Мышьяково-содовый метод очистки дымовых газов от so2.
Абсорбент приготавливают растворением мышьяка As2O3 в растворе Na2CO3 (NH4OH – мышьяково-аммиачный метод).
2As2O3
+ H2O
+ 2Na2CO3
2NaHAs2O3
+ 2CO2;
2Na2HAs2O3 + 5H2S Na4As2S5 + 6H2O,
Na4As2S5 + O2 Na4As2S5O2
Раствор оксисульфомышьяково – натриевой соли является поглотительным раствором для сероводорода:
Na4As2S5O2 + H2S = Na4As2S6O + H2O.
При регенерации полученной соли кислородом воздуха выделяется сера:
2Na4As2S6O +O2 = 2Na4As2S5O2 + 2S.
Серу отделяют от раствора, а регенерационный раствор возвращают на абсорбцию.
1
– колонна,
2 – теплообменник,
3 – колонна для окисления,
4 – емкость,5 – фильтр.
В
Na4Al2S6O
абсорбере проходит улавливание H2S (сероводорода). Насыщенный H2S раствор перекачивают через теплообменник, где он нагревается до 40 0С и затем направляется на регенерацию в колонну 3, туда же подают сжатый воздух, который барбатируется через раствор. После окисления кислородом воздуха и выделения серы, которая всплывает вместе с пузырьками воздуха, раствор возвращают на абсорбцию, а серу отделяют на вакуум – фильтре.На процесс абсорбции влияет концентрация мышьяка. При увеличении концентрации с 15 до 25 г/л, эффект увеличивается с 81 до 97 %, рН = 7,8 – 7,9.
Недостаток метода:
большой расход соды (400 – 500 кг на 1 гр серы),
большое содержание примесей, что осложняет регенерацию.
Использование геотермальной энергии
Одним из перспективных направлений использования геотермальной энергии является строительство геотермальных тепловых электростанций (ГеоТЭС). Ресурсной базой современных геотермальных электростанций являются месторождения парогидротерм с температурой теплоносителя выше 150oС.
Использование и сооружение ГеоТЭС сопряжено с рядом серьезных проблем. Во-первых, это высокая стоимость скважины. Во-вторых, в подземных резервуарах пар находится под достаточно большим давлением (порядка 30 атм), а у поверхности Земли давление его падает до 10 атм. В этих условиях КПД электростанции не превышает 15…16%, тогда как на ТЭС он достигает 40%. Следовательно, на ГеоТЭС для получения такой же мощности, что и на ТЭС, необходимо увеличить расход пара через турбину примерно в 2,5 раза. Обычно единичная скважина дает около 20 кг/c пара, что достаточно для вращения турбины мощностью 7 МВт. Для более мощных турбин нужны дополнительные скважины.
Геотермальная вода имеет сложный физико-химический состав. В ней растворено значительное количество газов и минеральных солей, в 1 м3 воды может содержаться до 25 кг минеральных солей. Сильно минерализованная вода активно разрушает турбины и создает серьезные проблемы по ее утилизации, вплоть до необходимости сооружать специальные скважины для закачивания отработавшей воды.
Проблемы несколько другого характера возникают при использовании петротермальных источников энергии. Для ГеоТЭС, использующих «сухое» тепло, необходимо пробурить две скважины: по одной подается холодная вода, а из другой получают пар или горячую воду. «Сухое» тепло можно использовать для обогрева зданий. Известно достаточное количество различных систем отопления и горячего водоснабжения.
