2.2. Основные технологии сероочистки дымовых газов

Для связывания диоксида серы из дымовых газов предложено более 400 способов, основанных на раз­личных химических и физических принципах:

• химическом связывании с образованием реге­нерируемых и нерегенерируемых отходов;

• конверсии диоксида серы в триоксид в газовой фазе с помощью катализаторов или специальных электрических разрядов;

• селективной сорбции твердыми веществами (активированным углем, цеолитами, смолами) с по­следующей регенерацией сорбентов;

• селективной жидкофазной сорбции специаль­ными органическими жидкостями;

• жидкофазном каталитическом восстановле­нии диоксида серы до элементарной серы.

В производстве освоено около 20 промышленных технологий по удалению SO₂ с приемлемыми техни­ко-экономическими показателями.

Основное место в мировой практике сероочистки дымовых газов занимают технологии с использова­нием кальцита и извести:

• мокрая известняковая;

• мокрая известковая;

• мокро-сухая известковая;

• сухая известняковая.

По этим технологиям сооружены установки более чем на 400 промышленных энергетических котлах преимущественно большой мощности, несмотря на большое количество отходов, которые сопутствуют этим технологиям.

Последнее обстоятельство явилось главной при­чиной того, что сначала стали разрабатывать цикли­ческие технологии, в которых постоянно используют только строго определенную порцию реагента. Эта порция в абсорбере связывает диоксид серы до регене­рируемой соли, а после регенерации этой соли порция реагента снова возвращается в абсорбер. Конечные от­ходы в виде газообразного или сжиженного SO₂ (или элементарной серы) предполагалось использовать как консервант сельскохозяйственной продукции или как сырье для получения серной кислоты, продажа кото­рых должна была компенсировать затраты на сероочи­стку. По этой причине дымовые газы, учитывая их об­щую массу от всех ТЭС, иногда рассматривали как се­росодержащее сырье. Ошибочность такой точки зре­ния очевидна, если концентрацию диоксида серы в дымовых газах сравнить с концентрацией SO₂, в тех­нологических газах сернокислотного производства: в последних концентрация SO₂ достигает примерно 20 %, а в первых в среднем составляет 0,06  0,08 %, лишь изредка достигая 0,5 %.

На практике из-за наличия в дымовых газах срав­нительно большого содержания кислорода регенери­руемые соли быстро окислялись до нерегенерируемых сульфатов, что приводило к интенсивному росту количества реагента. По этой причине циклические техно­логии лишились своего главного преимущества  малого расхода дорогого реагента. Так что низкие кон­центрации SO₂ в дымовых газах и образование боль­шого количества сульфатов сделали циклические тех­нологии нерентабельными. Сейчас по циклическим технологиям работают всего несколько установок, при­чем регенерацию продукта сероочистки проводят, как правило, на специальном химическом производстве. Регенеративными технологиями являются:

• аммиачно-циклическая;

• магнезитовая циклическая;

• двойная щелочная.

Иногда дымовые газы используют как серосодер­жащее сырье. Для извлечения серы в виде серной ки­слоты применяют технологию сернокислотного про­изводства  конверсию диоксида серы в триоксид с помощью специального катализатора.

На ТЭС, сжигающих сернистое топливо и распо­ложенных на берегу моря (океана), применяют про­мывку дымовых газов морской водой, содержащей значительное количество щелочных ионов.

Для малой и средней степени сероочистки воз­можно применение золоуловителей  электрофильт­ров, рукавных фильтров и скрубберов различной конструкции.

Скруббер  устройство для очистки газов и извлечения одного или нескольких компонентов с помощью жидкостей.

В последнее время получена конверсия диоксида серы в триоксид с помощью специальных электриче­ских разрядов с последующей нейтрализацией SO₃ ще­лочью золы или специально вводимыми реагентами.

Ниже будут рассмотрены наиболее распростра­ненные сейчас технологии сероочистки, применяе­мые различными фирмами.