Промышленная очистка газов - Страус В.
Скачать (прямая ссылка):
Активированные угли. С точки зрения абсорбционной способности активированный уголь представляет собой наиболее мнопь обещающий адсорбент, что ювязано с его высокой удельной ,поверхностью. Исследовали применение этого адсорбента три сравнительно низких температурах (ниже 100°С), когда образующаяся серная кислота может быть вымыта (процесс «Сульфасидик»). До 1957 г. предполагали, что адсорбция на углях при более высоких, температурах — свыше IOO0C — невозможна. Недавние лабораторные исследования показали, что SO2 адсорбируется и 'Превращается в серную кислоту, и процесс становится явно обратимым при температурах выше 250 °С.
Разработан процесс [894а], основанный на применении полукокса, который получают вакуумным пиролизом торфа, так называемый «Рейнлюфт»-процесс (рис. III-47). Загрязненные газы поступают їв нижнюю секцию адсорбера при температуре около 150—¦ 200 °С, часть SO2 абсорбируется углем и превращается в SO3. Газы выводятся из адсорбера ,в точке, лежащей .несколько выше івхода, проходят через теплообменник, где охлаждаются до IlO0C, и возвращаются в верхнюю часть адсорбера. Температура очищенных газов, выходящих из адсорбера, несколько превышает 100°С.
174
Ю _ е( ' X w сг О
_
s S I S SS
? та 9 *
ч е
« S Sg-і V
S ^
^ R ...
Я «S
а*
<
к в
S и 2 и н ^ ч
OSe* OJ t;2s
Cf g I J о SSS Q, M >»н S- О о J2
I 1 *>
'—• I I
Ч}, Cs S
rt ..*4 I
a « .. 1
Я * ««а
rtSt
?_ S >* ..
&, SB *6* л «S*?,
я « g-P
К S 5
Ss й> cI
S- -J CO о я -J ,,
.1
* ^ » V
° S clc^
я &8S
з I 1 і я ..5^
rt « то .-M XO S я О >>о ьй Cu O-S CQ S ь О- >> са s
. * =1
CQ 1 * ?°° Я 2--
S ж S =IS S і ?
s’ I ?
\0 M s С- . ,\с
о « о
OSO
fcf X в;
л §? се P H
CO
к
К a о t-
S Л
=T ч
VD S й"в* о о CJ cL
S
a
рєтур абсорбенти.
Рис. ІІІ-47. Принципиальная схема процесса «Рейнлюфт» (размеры и количества газов и реагентов даны для тепловой электростанции мощностью 800 МВт)' [425]: / — адсорбер; 2 — регенератор; 3 —вибросито; 4 — теплообменники; 5 — газодувки.
Отработанный уголь из нижней части адсорбера, .насыщенный серной кислотой, поступает в отделение десорбции. Здесь его нагревают до 380—450 °С в потоке инертного газа; в результате взаимодействия серной кислоты с углем образуются CO2, водяной пар и SO2 (10—15%), последний может быть использован в качестве сырья для получения контактной серной кислоты. Уголь возвращается в цикл после отделения мелких фракций.
На первой пилотной установке на заводе Фольксвагена и Вольфсбурге і[894а] степень удаления SO2 изменялась от 45 до 96% по мере снижения скорости газов от 330 до 86,0 м3/(м2-ч). Значительные исследования были проведены также в лаборатории Уоррен Спринг в Великобритании [676], где при аналогичных условиях эффективность процесса превышала 90%- Однако при разработке промышленной установки возникали серьезные проблемы, обусловленные с потерей угля вследствие трения и химического разрушения, коррозией и с опасностью возгорания регенерированного угля.
176
Более современная установка для очистки 34 000 м3/ч газа с последующим улавливанием пыли с помощью электрофильтра была создана для котла мощностью 150 МВт на фирме СТЕ-АГ-Краф-тверк Келлерман в Люнене [963]. Температура отходящего газа колебалась между 95 и 125 °С, а содержание SO2 — от 700 до 1400 млн-1. Установка работала в течение 26 недель в 1966 г., удаление газа составило 65—70% SO2, что ниже расчетного значения 75%.
Для улучшения характеристик процесса необходимо попользовать низкосортный уголь, который намного тверже, чем полукокс, применяемый ,'в процессе «Рей'Нлюфт», и не столь горюч. Дратва и Юнгтен [229] исследовали несколько сортов активированных углей, полученных окислением 50% антрацита и из окисленных коксов, получаемых коксованием антрацитов, окисленных на воздухе. Физические свойства и абсорбционная способность по отношению к SO2 таких активированных углей, а также торфяного угля были исследованы Юнгстеном. Окисленный кокс оказался очень твердым даже после неоднократного циклического использования в системе в отличие от торфяного кокса или активированного каменного угля. Окисленный кокс имеет также очень развитую мелкопористую поверхность, что является функцией температуры пиролиза [416]. Такой кокс обладает гораздо большей адсорбционной способностью по отношению к SO2 при меньшем времени контакта, чем торфяной кокс (табл. III-7).
Результатом успешных лабораторных исследований окисленных коксов, полученных из предварительно окисленного каменного угля, было создание пилотной установки для экспериментального бойлера фирмы Матиас Штиннес А. Г. в Боттропе.
Юнгстен, Кноблаух и Круель [417] сообщили об экспериментах на адсорбере с движущимся слоем адсорбента (рис. 111-48) в про-
ТАБЛИЦА III-7
Удерживающая способность (извлечения SO2, %) торфов и коксов при адсорбции SO2 из топочных газов [229]
Продолжи- тельность адсорбции, С Температрра. °С Продолжи- тельность адсорбции, С Температура, °С
