Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Очистка газов от аэрозолей в мокрых пылеуловителях и в электрофильтрах.






К полым газопромывателям относятся орошаемые жидкостью, подаваемой через форсунки, участки газопроводов, промывные камеры, полые форсуночные колонны (скрубберы). Наиболее распространены полые форсуночные скрубберы. Они представляют собой колонну круглого или прямоугольного сечения, в которой осуществляется контакт между газом и каплями жидкости. По направлению движения газа и жидкости полые скрубберы делят на противоточные, прямоточные и с поперечным подводом жидкости. Насадочные газопромыватели представляют собой колонны с насадкой навалом или регулярной. Их используют для улавливания хорошо смачиваемой пыли, но при невысокой ее концентрации. Кроме противоточных колонн на практике применяют насадочные скрубберы с поперечным орошением. Газопромыватели с подвижной насадкой. В качестве насадки используют шары из полимерных материалов, стекла или пористой резины.

Барботажные и пенные пылеуловители. В барботажных аппаратах очищаемые газы в виде пузырьков проходят через слой жидкости. Вследствие большой поверхности соприкосновения газов с жидкостью газ очищается от взвешенных частиц. Эффективность подобных аппаратов достаточно велика при улавливании частиц размером dч> 5 мкм.. Аппараты ударно-инерционного типа. К этим аппаратам относится большая группа мокрых пылеуловителей, в которых контакт газов с жидкостью обеспечивается при ударе газового потока о поверхность жидкости с последующим пропусканием газожидкостной взвеси через отверстия различной конфигурации или непосредственным отводом газожидкостной взвеси в сепаратор жидкой фазыНаиболее простой по конструкции пылеуловитель ударно-инерционного типа. Он представляет собой вертикальную колонну, в нижней части которой находится слой жидкости. Запыленные газы со скоростью 20 м/с направляются сверху вниз на поверхность жидкости. При резком изменении направления движения газового потока (на 180°) взвешенные в газе частицы осаждаются на поверхности воды, а очищенные газы направляются в выходной газопровод Аппараты центробежного типа. Для вращения газового потока в аппаратах центробежного типа применяют специальные направляющие лопатки или тангенциальный подвод газа. Орошение осуществляют форсунками, установленными в центральной части аппарата или вдоль его стенок. Над форсунками предусматривают свободную от; орошения зону, в которой происходит сепарация капельной жидкости. Турбулентные газопромыватели. К этим аппаратам относятся скрубберы Вентури. Их применяют главным образом для очистки газов от микронной и субмикронной пыли. Основной частью скоростных газопромывателей (скруберры Вентури) является труба-распылитель, в которой обеспечивается интенсивное дробление орошаемой жидкости газовым потоком, движущимся со скоростью 40-150 м/с, также имеется каплеуловитель. Электрическая очистка газов от пыли В электрофильтрах очистка газов от пыли происходит под действием электрических сил. В процессе ионизации молекул газов электрическим разрядом происходит заряд содержащихся в них частиц (коронирующий электрод). Ионы абсорбируются на поверхности пылинок, а затем под действием электрического поля они перемещаются и осаждаются к осадительным электродам. Зарядка частиц в поле коронного разряда происходит по двум механизмам: воздействием электрического поля

4. Абсорбционные методы очистки газов от диоксида серы: нерекуперативные и рекуперативные методы.

Для очистки отходящих газов от СО2 предложено большое количество хемосорбционных методов, однако на практике нашли применение лишь некоторые из них. Это связано с тем, что объемы отходящих газов велики, а концентрация в них S02 мала, газы характеризуются высокой температурой н значительным содержанием пыли. Для абсорбции могут быть использованы вода, водные растворы и суспензии солей щелочных и щелочноземельных металлов.Абсорбция водой. Абсорбция водой диоксида серы сопровождается реакцией: Растворимость SO2 в воде мала.

Нерекуперационные методы. Известняковые и известковые методы Для приготовления суспензий применяется измельченный известняк с размером частиц 0, 1 мм. Предложено несколько схем очистки газов. Наиболее простая с образованием шлама. Абсорбер орошается суспензией с рН = 6-6, 2. Шлам из абсорбера частично поступает в циркуляционный сборник, куда подается свежий известняк, а частично направляется на отделение воды в центрифугу или на фильтр.

Рекуперационные методы очистки с регенерацией хемосорбентов. В этих процессах поглотитель регенерируют и повторно используют для очистки, а извлекаемый компонент перерабатывают в товарные серосодержащие продукты: серную кислоту, элементную серу, сжиженный диоксид серы и сульфаты. Методы классифицируют по типу хемосорбентов. Рассмотрим некоторые из них. Магнезитовый метод. СО2 в этом случае поглощают оксид-гидрооксидом магния. В процессе хемосорбции образуются кристаллогидраты сульфита магния, которые сушат, а затем термически разлагают на SО2-содержащий газ и оксид магния. Газ перерабатывают в серную кислоту, а оксид магния возвращают на абсорбцию.В абсорбере протекают следующие реакции:

MgO + H2O → Mg(ОН) 2, MgSO3 + H2O + SO2 = Mg(HSO3)2,

Mg (HSО3)2 + Mg (OH)2 = 2MgSО3 + 2H2O.

Растворимость сульфита магния в воде ограничена, избыток его в виде MgSO3·6H2O и MgSO3·3H2O выпадает в осадок.

Технологическая схема процесса представлена на рис.

Рис. Схемы установки очистки газа от диоксида серы и оксида магния: 1 – абсорбер, 2 – нейтрализатор, 3 – центрифуга, 4 – сушилка, 5 – печьПри этом идет реакция:

Цинковый метод. Абсорбентом служит суспензия оксида цинка, при этом идет реакция:

SO2+ZnO+2, 5H2O = ZnSO3 + 2, 5 Н20

Образующийся сульфит цинка нерастворим в воде, его отделяют в гидроциклонах, а затем сушат и обжигают при 350 °С. Сульфит цинка разлагается по реакции:

Образующийся СО2 перерабатывают, а оксид цинка возвращают на абсорбцию. Достоинством метода является возможность проводить процесс очистки при высокой температуре (200-250 °С). Недостаток – образование сульфата цинка, который экономически не целесообразно подвергать регенерации, а необходимо непрерывно выводить из системы и добавлять в нее эквивалентное количество диоксида цинка.

Абсорбция хемосорбентами на основе натрия. Достоинством этого метода является использование нелетучих хемосорбентов, обладающих большой поглотительной способностью.

Na2CO3 + SО2 = Na2SO3 + O2, Na2SO3 + SО2 + H2O = 2NaHS03.

При абсорбции гидроксидом натрия также образуются сульфит-бисульфитные растворы. Газы вступают в реакцию с сульфитом и бисульфитом, что ведет к увеличению содержания бисульфита:

SO2 + NaHSО3 + Na2SO3 + H2O = 3NaHSO3.

Образующийся раствор взаимодействует с оксидом цинка: NaHSO3 + ZnO → ZnSO3 + NaOH

Сульфит цинка обжигают: ZnSО3 = ZnO + SO2.

Диоксид серы перерабатывают в серную кислоту или серу, а оксид цинка возвращают в процесс.

Двойной щелочной метод. Сущность его заключается в использовании при абсорбции SO2 растворов солей натрия, калия или аммония с последующей регенерацией отработанных абсорбентов оксидом или карбонатом кальция. В качестве продуктов рекуперации получают гипс, сульфит кальция или их смесь. Регенерированный абсорбент возвращают в цикл абсорбции, а соли кальция удаляют из системы. Регенерация абсорбента происходит по следующим реакциям:

Аммиачные методы. В этих методах поглощение диоксида серы производится аммиачной водой или водными растворами сульфит-бисульфита аммония с последующим его выделением. Достоинством метода является высокая эффективность процесса, доступность сорбента и получение необходимых продуктов (сульфит и бисульфит аммония).

Абсорбция расплавленными солями. Для очистки газов при высокой температуре используется эвтектическая смесь карбонатов щелочных металлов состава (в %): LiCO3 – 32; Na2СO3 – 33; К2СО3 – 35.. При содержании SO2 в газе от 0, 3 до 3% смесь абсорбирует 99% SO2. Процесс состоит из стадий абсорбции, восстановления и регенерации абсорбента. Абсорбция SO2 производится карбонатами с образованием сульфитов и сульфатов металлов. Абсорбцию проводят в оросительном скруббере при скорости газа 7, 5 м/с. Реакции, проходящие в скруббере, экзотермичны, что позволяет частично компенсировать потерю тепла.На стадии восстановления используют генераторный газ. Процесс проводят при 600 °С. Происходит восстановление сульфатов до сульфидов металлов:

Реакции восстановления протекают медленно. На стадии регенерации сульфиды реагируют со смесью СО2 и воды при 425 °С:

Реакция протекает быстро. Полученный расплав солей вновь возвращают в процесс, газ, выходящий из реактора регенерации, содержит 30% H2S, оксид углерода и воду. Его направляют на установку для получения серы.

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.