ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Разработка относится к способам химической очистки отработанных газов от окислов серы и может быть использована в теплоэнергетике для очистки и утилизации дымовых газов теплоэнергетических установок, а также в нефтегазоперерабатывающей промышленности при сжигании сероводорода в печах Клауса, черной и цветной металлургии, угольной и химической промышленности. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки дымовых газов от окислов серы, включающий смешивание с воздухом, нейтрализацию кислых газов в абсорбционной камере путем контактирования с жидким абсорбентом, удаления очищенных дымовых газов и кислого раствора (патент РФ М22161528, В 01 0 53/34, 1999 - прототип). Этот способ имеет следующие недостатки: недостаточная технологическая эффективность очистки, использование в качестве абсорбента кислого конденсата с образованием азотной и серной кислоты приводит к быстрому разрушению технологического оборудования из-за высокой коррозионной агрессивности этих растворов.

Технической задачей работы является повышение экономической и технологической эффективности очистки, обеспечение цикличности процесса и безреагентной утилизации кислотных компонентов дымового газа с получением продукта, имеющего высокую народно-хозяйственную ценность, при одновременном повышении надежности и долговечности технологического оборудования. Поставленная задача решается следующим образом. Способ очистки дымовых газов от окислов серы включает их смешивание с воздухом, нейтрализацию в абсорбционной камере путем контактирования с жидким абсорбентом, удаления очищенных дымовых газов и кислого раствора. Согласно разработке кислые газы нейтрализуют щелочным поглотительным раствором, а образовавшийся после нейтрализации водный раствор сульфат-сульфитной соли подвергают регенерации путем униполярной электрохимической обработки в диафрагменном электролизере с получением в анодной зоне серной кислоты, а в катодной зоне - щелочного поглотительного раствора, который направляют в абсорбционную камеру для нейтрализации кислых газов. При униполярной электрохимической обработке водного раствора сульфат-сульфитной натриевой соли в катодной зоне образуется исходный сорбент - гидроксид натрия (nаОН), а в анодной зонеконечный продукт утилизации окислов серы - серная кислота (Н ₂sО ₄). В результате этих реакций происходит регенерация раствора электролита, т.е. поглотительного раствора, который подается снова в цикл на поглощение окислов серы. Получение гидроксидов щелочных металлов из сульфат-сульфитного раствора и его регенерация после нейтрализации окислов серы осуществляется одновременно в одном и том же аппарате т.е. электроэнергия, затраченная на получение абсорбента, эквивалентно обеспечивает также и его регенерацию, что является новым техническим эффектом способа.

Способ реализуется следующим образом. Исходный дымовой газ, содержащий диоксид серы и подлежащий обработке подают в смеситель 1 (см. рисунок) , куда одновременно центробежным вентилятором 2 подают атмосферный воздух, где происходит их смешивание иобразование газо-воздушной смеси и, следовательно, частичная реакция окисления диоксида серы кислородом воздуха. Затем газо-воздушная смесь поступает в абсорбер 3, куда одновременно центробежным насосом 4 подают поглотительный раствор - нейтрализатор окислов серы, где происходит поглощение и нейтрализация окислов серы щелочным сорбентом. Очищенный дымовой газ удаляется из верхнего отвода абсорбера 3 и выбрасывается в атмосферу. Отработанный поглотительный раствор (сульфат-сульфитный раствор) из абсорбера 3 поступает в диафрагменный электролизер 5, где происходит регенерация щелочного абсорбента в катодной камере и конверсия окислов серы в анодной зоне в серную кислоту. Отрегенерированный щелочной поглотительный раствор поступает в емкость 6 и возвращается с помощью центробежного насоса 4 в цикл на повторную нейтрализацию окислов серы в абсорбер 3, а раствор серной кислоты из анодной зоны диафрагменного электролизера 5 отправляют на дальнейшую подготовку (концентрирование).

Электролитическую обработку ведут при удельном количестве электричества в пределах 3000-4500 Кл/л.