Способ мокрой очистки дымовых газов от окислов серы Советский патент 1993 года по МПК B01D53/34 C01B17/60 

Изобретение относится к областй очистки дымовых газов от окислов серы и может быть использовано в лесохимической и металлургической промышленности.

Известен способ мокрой очистки газов от окислов серы путем абсорбции известковой суспензией в скруббере 1. Недостатком способа является отложение гипса на полых стенках очистного аппарата.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является способ мокрой очистки дымовых газов от окислов серы, включающий абсорбцию их известковой суспензией в полом форсуночном скруббере и смыв стенок абсорбера рабочей суспензией 2.

Недостатками данного способа являются низкая ступень очистки и большие расходы известкового молока.

Цель изобретения - повышение степени очистки дымовых газов от окислов серы и удешевление процесса.

Поставленная цель Достигается тем; что предварительно ведут адсорбцию окислов серы в газовоздушной смеси аэросилом, в качестве твердой фазы водной суспензии материала на основе СаСОз используют тонкодиспёрсныё хвосты от шлифовки мраморной крошки фракции 0,1 мм, при содержании твердой фазы в суспензий 15-25 мае. %, из отработанной суспензии выделяют твёрдую фазу, а фугат используют в качестве рабочей жидкости. Аэросйл распыляют в промежуточной камере смешения перпендикулярно движущемуся потоку дымового газа.

Химический состав тонкодйСпёрсных хвостов шлифовки мраморной крошки Ра- ховского карьера Закарпатской области следующий, мае. %:

СаСОз 5,18-10,30;МдСОз 3,27-6,41;

А120з 1,82-4,86; Sl02 78,43-89,73.

рН водной среды 9,42-10,14.

В качестве адсорбента применяли аэро- сил марки А-300 (ГОСТ 14922-69) КалушскоС

xs ю

ы

Ы

го ПО Хлорвинил Ивано-Франковской обл. с насыпным весом 120-150 г/л и удельной поверхностью 200-300 м27г.

При распылении аэросила в промежуточной камере смешения протекает адсорб- ция окислов серы на развитой поверхности высокодисперсного и реакционноспоеоб- ного аэросила по уравнению:.

Si-GH + S02 -Si- S03H

После Ъмёше ния газовоздутная смесь поступает Ё полый форсуночный скруббер и орошается суспензией тонкодисперсных хвостов шлифовки мраморной кротки. При этом происходит отщепление S02 с поверхности носителя (аэросила). Благодаря каталитическому действию мелкодисперсного кремнезема (аэросила} и глинозема, содержащегося в хвостах мраморной крошки, происходит доокиеление S02 до $0з. В растворе образуется серная; кислота, которая вступает в реакцию с карбонатами кальция и магния, содержащимися в тонкодйеперс- ных хвостах мраморной крошки. При этом на стенках полого форсуночного скруббера отлагается гипс. Путём фильтрации выделяют твердую фазу, а фугат возвращают на смыв стенок скруббера.

Из-за большой развитости поверхности аэросила и каталитического действия глинозема полное окисление двуокиси серы происходит в течение 3-5 с.

Способ осуществляют следующим образом. .

Пример 1. Дымовые газы с температурой 160°С, содержащие 0,5 г/нм3 двуокиси серы, смешивают с 0,5 г/нм3 аэросила, путем распыления его s промежуточной камере перпендикулярнб движущемуся лото- ку газа. Расход дымовых газов составляет 50000 м3/ч, .После $ сёк контакта газЬёрздушнук) с1Ш;ьГсовместно с ааросйлом, направляют в Полый форсуночный скруббер и орошают суспензией тонкодйсНе|эсных хвб- стов От шлифовки мраморной крошки фракции 0,1 мм при содержании твердой фазы 20 мае. %. Химический состав тонкодйспер- сных хвостов следующий, мае. %:

СаСОз - 7,74; МдСОз-4,84;

А120з - 3,34; SI02 - 84,08.

рН среды 9,77.

Скорость дымовых газов 2 м/с при плотности орошения 40 м3/м2 ч. При орошений дымовых газов, содержащих 50 кг/ч. SOa, образуется кислый раствор Н2$См с рН 3,7. На нейтрализацию серной кислоты до рН 7,7 расходуется 260 Т суспензии тонкодисперсных хвостов при общем объеме орошаемой жидкости 1300 м /ч. При замкнутом

5

0

5 0 . 5

0

5

0 , 5

0

5

8 ч орошении на стенках скруббера осаждается 1050 кг шлама.

Шлам, содержащий гипсовые отложения и карбонатную породу, песок и сажу, подвергают фильтрации, а фугат используют для смыва стенок абсорбера. При расходе 25 м3 фугэта смыв стенок скруббера осуществляют один раз в сутки. Степени очистки дымовых газов от SU2 составляет 99,5% ;..- ;

П р и м ё р 3. Дымовые газы с температурой 250°С, содержащие 1,5 г/нм3 двуокиси серы, смешивают с 1,5 г/нм3 аэросила, путем распыления его в промежуточной камере перпендикулярно движущемуся потоку газа. Расход дымовых газов составляет 50000 м /ч. После 3 с контакта газовоздушную смесь, совместно с аэросилом направляют в полый форсуночный скруббер и орошают суспензией тонкодиспёрсных хвостов от шлифовки мраморной крошки фракции 0,1 мм при содержании твердой фазы 25 мае. %. Химический составтонкодисперсных хвостов следующий, мае, %:

СаСОз - 10,3; МдСОз - 6,41;

А120з - 4,86; SI02-78,43.

рН среды 10,14.

Скорость дымовых газов 4м/с при плотности орошения 5, м3/м2 ч. При орошении дымовых газов, содержащих 75 кг/ч S02, образуется кислый раствор Н2ССМ с р Н 4,1. На нейтрализацию серной кислоты до рН 8,0 расходуется 325 Т суспензии тонкодисперсных хвостов при общем объеме орошаемой жидкости 1300 м3/ч. При замкнутом 8 ч орошении на стенках скруббера осаждается 1325 кг шлама. Шлам, содержащий гипсовые отложения, карбонатную породу, песок и сажу, подвергают фильтрации, а фугат используют для смыва абсорбера.

При расходе 30 м3/ч фугата, смыв стенок скруббера осуществляют 1 раз в сутки. Степень очистки дымовых газов от S02 составляет 99,9%.

Результаты очистки дымовых газов от окислов серы представлены в таблице.

Из табличных данных видно, что максимальная степень очистки дымовых газов от окислов серы достигается при оптимальных параметрах (примеры 2, 3 и 4). Граничные составы адсорбента и абсорбента (примеры 1 и 5) указывают, что степень очистки не превышает 90-95%. Максимальная степень очистки дымовых газов от SU2 (99,9%) достигается при использовании в качестве сорбента суспензии тонкодисперсных хвостов от шлифовки мраморной крошки при содержании твердого 25 мае. %, и расходе суспензии 50 м /ч.

Данные, приведенные в примерах 1, 2 и 3, указывают на то, что по сравнению с прототипом, при тех же расходах извести (1300 м /ч), стоимость которой составляет 20-30 тыс. рублей, очистка дымовых газов от окислов серы суспензией тонкодисперсных хвостов от шлифовки мраморной крошки, фракции 0,1 мм при содержании твердого 15-25 мае, % позволяетудешевить процесс на вышеупомянутую величину,

Предлагаемый способ позволяет повысить степень очистки дымовых газов от S02 до 98,6-99,9%, против 90% в прототипе.

Формула изобретения 1. Способ мокрой очистки дымовых газов от окислов серы, включающий абсорбцию их водной суспензией материала на

основе карбоната кальция в полом форсуночном скруббере и смыв стенок абсорбера рабочей жидкостью, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки и удешевления процесса, предварительно ведут адсорбцию окислов серы в газовоздушной смеси аэросилом, в качестве твердой фазы суспензии используют тонкодисперсные хвосты шлифовки мраморной

0 крошки фракции & 0,1 мм при содержании твердой фазы в суспензии 15-25 мае. %, из отработанной суспензии выделяют твердую фазу, а фугат используют для смыва стенок абсорбера в качестве рабочей жидкости.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щи и с я тем, что аэросил распыляют в промежуточной камере смешения перпендикулярно движущемуся потоку дымовых газов.

Использование: газоочистка 6 лесохимической и металлургической промышленности. Сущность изобретения: дымовые газы с примесями S02 обрабатывают в промежуточной камере распыленным аэросилом. Аэросйл подают перпендикулярно движущемуся потоку дымовых газов. Затем газы подают в полый форсуночный скруббер и обрабатывают водной суспензией тонкодисперсных хвостов шлифовки мраморной крошки фракции .. 0,1 мм. Содержание твёрдой фазы в суспензии 15-25 мае. %. Из обработанной суспензий выделяют твердую фазу. Фугат используют для смыва стенок абсорбера в качестве рабочей жидкости. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.