Очистка отходящих газов от триоксида серы (сернистого ангидрида)

Сернистый ангидрид – одно из наиболее распространённых соединений выбросов, причём, как в химической промышленности, так в металлургии и энергетике.

В промышленном масштабе реализованы 3 основных метода очистки газов от SO₂ (стоит учесть, что триоксид, то есть SO_3, образуется прежде всего из SO₂):

1. Аммиачные методы – наряду с очисткой от оксидов серы, позволяют получить сульфид и бисульфид аммония, которые сами по себе являются товарными продуктами.

2. Методы нейтрализации сернистого ангидрида – позволяют одновременно получить сульфиты и сульфаты. Такие методы имеют высокую темень очистки, но перечисленные выше вещества имеют, к сожалению, малый спрос.

3. Каталитические методы – основаны на окислении сернистого ангидрида в присутствии катализатора с получением разбавленной серной кислоты.

Амиачные методы

Основанный на взаимодействии SO₂ с растворим сульфита аммония. Получается бисульфит аммония, который идёт, как сырьё получения серной кислоты.

SO₂ + (NH₄)₂ SO₃ + H₂O => 2NH₄*HSO₃

АРТ – абсорбер распылительного типа (позиция 1 на схеме).

В аппарат АРТ поступает газ с содержанием 0,1-0,3% SO₂. Газ поступает в верхнюю часть в распылительное устройство (распылительные конуса), где одновременно подаётся газ и раствор. Скорость газа составляет 20-25 м/с. за счёт большой скорости происходит распыления и довольно тесный контакт фаз. Эффективность зависит от состава поглотительного раствора. Очищенный газ проходит в брызгоуловитель (2) и поступает в электрофильтр (3). Очищенный газ уходит в атмосферу, а полученный раствор поступает в сборник (10), затем в серию емкостей (9,8), а затем насосом (7) подаётся в колону разложения, для получения газа с высоким содержанием SO₂ (почти 100%), которая отправляются в другие производства (например для получения серной кислоты).

В колоне разложения газ орошается сверху концентрированной серной кислотой.

[Самая высокая концентрация серной кислоты получаемая абсорбцией составляет раствор 94% кислоты.]

Азотно-кислый метод очистки газов

В этом случае газы попадают в насадочный абсорбер (1), где орошается сульфитным и бисульфитным аммиачным раствором. Газ, очищенный в аппарате, выходит в атмосферу сразу. А раствор, которым орошается газ, находится в циркуляционном контуре. Когда концентрация загрязнения высокая, то раствор отводится в аппарат разложения (3), а полученные там продукты в отгоночную колону (4), где поток разделяется и отгоняется SO₂ на начало. Так же добавляется аммиак для получения сульфата аммония, идущий потребителю, а излишний аммиак идёт в абсорбер (10).

Аммиачно фосфорно-кислый метод

При очистке образуются фосфорные удобрения и сернистый ангидрид, который может затем быть переработан в серную кислоту. Абсорбер вентури (1), а (7) десорбер вентури. Очищенный газ проходит каплеуловитель (2) после абсорбера, откуда выходит газ в атмосферу. Раствор, получаемый там, циркулируется и подаётся в сборник (3), откуда подаётся в реактор разложении (9), который, как правило, обогревается. Продукты разложения содержат сернистый ангидрид и фосфат аммония, поэтому отправляются в десорбер (7), куда вводится ещё и сжатый воздух. Десорбируемый сернистый ангидрид поступает в каплеуловитель 5, откуда, как товарный продукт, идёт в цех по производству товаров основной химии.