Аммиачный циклический процесс
Принципиальная технологическая схема очистки отходящих га- зов аммиачным циклическим способом показана на рис. 9.1.
Отходящий газ после предварительной очистки от пыли поступа- ет в скруббер 1, орошаемый циркулирующей водой, где охлаждается до температуры 30 оС, а пыль, оставшаяся после предварительной очи- стки, удаляется.
В процессе охлаждения отходящих газов в циркулирующей воде накапливаются частицы пыли, а также серная и сернистая кислоты. Количество SО2, поглощаемого в скруббере, составляет около 10 % от общего количества его в газе при начальной концентрации 0,3 % и температуре отходящей воды 50 оС. Вода перед подачей на орошение охлаждается до 27 оС в холодильнике 2. Циркулирующая вода частич- но выводится из цикла, при этом в цикл добавляется свежая вода, либо должны быть предусмотрены отстойники для очистки воды от накап- ливающейся пыли.
Рис.9.1. Схема аммиачно-циклического процесса очистки газа от диок- сида серы
1 - скруббер; 2,4 - холодильники; 3 - поглотительная башня; 5 - отгонная колонна; 6 - выпарной аппарат; 7 - кристаллизатор; 8 - центрифуга; 9 – авто- клав
Из скруббера охлажденный газ поступает в поглотительную баш- ню 3. Для достижения требуемой степени очистки поглощение SО2 осуществляется в несколько ступеней. Каждая ступень поглощения орошается по замкнутой циркуляционной схеме, причем часть раство- ра непрерывно передается на орошение предыдущей по ходу газа сту- пени. Последняя по ходу газа ступень обычно орошается чистой водой. Это предотвращает потерю аммиака с выбрасываемым газом. Состав раствора, орошающего каждую ступень, поддерживается постоянным. Регенерированный раствор подается на орошение предпоследней по ходу газа ступени. Степень очистки газа при этом составляет 90 %. Из- быточный поглотительный раствор из цикла орошения 1 ступени, со- держащий наибольшее количество бисульфита аммония, непрерывно выводится и направляется на регенерацию в отгонную колонну 5. По- следняя оборудована кипятильником, обогреваемым глухим паром. Предварительный подогрев раствора, направляемого на регенерацию, может быть осуществлен за счет конденсации паров воды, поступаю- щих из отгонной колонны вместе с газообразным SО2.
Кроме разложения бисульфита аммония в отгонной колонне час-
тично разлагаются другие соли аммония с выделением аммиака. Ос- новное количество выделившегося аммиака улавливается при конден- сации паров воды. Оставшийся аммиак может быть задержан в скруб- бере, орошаемом водой при 35 оС.
Отогнанный SО2 после конденсации паров воды и улавливания выделившегося аммиака, если этого требует дальнейшая технология,
поступает на осушку. Концентрация SО2 в сухом газе после отгонки в процессе продувки воздухом составляет 94-97 %.
Регенерированный в отгонной колонне раствор охлаждается в хо- лодильнике 4 и возвращается в цикл орошения.
Для выделения из раствора сульфата аммония, образующегося в процессе сорбции вследствие частичного окисления сульфита аммо- ния, часть регенерированного раствора направляется в выпарные ко- лонны 6, а затем в кристаллизатор 7, где при охлаждении раствора вы- падают кристаллы сульфата аммония. Кристаллы отжимают на цен- трифуге 8, а маточный раствор возвращают в цикл орошения абсорбе- ра.
Кроме сульфата аммония, в основном поглотительном растворе может образовываться тиосульфат. В этом случае часть раствора из цикла орошения 1 ступени поступает на переработку в автоклав 9. Здесь под давлением при температуре 140 оС сульфит, бисульфит и тиосульфат аммония разлагаются с образованием сульфата аммония и элементарной серы. Раствор сульфата аммония отделяют от серы от- стаиванием и подают в выпарные аппараты 6, а серу сливают в формы.
В цикл орошения абсорбера постоянно добавляется аммиак, что- бы компенсировать его количество, пошедшее на образование сульфа- та аммония.
Достоинством аммиачного циклического процесса является полу- чение утилизируемых продуктов: концентрированного сернистого газа и сульфата аммония.
К недостаткам способа относятся предварительное охлаждение газа, необходимость выполнения аппаратуры из кислотостойких мате- риалов, высокая стоимость установки и большие эксплуатационные расходы.