12. Контроль повноти спалювання і забруднення довкілля окислами сірки

Із зменшенням доступності високоякісних палив більш широко використовуються палива із підвищеним вмістом сірки. В процесі горіння вона окиснюється, утворюючи двоокис і близько 1% триокису в залежності від надлишку повітря і часу перебування в топці. При виході в атмосферу весь оксид SO2 в кінцевому випадку окиснюється до SO3 і повертається на землю з дощовою водою у вигляді розбавленого розчину сірчаної кислоти. В промислових районах корозія металу і залізобетону під дією дощової води, що містить кислоту -звичайне явище. Крім цього зменшення рН у річках та озерах негативно впливає на життєдіяльність організмів, які там є.

Р ис.3.14. Схема підтримання заданої швидкості газу; циркуляція пропорційна до

навантаження котлоагрегату.

Оксиди сірки досить легко поглинаються лужними розчинами на основі натрію, кальцію, магнію і навіть органічними реактивами. В більшості цих процесів сірка перетворюється в сірчистокислий або в сірчанокислий кальцій і йде в землю. Однак в Японії регенерують CaSO4 і використовують для виготовлення панелей для будівництва. В деяких технологічних процесах із промивного середовища регенерують SO2 шляхом випарювання або сушіння, а потім перетворюють в H2SO4 або відновлюють до елементарної сірки.

Найбільший вплив на вміст SO2 в димових газах робить водневий показник промивного середовища рН. Процес поглинання базується на розчинності SO2 в рівновазі з її парціальним тиском¹¹ в газовій фазі. Щоб понизити парціальний тиск необхідно зменшити концентрацію розчиненої SO2 шляхом перетворення її в йони бісульфату (HSO3-) або в твердий сульфіт кальцію. В першій реакції як продукт очистки використовується розчинний сульфат натрію і йони сульфіту перетворюють SO2 в біосульфіт:

В другій реакції мають бути присутніми йони кальцію або у вигляді вапна або у вигляді солі вугільної кислоти СаСОз (вапняк):

В обидвох випадках поглинання SO2 проходить із зменшенням рН, який додає свіжий реагент для підтримання необхідного складу промивного розчину.

На рис.2.14 показано регулятор рН, який здійснює додавання свіжого реагенту для підтримки необхідного складу промивного розчину. Оптимальнезначення рН залежить від характеру процесу. При очистці з допомогою вапна або вапнякарН ~ 6 забезпечує майже повну нейтралізацію. При застосуванні вапняку не можна збільшувати рН вище 6-7, із-за обмеженої розчинності вапняка.

Якщо промивка в скрубері проводиться з допомогою реактивів на основі натрію, то реакція закінчується при рН близькому 5. Реактиви на основі натрію як правило регенерують на другій стадії шляхом реакції з вапном.

Парціальний тиск - внесок газу певного роду в загальний тиск суміші газів.

13. Регулювання допалювання димових газів у факелі.

У нафтоочисних і хімічних виробництвах для спалювання відпрацьованих газів і продуктів, що видаляються через випускні отвори, зазвичай застосовують допалювання¹². Вприскуючи водяну пару в зону горіння, можна істотно зменшити випромінювання і утворення диму. Трудність полягає в тому що кількість допалюючого газу може змінюватися у великих межах, причому зміна відбувається досить швидко.