ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 563
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Күкірт тотықтарының пайда болуы және олардың көздері
Жылу электр станцияларының түтін газдарындағы күкірт оксидтерінің қасиеттері
Күкірт оксидінің пайда болу шарты
2 Күкірт қосылыстарыңың қоршаған ортаға әсері
ЖЭС-ның технологиялық құрылымы
Түтін газдарын күкірт оксидтерінен тазарту әдістері
Жылу электр станцияларының қоршаған ортаға әсерін төмендететін шаралар.
Күкірт оксиді шығарындыларының төмендеуін жалпы бағалау
Газсыздандыру әдістерінің жіктелуі
Натрий және аммоний тұздарының ерітінділерін қолдануға негізделген әдістер
Күкірт оксидтерінен түтін газдардың тазарту әдістері
Электр станциясында күкірт оксидтерін жинау әдістері
Аммиак-сульфат технологиясы келесімен қызықты:
Көмір электрстанцияларындағы күкірт диоксидының шығындыларын азайту
ЖЭО-дағы қоқыс суының таралуы арқылы күкірт қышқылының эмиссиясын азайту
құрамындағы күкірт диоксидінің, сілтілі реагенттердің: кальций гидроксиді (әк) немесе кальций карбонаты (әктас) ерітіндісінен болатын күкірт қышқылын бейтараптандыруға негізделген. Келесі реакциялар пайда болады:
Ca(OH)2 +SO2 =CaSO3 +H2OCaCO3+SO2=CaSO3+CO2
Осы реакциялар нәтижесінде кальций сульфиті алынады, ол жартылай сульфатқа дейін тотығады. Көп жағдайда залалсыздандыру өнімдері пайдаланылмайды және қоқысқа жіберіледі.
Әктас (калькуляциялық) әдісінің артықшылығы - технологиялық схеманың қарапайымдылығы, арзан сорбенттің болуы, капитал шығындарының салыстырмалы түрде төмен болуы, газды алдын-ала салқындатпай және шаңнан тазартып тазарту мүмкіндігі.
Әдістің кемшіліктері пайдаланылатын минералды түрге байланысты әктас мөлшерінің аз пайдаланылуы, әдетте, 40-50%, пайдаланылмаған тұнбаны тастау өнімі ретінде алу, тазалықтың салыстырмалы түрде төмен тиімділігі, сондай-ақ сіңіргіш жабдықтар мен сұйық байланыстардың бітеліп қалу сезімталдығы болып табылады.
Түтіндік газдар шығарылатын желдеткіштің алдына орнатылған күл қақпағында күлден тазартылады, содан кейін ұсақталған әктас және бейтараптандыру өнімдері бар ерітіндімен суарылатын скрубберге жіберіледі.
Арнайы қондырғыда әктас суспензиясы дайындалады, дегенмен әктасты жанармайға араластыру ұнтақтауға дейін жүргізілуі мүмкін; екінші жағдайда, жылыту беттерінде шөгінділер пайда болу қаупі бар.
Тазартылған газдар бүріккіш тұзаққа бүріккіш ерітіндіден босатылады. Түтін газдарын күкірт оксидтерінен тазартудың барлық дымқыл әдістерімен, пайдаланылған газдардың температурасы 130-170-тен 30-50°С-қа дейін
төмендейді. Шығарылған газдардың мұндай төмен температурасында атмосферадағы қалдық зиянды заттардың таралуы күрт нашарлайды, өйткені түтін газдары мұржаның аузынан сәл жоғары көтеріледі.
Бүріккіш қақпаннан кейін атмосфераға шығарылатын газдардың температурасын жоғарылататын жылу алмастырғыш орнатылады. Жылыту әдетте сұйық немесе газ отынымен жүзеге асырылады. Бұл жағдайда жұмсалған жылу мөлшері қазандық тұтынатын отынның шамамен 3% құрайды.
Қышқыл ерітіндіге жаңа әктас шламы қосылып, скруббер қышқылды бейтараптандырады. Кальций сульфитінің кристалдануын аяқтау үшін арнайы контейнерлерде болғаннан кейін, сорғы суару үшін сұйықтықты скрубберге жібереді. Сульфит пен кальций сульфаты суару сұйығында жинақталатындықтан, суспензияның бір бөлігі суару циклынан алынып, қоюландырғыш арқылы қож коллекторына, содан кейін күл үйіндісіне жіберіледі.
Есептеуде сульфит сульфатқа толығымен тотықтырылады деп болжанады. Технологиялық схема мен жабдықтың қарапайымдылығы, пайдаланылатын заттардың арзан құны, күкіртсутектендірудің бұл әдісін кеңінен қолдануға ықпал етеді.
Үлкен қиындықтар CaSO3 кристалды шөгінділерінен жабдықты тазарту үшін күкірт ұстайтын қондырғыны және тоқтатылған қатты тамшылардың
шөгінділерінен шашырататын тұзақтарды тоқтату қажеттілігімен байланысты.
Әктас әдісін қолдана отырып, күкіртті жинайтындардың қалдықтарын пайдаланудың ең ықтимал бағыты - оларды құрылыс материалдарына қайта өңдеу. Қалдықпен бірге тотыққан кезде, шамамен 500 кг/см2 қысымды кедергісі бар құрылыс материалдары үшін тез
қататын байланыстырғыштарды алуға болады. Алайда, қалдықтарды кептіру және кептіру қымбат жұмыс болып табылады. Кальций сульфитін сульфит целлюлоза өндірісінде де қолдануға болады.
Әктас немесе калькуляторлы әдістерді қолдану үшін әр түрлі тиімді сіңіргіштер ұсынылады: мәрмәрден, резеңке немесе полиэтиленнен жасалған жылжымалы шарикті шүмегі бар аппарат, вентури түтіктері, қуыс атомды сіңіргіштер, реактивті-көбік аппараттары, полипропиленнен немесе неопреден жасалған саптамасы бар аппараттар.
SO2-ден көп мөлшердегі газдарды әктас әдісімен тазарту үшін қолданылатын сіңіргіш келесі талаптарға жауап беруі керек: жоғары тиімділік, газдың жоғары өткізгіштігі, газды және сұйық жүктемелердің кең спектрінде жұмыс істей білу, дизайнның қарапайымдылығы, кристалл қабаттарымен оңай бітелген элементтердің болмауы, мүмкін гидравликалық кедергі.
Магнезит әдісі. Күкірт диоксидінің байланысы реакция арқылы магнезитпен әрекеттескенде пайда болады
MgO+SO2=MgSO3
Алынған магний сульфиті тағы да күкірт диоксиді мен сумен әрекеттесіп, магний бисульфитін түзеді:
MgSO3+SO2 +H20= Mg (HSO3)2
Алынған бисульфит магнезитпен бейтараптандырылады:
Mg(HSO3)2+ MgO =2MgSO3+ H2O
800-900°С температурада жағу кезінде пайда болған магний сульфиті реакция нәтижесінде бастапқы өнімдер пайда бола отырып термиялық ыдырауға ұшырайды:
MgSO3 = MgO + SO2
Магний оксиді процеске қайтарылады, ал концентрацияланған SO2 күкірт қышқылына немесе
элементар күкіртке айналады.
Газ күкірт оксидтерінен скруббердегі 0,03% концентрациясына дейін тазартылады, нәтижесінде алынған магний бисульфитінің концентрациясы 50-70 г/л циркуляциялық резервуарға түседі, сол жерден ерітіндінің бір бөлігі
қысым резервуарына жіберіліп, скрубберді суаруға оралады. Бейтараптандырғыштан алынған ерітінді гидроциклге, содан кейін целлюлоза вакуумды сүзгіге, содан кейін пешке жіберіледі, қорыта келгенде циклде қайтадан қолданылатын күкірт диоксиді мен магнезит пайда болады.
Сүзгіні басқаннан кейін аналық сұйықтық және суды тазарту ерітінді коллекторына түседі, онда пештен магнезит қосылады. Коллектордан алынған ерітінді қысым резервуарына түсіп, ол циркулятор коллекторының қышқыл ерітіндісімен араластырылып, скрубберді суару үшін жіберіледі. SO2-ден газды тазарту деңгейі 90-92% құрайды.
Магнезит әдісінің артықшылығы - алдын-ала салқындатусыз газды тазартудың жоғары деңгейіне жету мүмкіндігі. Магний сульфитін жылу электр станциясының сыртындағы химиялық зауытта жағуға болады, өйткені кептірілген және сусызданған кристалдарды тасымалдауға ыңғайлы. Магнезит әдісінің басты кемшілігі - қатты заттармен (сульфит кристалдары, магний оксиді, күл) көптеген операциялардың болуы, бұл құрал-саймандар мен үгінділердің тегіс тозуымен байланысты. Кристаллдарды кептіру және ылғалданған ылғалды кетіру үшін айтарлықтай жылу қажет.
Аммиак әдістері. Газды тазартудың аммиак-циклдық әдісі сұйылтылған 100% күкірт диоксиді мен аммоний сульфатын алуға мүмкіндік береді - халық шаруашылығында кеңінен қолдануға болады. Бұл тазарту әдісіндегі қалдықтардың мөлшері аз.
Әдістің кемшіліктері күкірт сіңірмес бұрын түтін газдарын алдын-ала терең салқындату қажеттілігін қамтиды. Терең салқындату сумен қамтамасыз етіледі, ол газдармен тікелей байланысады және 40-50 ° С дейін қызады. Мұндай суды жалпы су объектілеріне жіберуге болмайды, салқындату жүйесінде оны қайта өңдеу қышқылдың әкпен бейтарапталуын және салқындату мұнарасында салқындатуды қажет етеді. Бейтараптандырылған кезде салқындату жүйесінде кристалдануы мүмкін кальций тұздары пайда болады. Тазартылған салқындатылған газдар оларды атмосфераға шығармай тұрып қыздыру үшін едәуір жылуды қажет етеді.
Скрубберлерден ағатын сұйықтықты салқындататын мұздатқыш мұнараларынан атмосфераны ластайтын белгілі бір мөлшердегі аммиак бар. Ерітіндіні қалпына келтіруге, булануға және кептіруге арналған буды тұтынуға байланысты қосымша отын шығыны, монтажға арналған энергия шығыны және тазаланған газонды жылытуға арналған отын ЖЭО-да тұтынылатын отынның шамамен 10% құрайды. Күкірт ұстайтын қондырғы өте ыңғайы жоқ және қымбат тұрады.
Сода ерітінділерін қолдану әдістері. Бұл әдістің мәні - пайдаланылған газдарды сода күлінің сулы ерітінділерімен жуу. Бұл жағдайдағы реакциялар:
Na2CO3 + SO2 = Na2SO + CO2Na2SO
Ca(OH)2 +SO2 =CaSO3 +H2OCaCO3+SO2=CaSO3+CO2
Осы реакциялар нәтижесінде кальций сульфиті алынады, ол жартылай сульфатқа дейін тотығады. Көп жағдайда залалсыздандыру өнімдері пайдаланылмайды және қоқысқа жіберіледі.
Әктас (калькуляциялық) әдісінің артықшылығы - технологиялық схеманың қарапайымдылығы, арзан сорбенттің болуы, капитал шығындарының салыстырмалы түрде төмен болуы, газды алдын-ала салқындатпай және шаңнан тазартып тазарту мүмкіндігі.
Әдістің кемшіліктері пайдаланылатын минералды түрге байланысты әктас мөлшерінің аз пайдаланылуы, әдетте, 40-50%, пайдаланылмаған тұнбаны тастау өнімі ретінде алу, тазалықтың салыстырмалы түрде төмен тиімділігі, сондай-ақ сіңіргіш жабдықтар мен сұйық байланыстардың бітеліп қалу сезімталдығы болып табылады.
Түтіндік газдар шығарылатын желдеткіштің алдына орнатылған күл қақпағында күлден тазартылады, содан кейін ұсақталған әктас және бейтараптандыру өнімдері бар ерітіндімен суарылатын скрубберге жіберіледі.
Арнайы қондырғыда әктас суспензиясы дайындалады, дегенмен әктасты жанармайға араластыру ұнтақтауға дейін жүргізілуі мүмкін; екінші жағдайда, жылыту беттерінде шөгінділер пайда болу қаупі бар.
Тазартылған газдар бүріккіш тұзаққа бүріккіш ерітіндіден босатылады. Түтін газдарын күкірт оксидтерінен тазартудың барлық дымқыл әдістерімен, пайдаланылған газдардың температурасы 130-170-тен 30-50°С-қа дейін
төмендейді. Шығарылған газдардың мұндай төмен температурасында атмосферадағы қалдық зиянды заттардың таралуы күрт нашарлайды, өйткені түтін газдары мұржаның аузынан сәл жоғары көтеріледі.
Бүріккіш қақпаннан кейін атмосфераға шығарылатын газдардың температурасын жоғарылататын жылу алмастырғыш орнатылады. Жылыту әдетте сұйық немесе газ отынымен жүзеге асырылады. Бұл жағдайда жұмсалған жылу мөлшері қазандық тұтынатын отынның шамамен 3% құрайды.
Қышқыл ерітіндіге жаңа әктас шламы қосылып, скруббер қышқылды бейтараптандырады. Кальций сульфитінің кристалдануын аяқтау үшін арнайы контейнерлерде болғаннан кейін, сорғы суару үшін сұйықтықты скрубберге жібереді. Сульфит пен кальций сульфаты суару сұйығында жинақталатындықтан, суспензияның бір бөлігі суару циклынан алынып, қоюландырғыш арқылы қож коллекторына, содан кейін күл үйіндісіне жіберіледі.
Есептеуде сульфит сульфатқа толығымен тотықтырылады деп болжанады. Технологиялық схема мен жабдықтың қарапайымдылығы, пайдаланылатын заттардың арзан құны, күкіртсутектендірудің бұл әдісін кеңінен қолдануға ықпал етеді.
Үлкен қиындықтар CaSO3 кристалды шөгінділерінен жабдықты тазарту үшін күкірт ұстайтын қондырғыны және тоқтатылған қатты тамшылардың
шөгінділерінен шашырататын тұзақтарды тоқтату қажеттілігімен байланысты.
Әктас әдісін қолдана отырып, күкіртті жинайтындардың қалдықтарын пайдаланудың ең ықтимал бағыты - оларды құрылыс материалдарына қайта өңдеу. Қалдықпен бірге тотыққан кезде, шамамен 500 кг/см2 қысымды кедергісі бар құрылыс материалдары үшін тез
қататын байланыстырғыштарды алуға болады. Алайда, қалдықтарды кептіру және кептіру қымбат жұмыс болып табылады. Кальций сульфитін сульфит целлюлоза өндірісінде де қолдануға болады.
Әктас немесе калькуляторлы әдістерді қолдану үшін әр түрлі тиімді сіңіргіштер ұсынылады: мәрмәрден, резеңке немесе полиэтиленнен жасалған жылжымалы шарикті шүмегі бар аппарат, вентури түтіктері, қуыс атомды сіңіргіштер, реактивті-көбік аппараттары, полипропиленнен немесе неопреден жасалған саптамасы бар аппараттар.
SO2-ден көп мөлшердегі газдарды әктас әдісімен тазарту үшін қолданылатын сіңіргіш келесі талаптарға жауап беруі керек: жоғары тиімділік, газдың жоғары өткізгіштігі, газды және сұйық жүктемелердің кең спектрінде жұмыс істей білу, дизайнның қарапайымдылығы, кристалл қабаттарымен оңай бітелген элементтердің болмауы, мүмкін гидравликалық кедергі.
Магнезит әдісі. Күкірт диоксидінің байланысы реакция арқылы магнезитпен әрекеттескенде пайда болады
MgO+SO2=MgSO3
Алынған магний сульфиті тағы да күкірт диоксиді мен сумен әрекеттесіп, магний бисульфитін түзеді:
MgSO3+SO2 +H20= Mg (HSO3)2
Алынған бисульфит магнезитпен бейтараптандырылады:
Mg(HSO3)2+ MgO =2MgSO3+ H2O
800-900°С температурада жағу кезінде пайда болған магний сульфиті реакция нәтижесінде бастапқы өнімдер пайда бола отырып термиялық ыдырауға ұшырайды:
MgSO3 = MgO + SO2
Магний оксиді процеске қайтарылады, ал концентрацияланған SO2 күкірт қышқылына немесе
элементар күкіртке айналады.
Газ күкірт оксидтерінен скруббердегі 0,03% концентрациясына дейін тазартылады, нәтижесінде алынған магний бисульфитінің концентрациясы 50-70 г/л циркуляциялық резервуарға түседі, сол жерден ерітіндінің бір бөлігі
қысым резервуарына жіберіліп, скрубберді суаруға оралады. Бейтараптандырғыштан алынған ерітінді гидроциклге, содан кейін целлюлоза вакуумды сүзгіге, содан кейін пешке жіберіледі, қорыта келгенде циклде қайтадан қолданылатын күкірт диоксиді мен магнезит пайда болады.
Сүзгіні басқаннан кейін аналық сұйықтық және суды тазарту ерітінді коллекторына түседі, онда пештен магнезит қосылады. Коллектордан алынған ерітінді қысым резервуарына түсіп, ол циркулятор коллекторының қышқыл ерітіндісімен араластырылып, скрубберді суару үшін жіберіледі. SO2-ден газды тазарту деңгейі 90-92% құрайды.
Магнезит әдісінің артықшылығы - алдын-ала салқындатусыз газды тазартудың жоғары деңгейіне жету мүмкіндігі. Магний сульфитін жылу электр станциясының сыртындағы химиялық зауытта жағуға болады, өйткені кептірілген және сусызданған кристалдарды тасымалдауға ыңғайлы. Магнезит әдісінің басты кемшілігі - қатты заттармен (сульфит кристалдары, магний оксиді, күл) көптеген операциялардың болуы, бұл құрал-саймандар мен үгінділердің тегіс тозуымен байланысты. Кристаллдарды кептіру және ылғалданған ылғалды кетіру үшін айтарлықтай жылу қажет.
- 1 ... 7 8 9 10 11 12 13 14 ... 24
Натрий және аммоний тұздарының ерітінділерін қолдануға негізделген әдістер
Аммиак әдістері. Газды тазартудың аммиак-циклдық әдісі сұйылтылған 100% күкірт диоксиді мен аммоний сульфатын алуға мүмкіндік береді - халық шаруашылығында кеңінен қолдануға болады. Бұл тазарту әдісіндегі қалдықтардың мөлшері аз.
Әдістің кемшіліктері күкірт сіңірмес бұрын түтін газдарын алдын-ала терең салқындату қажеттілігін қамтиды. Терең салқындату сумен қамтамасыз етіледі, ол газдармен тікелей байланысады және 40-50 ° С дейін қызады. Мұндай суды жалпы су объектілеріне жіберуге болмайды, салқындату жүйесінде оны қайта өңдеу қышқылдың әкпен бейтарапталуын және салқындату мұнарасында салқындатуды қажет етеді. Бейтараптандырылған кезде салқындату жүйесінде кристалдануы мүмкін кальций тұздары пайда болады. Тазартылған салқындатылған газдар оларды атмосфераға шығармай тұрып қыздыру үшін едәуір жылуды қажет етеді.
Скрубберлерден ағатын сұйықтықты салқындататын мұздатқыш мұнараларынан атмосфераны ластайтын белгілі бір мөлшердегі аммиак бар. Ерітіндіні қалпына келтіруге, булануға және кептіруге арналған буды тұтынуға байланысты қосымша отын шығыны, монтажға арналған энергия шығыны және тазаланған газонды жылытуға арналған отын ЖЭО-да тұтынылатын отынның шамамен 10% құрайды. Күкірт ұстайтын қондырғы өте ыңғайы жоқ және қымбат тұрады.
Сода ерітінділерін қолдану әдістері. Бұл әдістің мәні - пайдаланылған газдарды сода күлінің сулы ерітінділерімен жуу. Бұл жағдайдағы реакциялар:
Na2CO3 + SO2 = Na2SO + CO2Na2SO