Промышленная очистка газов - Страус В.
Скачать (прямая ссылка):
VII расход, м5/ч................................................ 65
состав, %
H2....................................... 76,7
CO....................................... 14,5
CO2...................................... 7,2
N2....................................... 0,3
CH4...................................... 1,3
Была показана также возможность регенерации абсорбента смесью Н2/СО при 650 °С и получении H2S, причем абсорбционная способность щелочного глинозема не снижается даже после 20 циклов работы. Затруднения, возникающие в процессе реализации этого процесса, связаны с истиранием таблеток адсорбента. Если эти потери ібуїдут составлять не более 0,1 % маюсы адсорбента, поступающего в каждый цикл, процесс можно считать экономически целесообразным.
Показано, что твердость таблеток может быть увеличена при нагревании до 900 °С; разработки в этой области продолжаются. Для регенерации щелочного глинозема испытывались различные газы; они перечисляются ниже в порядке уменьшения эффективности: реформированный природный газ, водород, генераторный газ и метан. Соединения хлора (содержащегося в каменноугольном газе) адсорбируются щелочным глиноземом ,и не десорбируются ,в процессе обычной регенерации, но могут быть удалены да адсорбента при обработке его отходящими газами при 600°С. Так, для регенерации адсорбента «а небольших установках был использован водород при 650 °С, тогда как на крупных установках применялся реформированный природный газ или генераторный газ. При этом: получали сероводород, CO2 и воду; эта смесь может служить сырьем для установки Клауса с целью получения элементарной серы.
В Центральном отделе энергетики Великобритании проводились исследования адсорбера с кипящим слоем адсорбента как альтернатива процесса Горного Департамента США с падающими частицами абсорбента.
Активированный оксид марганца. Филд и Майерс [76] отметили, что хотя оксиды марганца являются- эффективными адсорбентами, их регенерация связана со значительными трудностями. Предложенный ими (процесс (рис. ІІІ-45) был подобен .процессу
172
Рис. Ш-44. Технологическая схема пилотной адсорбционной установки на щелочном глиноземе (технология Горного департамента США) [76, 77]:
/ — подпитывающий бункер; 2—к выхлопной трубе; 3— вентиляционное отверстие транспортного газа; 4 — абсорбер; 5 — регенератор; 6 — вентиляционное отверстие транспортного газа; 7 — воздушка; 8 — печь; 9 — транспортный газ; I — 700—1500 м3/ч газа на очистку, 330°С; //— 170 м3/ч чистого газа, 60cC; III— 525 м3/ч вторичного воздуха (при норм, уел.)* 204,4 0C; IV — добавление 58,8 кг/ч абсорбента; V — подпитка 0,055 кг/ч абсорбента; VI — рецикл 588 кг/ч абсорбента; VU — 65 мэ/ч восстановительного газа состава (в %): 76,7 H2,
14,5 CO, 7,2 CO2, 0,3 N2, 1,3 CH4.
Рис. 111-45. Схема адсорбции SO2 оксидом марганца (процесс Горного департамента США) [257]:
/ — абсорбер; 2 — смесительный бак; 3 — насос для пульпы; 4 — пресс-фильтр; 5 — гранулятор; € — электролизер; 7 — бункер для каустической соды.
со щелочным глиноземом, но регенерация осуществлялась электро-литическим путем. Предложены следующие стадии процесса: реакция адсорбции
Mn2O3 + 2S02 + V2O2 ------> 2MnS04
образование взвеси сульфата марганца в воде, к которой добавляется раствор щелочи
2MnS04 + 4NaOH + V4Oa --------> Mn2O3 + 2Na2S04 + 2Н20
Оксид марганца возвращается в абсорбер, а раствор сульфата натрия подвергается электролизу с образованием гидроксида нат-рия, используемого в процессе, и серной кислоты, которая рекуперируется. Однако для электролитической рекуперации необходимы значительные затраты электроэнергии, что делает этот процесс экономически невыгодным.
173
Мицубиси Хэви Индастриз разработала несколько отличающийся процесс с использованием активированного оксида марганца—¦ «DAP-Mn» [41, 533]' (рис. III-46), где регенерация абсорбента производится при взаимодействии сульфата марганца с аммиаком в присутствии воздуха с образованием сульфата аммония. Окисление и последующую регенерацию ведут при комнатной температуре, а активированный оксид Mn2O3 отфильтровывают из раствора. Раствор сульфата аммония подается в кристаллизатор, где сульфат выпадает в осадок. Если предпочтительнее рекуперировать сульфат в виде гипса, то к раствору сульфата аммония добавляют известь. В этом случае аммиак выделяют из раствора при нагревании после того, как гипс отфильтровывают на центрифуге.
Используется оксид марганца плотностью 150—250 г/м3, область рабочих температур составляет 135—160 °С. Газ на входе содержит 1000 млн-1 SO2, на-выходе его содержание снижается более чем на 90%. Газ содержит некоторое количество нефтяных масел (0,100— 0,022 г/м3), однако это не влияет на работу абсорбера. Состав активированного оксида Mn2O3 выражается формулой MnOx- УН20, где X изменяется от 1,5 до 1,8 и У между 0,1 и I. I
По заявлению Мицубиси, этот состав отличается от оксидов марганца, испытанных Бинстоком, Филдом и Майерсом, и изготовляется согласно собственной технологии фирмы. С тех пор процесс испытывался на установках мощностью 3000 м3/ч, в настоящее время построена очистная установка для котла-утилизатора мощ-' ностью 55 МВт на электростанции в Иокашики (Компания Тсубу Электрик Пауэр). На этой установке будет очищаться 15 000 м3 газа в течение одного года, после чего должны быть построены более мощные установки.