Методы на основе применения растворов солей натрия и аммония

Аммиачные методы

Аммиачно-циклический способ очистки газа позволяет получить сжиженный 100%-иый сернистый ангидрид и сульфат аммония - продукты, которые могут найти широкое применение в народном хозяйстве. Количество отходов при этом способе очистки невелико.

К числу недостатков способа следует отнести необходимость предварительного глубокого охлаждения дымовых газов перед абсорбцией серы. Глубокое охлаждение достигается водой, которая вступает в непосредственный контакт с газами и нагревается при этом до 40-50°С. Такая вода не может быть сброшена в водоемы общего пользования, а ее рециркуляция в системе охлаждения требует нейтрализации кислоты известью и охлаждения в градирне. При нейтрализации образуются соли кальция, которые могут кристаллизоваться в системе охлаждения. Очищенные охлажденные газы требуют значительного количества теплоты для их подогрева перед выбросом в атмосферу.

Выбросы воздуха из градирен, охлаждающих жидкость, вытекающую из скрубберов, содержат некоторое количество аммиака, которое может загрязнять атмосферу. Дополнительный расход топлива, связанный с потреблением пара на регенерацию раствора, выпарку и сушку сульфата аммония, расход электроэнергии на установку и топлива на подогрев очищенных газон составляют около 10% топлива, расходуемого на ТЭС. Аппаратура сероулавливающей установки довольно громоздка и имеет высокую стоимость.

Методы с применением растворов соды

Сущность этого метода заключается в промывке отходящих газов водными растворами кальцинированной соды. При этом протекают реакции:

₂CO₃ + SO₂ = Na₂SO + СО₂,₂SO₃ + SO₂ + H₂O = 2 NaHSO₃.

 

Процесс поглощения SO₂ содовым раствором осуществляется в аппаратах насадочного или барботажного типов. Газ проходит последовательно две башни, первая из которых орошается раствором NaHSO₃, вторая - раствором Na₂SO₃. Содовый способ обеспечивает хорошую очистку отходящих газов от SO₂ с одновременным получением товарной соли NaHSO₃ и Na₂SO₃.

Преимуществами методов, основанных на применении водных растворов солей натрия, являются высокая эффективность очистки, отсутствие в абсорбенте твердых составляющих, получение в качестве продуктов утилизации ценных для народного хозяйства веществ.

К недостаткам указанных методов относятся повышенная окисляемость солей в цикле сорбции и регенерации, что приводит к дополнительным расходам сорбента; относительная дефицитность сорбента; сложность технологической схемы; повышенные расходы пара на регенерацию в циклических процессах; повышенная коррозионная активность абсорбента.

Кислотно-каталитические методы

Кислотно-каталитический метод основан на получении в зоне абсорбции слабой серной кислоты (10-15 вес.%), находящей ограниченное применение. К недостаткам метода, послужившим препятствием для его широкого распространения в промышленности, относится низкая скорость окисления SO2 в растворах серной кислоты, несмотря на применение различных катализаторов, а также резкое снижение активности катализаторов под действием ингибирующих органических примесей, например, присутствующих в газах ТЭС.

Разновидностью кислотно - каталитическсго метода является озоно-каталитический, сущность которого заключается во взаимодействии в растворе серной кислоты двуокиси серы и кислорода при участии катализатора (марганец) и озона, являющегося инициатором окисления. Метод позволяет получать в цикле абсорбции серную кислоту с концентрацией 30-40 вес.%, которая хотя и находит лишь ограниченное применение, однако может быть использована в случае очистки отходящих газов сернокислотных заводов в основном производстве.