СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НА ГИПС КОНЦЕНТРИРОВАННОГО СУЛЬФИТ-СУЛЬФАТНОГО РАСТВОРА Российский патент 1995 года по МПК C01F11/46 

Описание патента на изобретение RU2049063C1

Изобретение относится к способу переработки концентрированных растворов сульфита и сульфата натрия, образующихся при обессеривании дымовых газов.

На основании существующих в ФРГ предписаний, касающихся дымовых газов, выходящих из топочных устройств электростанций, дымовые газы должны быть обессерены. Для этой цели до 87% применяют известковый промывочный способ и до 13% другие способы. К этим особым способам относится, в частности, способ Веллманна-Лорда, согласно которому дымовые газы промывают раствором сульфита натрия. Образующуюся щелочь нагревают, SO2 удаляется и в побочной реакции происходит окисление сульфита натрия. Переработка щелочи, содержащей при обессеривании дымовых газов по способу Веллманна-Лорда, а также по другим промывочным способам на основании натриевой соли большие количества сульфита и сульфата натрия, создавала значительные проблемы, так как не были разрешены их отвод и хранение. К тому же с точки зрения экономических аспектов не предвиделось каких-либо перспектив обработки такой продуктовой щелочи.

Задача изобретения создание технически осуществимого способа переработки щелочи, представляющего выгоду также и с экономической точки зрения.

Для решения этой задачи предложено смешивать щелочь с содержащей HCl охлаждающей водой предварительного промывочного устройства установки обессеривания дымовых газов (УОДГ) работающих на угле электростанций, освобождающуюся долю SO2 превращать взаимодействием с известняком (CaCO3) или с известью (СаО) в гипс (CaSO4 ˙2H2O), а доли HCl и Na2SO4 охлаждающей воды превращать взаимодействием с гашеной известью (Са(ОН)2) в NaCl и гипс.

При этом предпочтительно примешивать продуктовую щелочь к содержащей HCl охлаждающей воде в предварительном промывочном устройстве в определенном, согласованном с ней, количестве.

В другом варианте выполнения способа сульфат натрия, HCl и содержащую доли Na2SO4 воду охладителя направляют в очистное сооружение, добавляя в него для полного превращения в NaCl и гипс достаточное количество гашеной извести.

В предпочтительном варианте выполнения способа содержащий гипс осветлительный шлам очистного сооружения сжигают в топочном устройстве электростанции, а долю серы сожженного осветлительного шлама также перерабатывают в гипс в последовательно подключенной установке обессеривания дымовых газов.

Предлагаемый способ обеспечивает возможность вводить образующуюся щелочь в уже существующую систему и в ней ее перерабатывать, благодаря чему отпадает необходимость ее переработки в специальных установках и устройствах. Кроме того, отпадает потребность в особых добавках, что делает этот способ исключительно выгодным. Другое преимущество предлагаемого способа заключается в том, что происходит снижение количества гашеной извести, необходимой для нейтрализации соляной кислоты в осветлительной установке. Вода, отводимая из УОДГ, содержит значительно меньше сульфата, потому что дополнительно содержавшийся в сточной воде сульфат выпал в виде гипса. Также и значение CSB, обусловленное находящимися в воде органическими веществами, очень небольшое, во вполне допустимых границах. Что касается сульфита и тиосульфата, то они в сточной воде не были обнаружены.

Введенная в охлаждающее устройство продуктовая щелочь повышает концентрацию сульфата и натрия, однако какого-либо влияния на абсорбер не отмечалось. Напротив, натриевые соли оказывают положительное воздействие на загрязнения каплеотделителя в охладителе за счет повышения растворимости гипса благодаря хлориду натрия.

На чертеже показан в схематическом виде материальный поток внутри УОДГ, в которой происходит превращение продуктовой щелочи.

П р и м е р. 1 м3/ч продуктовой щелочи, состоящей из водного раствора сульфата натрия (Na2SO4), сульфита натрия (Na2SO3), тиосульфата натрия (Na2S2O3), и комплексносвязанную ЭДТУ, направляют с 160 кг/ч HCl из дымового газа электростанции и 36 т/ч воды в предварительное промывочное устройство (охладитель) установки обессеривания дымовых газов (УОДГ). В результате добавки продуктовой щелочи к кислой воде охладителя (значение рН менее 1) происходят с сульфитом натрия и сульфатом натрия следующие реакции:
2HCl+Na2SO3_→ 2NaCl+H2O+SO2
2HCl+Na2S2O3_→ 2NaCl+S+H2O+SO2
Имеющаяся в охладителе соляная кислота частично нейтрализуется сульфитом и тиосульфатом и освобождается как эквивалент кислоты в виде SO2. Добавку продуктовой щелочи нужно производить в таком количестве, чтобы оставался избыток кислоты. Таким образом, обеспечивается количественное превращение как сульфита, так и тиосульфата в охладителе. Образующуюся SO2 в количестве 60 кг/ч вымывают в последовательно подключенном абсорбере и перерабатывают с помощью 29 т/ч воды и 100 кг/ч извести (СаСО3) в гипс.

Имеющиеся в продуктовой щелочи тяжелые металлы, содержатся лишь в незначительной концентрации, так что баланс тяжелых металлов практически не изменяется.

Сульфат натрия, внесенный с продуктовой щелочью в систему, покидает ее без изменения и направляется вместе со сточной водой в осветлительное устройство.

Благодаря нейтрализации гашеной известью (Ca(OH)2) из избыточной соляной кислоты согласно реакции
Ca(OH)2+HCl _→ CaCl2+2H2O образуется хлорид кальция. При двойном превращении выпадает из хлорида кальция с сульфатом натрия гипс
CaCl2+Na2SO CaSO4·2H2O+2NaCl
Реакция происходит полностью, если избыток хлорида натрия поддерживается в количестве 200 кг/ч при количестве сульфата натрия 90 кг/ч.

Вместо отводимого хлорида кальция в водоприемник подают эквивалентное количество хлорида натрия.

Количество сточной воды установки обессеривания дымовых газов не изменяется, потому что продуктивной щелочью покрывается часть потребности в дополнительной воде охладителя. Как уже говорилось выше, в осветлительной установке сберегается известь.

Похожие патенты RU2049063C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ УГАРНОГО ГАЗА И ГАЛОГЕНИРОВАННЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ В МУСОРОСЖИГАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ 2007
  • Хунзингер Ханс
RU2390374C1
СПОСОБ И СИСТЕМА КОМПЛЕКСНОЙ СУХОЙ И МОКРОЙ ОЧИСТКИ ДЫМОВОГО ГАЗА 2007
  • Гэнсли Раймонд Р.
  • Рейдер Филип К.
RU2438761C2
УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ОЧИСТКИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ 2008
  • Вельп Хельмут
  • Шмидт Томас
RU2459655C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОДООТТАЛКИВАЮЩЕЙ МЕЛКОЗЕРНИСТОЙ СМЕСИ ДЛЯ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ 1990
  • Вернер Зигмунд[De]
  • Вильхельм Кэмераит[De]
  • Оскар Михаэль Шмитт[De]
  • Фолькер Вайдманн[De]
  • Отто Юлиус Фридрих[De]
RU2013430C1
ИНТЕГРИРОВАННЫЕ СПОСОБЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕРКАПТАНОВ И/ИЛИ ОБЕССЕРИВАНИЯ, ОБЪЕДИНЕННЫЕ С ТЕРМИЧЕСКИМ ОКИСЛЕНИЕМ И ОБРАБОТКОЙ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ 2020
  • Де Рен, Ян
  • Уаймен, Уильям Дж.
  • Роман, Дэвид А.
  • Джэксон, Том М.
RU2783539C1
СПОСОБ УДАЛЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ СЕРЫ ИЗ ВОДЫ (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ОБРАБОТКИ СЕРУСОДЕРЖАЩЕГО ДЫМОВОГО ГАЗА 1993
  • Сес Ян Нико Бейсман[Nl]
RU2108982C1
УСТАНОВКА И СПОСОБ ПОГЛОЩЕНИЯ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ГАЗОВ 2009
  • Бернталер Клаус
  • Грубер-Вальтль Андреас
  • Райсснер Харальд
RU2514957C2
УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ АБСОРБЦИИ ОТДЕЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ В ГАЗЕ 2013
  • Бауманн Кристиан
  • Кёк Йозеф
  • Райсснер Харальд
  • Реш Андреас
RU2631300C2
СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ 2008
  • Хунзингер Ханс
  • Карлссон Мартин
  • Андерссон Свен
  • Хогг Ульф
RU2488431C2
СПОСОБ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОСТАТОЧНОГО ТЕПЛА ДЫМОВОГО ГАЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1993
  • Мартин Кинбек[De]
  • Манфред Кер[De]
RU2079053C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 049 063 C1

Реферат патента 1995 года СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НА ГИПС КОНЦЕНТРИРОВАННОГО СУЛЬФИТ-СУЛЬФАТНОГО РАСТВОРА

Изобретение относится к способам переработки сульфит-сульфатных растворов, образующихся в результате очистки дымовых газов от SO2 с получением гипса. Способ заключается в том, что концентрированный сульфит-сульфатный раствор смешивают с промывной водой, содержащей соляную кислоту, полученной на стадии предварительной промывки дымовых газов электростанций, работающих на угле. Выделившийся при этом диоксид серы направляют на стадию абсорбции суспензией известняка или извести с получением гипса, а раствор, содержащий сульфат натрия и остаточное количество соляной кислоты, обрабатывают гидроксидом кальция и полученную суспензию направляют в топочное устройство электростанции. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 049 063 C1

1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НА ГИПС КОНЦЕНТРИРОВАННОГО СУЛЬФИТ-СУЛЬФАТНОГО РАСТВОРА, образующегося при очистке газов от диоксида серы абсорбцией сульфитом натрия, отличающийся тем, что исходный раствор смешивают с содержащей соляную кислоту промывной водой со стадии предварительной промывки дывомых газов электростанций, работающих на угле, и выделившийся при этом диоксид серы направляют на стадию абсорбации суспензией известняка или извести с получением гипса, а раствор, содержащий сульфат натрия и остаточное количество соляной кислоты, обрабатывают гидроксидом кальция и полученную суспензию направляют в топочное устройство электростанции. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что промывную воду на смешение с исходным раствором подают в количестве, обеспечивающем остаточное содержание соляной кислоты в реакционном растворе.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1995 года RU2049063C1

Устройство для устранения мешающего действия зажигательной электрической системы двигателей внутреннего сгорания на радиоприем 1922
  • Кулебакин В.С.
SU52A1
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1

RU 2 049 063 C1

Авторы

Хайнц Гутберлет[De]

Даты

1995-11-27Публикация

1990-03-29Подача