
  • Технологии за десулфуризация на отпадъчни газове

Технически статии

 

Серните оксиди се отделят при окислението на съдържащата се в горивото сяра, като мерки за отстраняване на тези замърсители, основно на SO2, от емисиите отпадъчни газове от процеси на изгаряне, се използват от 70-те години на X век насам, първоначално в САЩ и Япония, а по-късно и в Европа. Днес съществуват множество различни начини за редуциране на емисиите на серен диоксид, генерирани вследствие на изгарянето на изкопаеми горива.

Инвестиционните разходи за една сероочистваща инсталация варират в широки граници в зависимост от избрания метод. Оперативните разходи зависят предимно от количеството и вида на реагента, потреблението на вода и електроенергия, дейностите по поддръжка и разходите за обезвреждане на остатъците, в случай че не се използват повторно. Сероочистващите системи изискват подходящо ниво на поддръжка, за да функционират оптимално. В допълнение, някои от тези инсталации заемат доста пространство.





Мокри скрубери

Мокрите скрубери са най-широко прилаганата технология за десулфуризация на отпадъчни газове в световен мащаб. Технологията включва впръскването на суспензионна смес от калциево-натриеви сорбенти в специално проектиран съд, в който протича взаимодействието със серния диоксид в отпадъчните газове. Скруберните системи се предлагат на пазара в много варианти в зависимост от използвания реагент.

Ефективността на мокрите скрубери може да достигне до 99%. Най-предпочитаният сорбент е варовикът, следван от негасената вар. В най-простата конфигурация на тези съоръжения всички реакции протичат в един-единствен абсорбер, което обуславя предимства като намалени капиталови разходи и понижено енергопотребление. Тези системи не изискват големи пространства, поради което ретрофитът им във функциониращи инсталации е лесен. Абсорберът обикновено трябва да има облицовка от каучук, неръждаема стомана или никелова сплав, позволяваща контролирането на процесите на корозия и износване. Като продукт се получава гипсова суспензия със съдържание на твърди частици между 7 и 18 масови процента. Суспензията се обезводнява посредством центрофуги, вследствие на което се получават фини кристалчета гипс. За да се постигне по-висока ефективност на отстраняване на серния диоксид, е необходимо отпадъчният газ да бъде пречистен от праховите частици преди да бъде подаден в скрубера. Методът е приложим за инсталации, при които съдържанието на сяра в използваното гориво е до 3,5%.

Удобен вариант за десулфуризация на отпадъчни газове, генерирани от топлоелектроцентрали, разположени в крайбрежни райони, е използването на морска вода като реагент. Морската вода е подходяща за целта, тъй като е с естествено основен характер, защото съдържа бикарбонати, и поради факта, че в резултат на реакцията се получават сулфати, които също са една от съставките на морската вода. Технологията предлага предимства като опростен дизайн и ниски капиталови и експлоатационни разходи.



Абсорбери със сухо впръскване

Приложението на този вид скрубери е ограничено за газови потоци с дебит от 0,8 × 106 Nm3/h, а ефективността им в отстраняването на серен диоксид достига 90%. Като реагент се използва суспензия от негасена вар и вода, която се впръсква в абсорбера посредством разпределителни системи. Получаващите се капчици се смесват с горещите димни газове, чиято температура обикновено варира между 120 и 160°C. Течната част от суспензията се изпарява, а отпадъчните газове се охлаждат до 65-80°C. Времето на престой в абсорбера е между 10 и 50 секунди, което е достатъчно за протичането на реакцията между серния диоксид и хидратната вар до получаването на суха смес от калциев сулфат и сулфит.

Капиталовите разходи за абсорберите със сухо впръскване зависят предимно от обема на отпадъчните газове, но и от вида и конфигурацията на скрубера и впръскващите системи. Експлоатационните разходи се определят от фактори като продължителността на експлоатация на пълен капацитет, концентрацията на серен диоксид и технологичния вариант.


 

Системи за впръскване на сорбент

Тези системи се делят на няколко вида според мястото на впръскване на сорбента – в пещта, в икономайзера, във въздуховодите или хибридни. В най-опростения вариант сух реагент се впръсква в пещта, за да реагира със серния диоксид в димните газове. Фино смленият сорбент се разпределя бързо и равномерно в рамките на цялото напречно сечение на горната част на пещта, където температурите са в диапазона 750-1250°C. Като реагент се използва варовик или хидратна вар. Полученият вследствие на реакцията калциев сулфат се улавя заедно с нереагиралите количества реагент и летящата пепел посредством ръкавен или електрофилтър.

При втория вариант хидратната вар се впръсква в газовия поток в близост до икономайзера, където температурата варира между 300 и 650°C. Тук основният продукт е калциев сулфит. Целта на впръскването във въздуховодите е равномерното разпределение на сорбента след подгревателя, където температурата е около 150°C, а хибридните системи обикновено съчетават подаването на реагента в пещта и във въздуховодите.

Системите за впръскване на сорбент са с относително ниски капиталови и оперативни разходи, лесни са за ретрофит, експлоатация и поддръжка, не генерират утайки и отпадъчни води. Ефективността на отстраняване на серния диоксид обаче е около 50%.

Сухи скрубери

При този метод, който може да се разглежда като вид впръскване на сорбент в пещта, димните газове се пречистват чрез реакция на серния диоксид с пулверизиран сух реагент. Сорбиращите добавки, които се използват най-често, са хидратна вар, варовик и доломит. Реагентът може да се прибави към горивото, горивния въздух или в зоната на пламъка. С този метод се постига ефективност на отстраняване на серния диоксид от 50%, като приложението му се свежда до горива със съдържание на сяра до 1%.

Вариации в натоварването на горивната инсталация, и съответно в температурния профил на пещта, оказват негативно въздействие върху ефективността на десулфуризация. За да се преодолее този проблем, сорбиращата добавка се впръсква в различни дози спрямо натоварването на инсталацията. Този метод понижава ефективността на горивната инсталация с около 0,7 до 1%.

 

ОЩЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМАТА

Емисионен контрол при химична повърхностна обработка на метали и пластмасиТехнически статии

Емисионен контрол при химична повърхностна обработка на метали и пластмаси

Причините за управление на емисиите във въздуха от инсталациите за повърхностна обработка са две - спазването на изискванията за здраве и безопасност в работните условия и предпазване на материалите, детайлите, субстратите и оборудването от корозивно действащите компоненти.

Пречистване на отпадъчни газове в скрубериТехнически статии

Пречистване на отпадъчни газове в скрубери

Запознайте се с конструктивните особености, приложимостта, предимствата и недостатъците на различните видове пречиствателни съоръжения, основаващи се на метода на абсорбция.

Пречистване на отпадъчни газове при производството на торовеТехнически статии

Пречистване на отпадъчни газове при производството на торове

Спецификите на производство на торовата индустрия я нареждат като сериозен играч в замърсяването на въздуха. Основните замърсители, отделяни от торовото производство в атмосферата, са азотни оксиди, серен диоксид, флуороводород, амоняк и прах. При производството на HNO3 се генерират значителни количества парников газ N2O.

Праховите емисии от смилането на суровините, например фосфорит или варовик, се третират с помощта на ръкавни филтри, като по този начин могат да се постигнат концентрации на прах от 5 mg/Nm3. За тях, както и за други техники за обработка на газови емисии, прилагани в торовата индустрия - циклони, пластинчати охладители, многостъпални скрубери и капкови сепаратори, четете в статията.

Управление на емисии при производството на енергия от биомасаТехнически статии

Управление на емисии при производството на енергия от биомаса

Изпускането на емисиите от производството на енергия от биомаса оказва негативно въздействие върху околната среда и затова е необходимо да се инсталират пречиствателни съоръжения, които да елиминират или поне да редуцират риска от замърсяване.

Пречистване на отпадъчни газове от прах

Oбезпрашителните системи предотвратяват изпускането на вредни замърсители, защитавайки околната среда и здравето на служителите, което ги прави съществена част от множество производствени процеси. В практиката намират приложение различни видове съоръжения.

Наредба за норми за допустими емисии на серен диоксид, азотни оксиди и прах, изпускани в атмосферата от големи горивни инсталацииСтандарти

Наредба за норми за допустими емисии на серен диоксид, азотни оксиди и прах, изпускани в атмосферата от големи горивни инсталации

Наредбата за норми за допустими емисии на серен диоксид, азотни оксиди и прах, изпускани в атмосферата от големи горивни инсталации, транспонира изискванията на Директива 2010/75/ЕО по отношение на горивни инсталации с обща номинална входяща топлинна мощност, равна или по-голяма от 50 MW, в частност – на нормите за допустими емисии на вредни вещества. Етапите на привеждане на големите горивни инсталации у нас в съответствие с изискванията на нормативния документ са описани в поместения в глава трета Преходен национален план.

 

Уеб дизайн от Ей Ем Дизайн. Списание Екология & Инфраструктура. TLL Media © 2020 Всички права запазени. Карта на сайта.

Top