Десульфуризация дымовых газов

Выбор необходимого метода сероочистки зависит от факторов:

• Исходные данные: объём и температура газового потока, содержание серы в исходном материале, требуемая степень сероочистки;
• Доступность сорбента;
• Возможность реализации конечного продукта процесса сероочистки или необходимость в транспортировке их в отвал;
• Величина капиталовложений во внедрение оборудования и в его обслуживание;
• Срок окупаемости мероприятия.

Система сероочистки может быть разработана как в составе новой системы газоочистки, так и интегрирована в существующую схему очистки. Ниже в качестве примера описана мокрая известняковая система сероочистки

«Мокрая» известняковая система сероочистки (FGD)

Технология мокрого метода сероочистки с эффективностью до 99 % основана на интенсивной промывке дымовых газов суспензиями или растворами в специальных абсорберах, установленных после золоуловителей. Принцип работы описан ниже.

Система подачи дымовых газов подает в установку сероочистки дымовые газы, подлежащие сероочистке, а затем после сероочистки подает очищенные дымовые газы в дымовую трубу для дальнейшего сброса в атмосферу. При аварии системы сероочистки, шибер байпаса открывается, и газы пропускаются через байпас.

Корпус абсорбционной колонны изготовляется из углеродистой стали, внутренняя поверхность футеруется резиновыми накладками для антикоррозионной защиты.

Дымовые газы, поднимаясь в абсорбционной башне снизу вверх, подвергаются воздействию распыленного известнякового раствора. Капли раствора поступают в каплеуловитель второй ступени, установленный в верхней части абсорбционной колонны и предназначенный для отделения капель от очищенного газа. В каплеуловителе применяется промывка методом распыления технологической воды для предупреждения проникновения грязи и образования отложений.

Система подачи окислителя подает кислород воздуха для осуществления химической реакции в растворе, предусмотрено два вентилятора окисления (один рабочий и другой в резерве)  для подачи окислительного воздуха в систему сероочистки.

Раствор насосом перекачивается из абсорбирующей башни (со слива гипсового раствора)  в гидроциклон гипсового раствора на обработку, затем полученная гипсовая пульпа (сконцентрованный гидроциклоне раствор гипса)  из нижней части завихрителя через бак гипсовой пульпы подается на безвоживание в вакуумный ленточный обезвоживатель. Отделенная вода в процессе сероочистки подается в цех подготовки отработанной воды, где полученная после обработки осветленная вода передается в систему увлажнения сухой золы на электростанции.

Абсорбционная колонна является важным оборудованием системы сероочистки. Для каждого котла устанавливается одна абсорбционная колонна. Абсорбционная колонна включает в себя: каплеуловитель, установку для орошения, мешалку, воздушные сопла окисления, принадлежности (патрубки приборов, люк-лаз, патрубки трубопроводов, входной дымоход, опоры, лестницы и площадки)  и т.д.

Известковый раствор подается в абсорбционную колонну с помощью насосов подачи известняка.

В зоне расположения системы сероочистки дымовых газов предусмотрен один бак запаса аварийного раствора, предназначенный для сбора сливного раствора из абсорбционной колонны и приямка при аварии. Для бака запаса аварийного раствора предусмотрен один насос возврата раствора, предназначенный для подачи раствора обратно в абсорбционную колонну.

Основные химические реакции в процессе сероочистки

Сущность технологии мокрой известняково-гипсовой сероочистки дымовых газов заключается в абсорбции дымовых газов, в данную технологию входят сложные физические и химические процессы. Ниже приведены физикохимические процессы всех этапов технологии сероочистки.

Основные химические реакции в процессе сероочистки:

1. SO₂+ H₂O → H₂SO₃ поглощение диоксида серы (SO₂)
2. CaCO₃+ H₂SO₃ → CaSO₃ + CO₂ + H₂O нейтрализация
3. CaSO₃+ 1/2 O₂ → CaSO₄ окисление
4. CaSO₃+ 1/2 H₂O → CaSO₃•1/2H₂O кристаллизация гипса
5. CaSO₄+ 2H₂O → CaSO₄•2H₂O кристаллизация гипса
6. CaSO₃+ H₂SO₃ → Ca(HSO₃) ₂  управление pH