39. Очистка газов от сероводорода.

H₂S –бесцветный газ с характерным запахом, хорошо растворим в воде (1 объем Н₂О и 3 объема H₂S). Образуется слабая кислота. Сильно токсичен. При концентрации H₂S в воздухе 0,004 мг/л ощущается сильный запах. При более высоких конц-ях возможно сильное отравление и смерть из-за остановки дыхания. ПДК_SO2(рабочей зоны)=10 мг/м³; в присутствии С_хН_у -3 мг/м³. Максимально-разовое для населенных мест ПДК=0,008мг/м³.

Хорошо горит в присутствии кислорода :а) избыток О₂ : 2H₂S + 3О₂ = 2Н₂О + 2SO₂

б) недостаток О₂ : 2H₂S + О₂ = 2Н₂О + 2S

Очистка промышленных газовых выбросов от H₂S проводится как мокрым, так и сухим способами.Мокрый метод: газы контактируют с поглотительными растворами.Сухой метод: исп-ся сорбенты различной природы.

Сущ-т 5 методов очистки газов от H₂S:

1. мышьяково-содовый Na₄As₂S₅O₂ + H₂S = Na₄As₂S₆O + Н₂О (аб-ция)

Na₄As₂S₆O + 1/2O₂ = Na₂As₂S₅O₂ + S (реген-я)

Абсорбция и реген-ция проходит при т-ре = 40…45°С в аппаратах (скрубберах).

Достоинства: селективность очистки по отношению H₂S и высокая эф-ть очистки (98%)

2. фосфатный метод H₂S + К₃РО₄ = К₂НРО₄ + КНS

Ряд преимуществ по отн-нию к мышьяково-содовому: нелетучесть фосфата калия, что позволяет проводить процесс при более высоких т-рах. Исп-мый поглотительный раствор позволяет селективно выделять H₂S из загрязненных газов, где его концентрация отн-но высока и присутствует знач-ное количество СО₂.

Фосфат калия может взаим-ть с очищенным газом с выделением в аппаратах очистки нерастворимых карбонатов → процесс проводят с исп-нием 35% раствора фосфата калия.

3. ж елезо-содовый

3NaHS + 2Fe(OH)₃ = Fe₂S₃ + 3NaOH + 3H₂O аб-ция

3NaHS + 2Fe(OH)₃ = 2FeS + S +3NaOH + 3H₂O

2 Fe₂S₃ + 6H₂O + 3O₂ = 4Fe(OH)₃ + 6S реген-ция

4FeS + 6H₂O + 3O₂ = 4Fe(OH)₃ + 4S абсорбента

Щелочная среда д.б. при РН 8,5…9,0 , а при регенерации сульфиды железа окисляются кислородом с образованием элементарной серы (товарный продукт).

4. адсорбция цеолитами

H₂S + NaA = H₂S(NaA)

H₂S(NaA) = H₂S + NaA

Процесс ад-ции H₂S можно проводить в присутствии СО₂. На начальной стадии очистки из загрязненного газа извлекают как H₂S, так и СО₂. Затем H₂S вытесняет из сорбента СО₂ и содержание СО₂ в выходящем газе начинает возрастать. Процесс м.б. остановлен при любом экономически и технологически оправданном содержании СО₂ в очищаемой газ. среде.

5. адсорбция активированным углем

H₂S + С + О

Здесь уголь –адсорбент и катализатор. Каталитические св-ва сорбента усиливают нанесением на его пов-ть йода и йодистого калия (I и KI). На пов-ть и в объеме пор сорбента образ-ся элементарная S → периодически проводят регенерацию угля.

40. Очистка газов от оксидов серы.

Сернистый газ –один из основных загрязнителей атм-го в-ха, оказывающий сильное негативное влияние на живые организмы. В атм-ре постоянно окисляется до серного ангидрида и при взаимодействии с водой образуется серная кислота. Из атм-ры сернистый газ вымывается с осадками, поступая в водоемы и почву. Время пребывания его в атм-ре зависит от многих факторов и составляет от нескольких часов до 3-5 суток. Среднесуточная ПДК составляет 0,005 мг/м³.

Наиболее распространенные след. методы очистки:

1. известковый метод очистки

SO₂ + CaCO₃ = CaSO₃ + CO₂

SO₂ + CaO = CaSO₃

SO₂ + Ca(OH)₂ = CaSO₃ + H₂O

2CaSO₃ + O₂ = 2CaSO₄

Один из наиболее простых методов, но в процессе очистки образуются твердые отходы, кот-е не находят практического применения и сбрасываются в отвалы, поэтому метод применим при небольшом содержании SO₂.

2. аммиачный метод очистки

SO₂ + (NH₄)₂ + H₂O = 2NH₄HSO₃

Имеется несколько вариантов, но во всех вариантах первая стадия одинакова –поглощается SO₂ водным раствором сульфида аммония с образованием гидросульфида. Далее варианты различаются способом переработки гидросульфида аммония.

2NH₄HSO₃ + (NH₄)₂SO₃ = 2(NH₄)₂SO₄ + S + H₂O

Происходит разложение NH₄HSO₃ при повышенных тем-рах и давлении с получением товарных продуктов (серы и сульфата аммония).

3. поглощение SO₂ углеродным пористым сорбентом

При контакте газа, содержащего SO₂, с пористым сорбентом в начале происходит сорбция SO₂ на активной пов-ти сорбента. Далее в рез-те взаимодействия сорбированных вещ-в между собой образ-ся вещ-ва, представляющие собой товарные продукты.

SO₂ + Н₂О = Н₂ SO₃

Н₂ SO₃ + 1/2О₂ = Н₂ SO₄