Очистка газовых выбросов в черной металлургии

  • Вид работы:
    Курсовая работа (т)
  • Предмет:
    Экология
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    320,81 Кб
  • Опубликовано:
    2015-12-20
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Очистка газовых выбросов в черной металлургии















Курсовая работа

Очистка газовых выбросов в черной металлургии

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

. Литературный обзор

.1 Описание производства в черной металлургии

.1.1 Производство чугуна с использованием доменных процессов

.1.2 Производства железа в губчатых печах

.1.3 Производство стали с помощью мартеновского процесса

.1.4 Производство стали в конверторах

.2 Источники и выбросы черной металлургии

.3 Воздействие на окружающую среду и здоровье человека

. Методы очистки

.1 Абсорбция

.1.1 Очистка газов от диоксида серы N-этилпирролидоном

.1.2 Очистка от SO2 алюмо-сульфатным способом

.1.3 Поглощение оксида углерода медно-аммиачным раствором

.1.4 Очистка газов от диоксида серы известковой суспензией

.1.5 Очистка газов от оксидов серы и азота

.2 Адсорбция

.2.1 Способ очистки газов от диоксида серы марганцевым концентратом

.3 Термокаталитическая очистка газовых выбросов

.3.1 Метод очистки газов от NO с использованием продуктов термического разложения твердого карбамида

.3.2 Катализатор окисления оксида углерода

.3.3 Катализатор для очистки газа от оксидов азота и углерода

. Расчетная часть

.1 Технологическая схема

.2 Подбор и расчет оборудования

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Металлы относятся к числу наиболее распространенных материалов, которые человек использует для обеспечения жизненных потребностей. В наши дни трудно найти такую область производства, научно-технической деятельности человека или просто его быта, где металлы не играли бы главенствующей роли, как конструкционного материала [1].

Однако интенсивное загрязнение атмосферы предприятиями металлургического комплекса <https://www.google.ru/search?newwindow=1&rlz=1C1AVNG_enRU621RU622&es_sm=122&q=%D0%9E%D0%B4%D0%BD%D0%B0%D0%BA%D0%BE+%D0%B8%D0%BD%D1%82%D0%B5%D0%BD%D1%81%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D0%BE%D0%B5+%D0%B7%D0%B0%D0%B3%D1%80%D1%8F%D0%B7%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5+%D0%B0%D1%82%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%B5%D1%80%D1%8B+%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D1%83%D1%80%D0%B3%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D1%85&spell=1&sa=X&ei=uKxbVbCsOoT6ywOn1IDACQ&ved=0CBkQvwUoAA> значительно сказывается не только на человеке, но и на гидросфере, почвенно-растительном покрове, геологической среде. Поэтому охрана атмосферного воздуха является наиболее приоритетной проблемой охраны окружающей среды в черной металлургии [2].

На современном этапе для большинства промышленных предприятий очистка вентиляционных выбросов от вредных веществ является одним из основных мероприятий по защите воздушного бассейна. Благодаря очистке выбросов перед их поступлением в атмосферу предотвращается загрязнение атмосферного воздуха [3].

Для эффективного процесса очистки воздуха необходимо проанализировать воздействие предприятия, как единицы определенной отрасли. Изучение газового состава выбросов, влияние на человека и окружающую среду позволяет подобрать оптимальное оборудование и составить схему локальных газоочистных сооружений на предприятии.

абсорбция термокаталитическая очистка газы сталь

1. Литературный обзор

1.1 Описание производства в черной металлургии

Методы производства железа и стали сводятся к следующей классификации процессов в черной металлургии:

) Производство чугуна - доменный процесс, процесс в низкошахтной печи.

)Производство губчатого железа - процессы в шахтной печи, в печах кипящего слоя, во вращающихся трубчатых печах.

) Производство стали (периодические процессы) - мартеновский процесс, конверторный процесс.

) Производство стали (непрерывные процессы) - методы: каскадный, окислительная плавка в желобковой печи [4].

1.1.1 Производство чугуна с использованием доменных процессов

Чугун - сплав железа и углерода с сопутствующими элементами (содержание углерода более 2,14 %). Для выплавки чугуна в доменных печах используют железные руды, топливо, флюсы. Подготовка руд к доменной плавке осуществляется для повышения производительности доменной печи, снижения расхода кокса и улучшения качества чугуна. Метод подготовки зависит от качества руды.

Дробление и сортировка руд по крупности служат для получения кусков оптимальной величины, осуществляются с помощью дробилок и классификаторов.

Обогащение руды основано на различии физических свойств минералов, входящих в ее состав:

а) промывка - отделение плотных составляющих от пустой рыхлой породы;

б) гравитация (отсадка) - отделение руды от пустой породы при пропускании струи воды через дно вибрирующего сита: пустая порода вытесняется в верхний слой и уносится водой, а рудные минералы опускаются;

в) магнитная сепарация - измельчённую руду подвергают действию магнита, притягивающего железосодержащие минералы и отделяющего их от пустой породы.

Окусковывание производят для переработки концентратов в кусковые материалы необходимых размеров. Применяют два способа окусковывания: агломерацию и окатывание.

Чугун выплавляют в печах шахтного типа - доменных печах.

Сущность процесса получения чугуна в доменных печах заключается в восстановлении оксидов железа, входящих в состав руды оксидом углерода, водородом и твердым углеродом, выделяющимся при сгорании топлива.

При выплавке чугуна решаются задачи:

) Восстановление железа из окислов руды, науглероживание его и удаление в виде жидкого чугуна определённого химического состава.

) Оплавление пустой породы руды, образование шлака, растворение в нём золы кокса и удаление его из печи.

Восстановление железа происходит по мере продвижения шихты вниз по шахте и повышения температуры от высшего оксида к низшему, в несколько стадий:

 

Восстановителями окcидов железа являются твердый углерод, оксид углерода и водород.

При температуре 1000…1100 0C восстановленное из руды твёрдое железо, взаимодействуя с оксидом углерода, коксом и сажистым углеродом, интенсивно растворяет углерод. При насыщении углеродом температура плавления понижается и на уровне распара и заплечиков железо расплавляется (при температуре около 1300 0С).

Капли железоуглеродистого сплава, протекая по кускам кокса, дополнительно насыщаются углеродом (до 4%), марганцем, кремнием, фосфором, которые при температуре 1200 0C восстанавливаются из руды, и серой, содержащейся в коксе.

В нижней части доменной печи образуется шлак в результате сплавления окислов пустой породы руды, флюсов и золы топлива.

Шлак образуется постепенно, его состав меняется по мере стекания в горн, где он скапливается на поверхности жидкого чугуна, благодаря меньшей плотности. Состав шлака зависит от состава применяемых шихтовых материалов и выплавляемого чугуна.

Чугун выпускают из печи каждые 3-4 часа через чугунную летку, а шлак - каждые 1-1,5 часа через шлаковую летку.

Летку открывают бурильной машиной, затем закрывают огнеупорной массой. Сливают чугун и шлак в чугуновозные ковши и шлаковозные чаши.

Чугун поступает в кислородно-конвертерные или мартеновские цехи, или разливается в изложницы разливочной машиной, где он затвердевает в виде чушек-слитков массой 45 кг [5].

1.1.2 Производства железа в губчатых печах

Губчатым железом <http://www.markmet.ru/slovar/zhelezo-fe> называют продукт, который получают в результате восстановления <http://www.markmet.ru/slovar/vosstanovlenie> железорудного материала <http://www.markmet.ru/slovar/materialy> без его плавления <http://www.markmet.ru/slovar/plavlenie> при температуре <http://www.markmet.ru/slovar/temperatura> менее 1000-12000С. В зависимости от вида исходного сырья <http://www.markmet.ru/slovar/syre> губчатое железо <http://www.markmet.ru/slovar/zhelezo-fe> представляет собой пористые куски восстановленной руды (редко агломерата) или окатыши, а в некоторых случаях - металлический порошок. Поскольку при восстановлении <http://www.markmet.ru/slovar/vosstanovlenie> объемные <http://www.markmet.ru/slovar/obem> изменения материала <http://www.markmet.ru/slovar/materialy> сравнительно невелики, плотность <http://www.markmet.ru/slovar/plotnost> губчатого железа меньше плотности <http://www.markmet.ru/slovar/plotnost> сырья <http://www.markmet.ru/slovar/syre>, а пористость <http://www.markmet.ru/slovar/poristost> велика. Обычно кажущаяся плотность <http://www.markmet.ru/slovar/plotnost> кускового губчатого железа 2-4 г/см3, а пористость <http://www.markmet.ru/slovar/poristost> 50-80%.

Химический состав <http://www.markmet.ru/slovar/sostav> губчатого железа определяется в основном составом <http://www.markmet.ru/slovar/sostav> сырья. По сравнению с ломом оно значительно чище по содержанию примесей цветных <http://www.markmet.ru/slovar/tsvet-okraska-mineralov> металлов. Содержание пустой породы <http://www.markmet.ru/slovar/poroda> в нем выше, чем в исходной руде, пропорционально степени <http://www.markmet.ru/slovar/stepen> восстановления. Обычно сырьем <http://www.markmet.ru/slovar/syre> служат богатые руды или концентраты, поэтому губчатое железо <http://www.markmet.ru/slovar/zhelezo-fe> не подвергают дополнительной очистке, <http://www.markmet.ru/slovar/ochistka> и оно содержит все примеси <http://www.markmet.ru/slovar/primesi> пустой породы <http://www.markmet.ru/slovar/poroda> сырья. При получении губчатого железа из бедного сырья <http://www.markmet.ru/slovar/syre> его подвергают обогащению магнитной <http://www.markmet.ru/slovar/magnit> сепарацией.

Губчатое железо <http://www.markmet.ru/slovar/zhelezo-fe> используют для плавки <http://www.markmet.ru/slovar/plav> стали <http://www.markmet.ru/slovar/stal> (главным образом в электропечах), цементации <http://www.markmet.ru/slovar/tsementatsiya> меди (осаждения ее из сернокислых растворов) и получения железного порошка.

При получении губчатого железа добытую руду обогащают и получают окатыши. Окатыши из бункера по грохоту поступают в короб шихтозавалочной машины и оттуда в шахтную печь, работающую по принципу противотока. Просыпь от окатышей попадает в бункер с брикетировочным прессом и в виде окатышей вновь поступает на грохот . Для восстановления железа из окатышей в печь по трубопроводу подают смесь природного и доменного газов, подвергнутую в установке конверсии, в результате которой смесь разлагается на водород H2 и оксид углерода CO. В восстановительной зоне печи создается температура 1000-1100 0C, при которой H2 и CO восстанавливают железную руду в окатышах до твёрдого губчатого железа. Содержание железа в окатышах достигает 90-95%. Для охлаждения железных окатышей по трубопроводу в зону охлаждения печи подают воздух. Охлаждённые окатыши выдаются на конвейер и поступают на выплавку стали в электропечах [6].

Сущность мартеновского процесса заключается в ведении плавки на поду отражательной печи, оборудованной регенераторами для предварительного подогрева воздуха и газообразного топлива.

В мартеновскую печь загружают шихту, состоящую из чугуна, скрапа, металлического лома и др. Шихта нагревается под действием тепла от сжигаемого топлива и постепенно плавится. После заливки чугуна плавление твердой металлической части шихты резко ускоряется. Одновременно с прогревом шихты начинается окисление примесей. К концу расплавления шихты почти полностью окисляется кремний, более половины марганца, почти третья часть фосфора и частично углерод. Окисление примесей происходит по тем же реакциям, что и при конверторном процессе. Известняк переводит в шлак фосфор и серу.

После расплавления шихты начинается доводка стали до необходимого химического состава. Готовность плавки определяют взятием пробы и ее экспресс-анализом. После этого проводится раскисление и выпуск стали в ковши, из которых ее разливают в слитки.

Продолжительность плавки стали в мартеновской печи составляет 8…16 ч. Печь работает непрерывно. Длительность функционирования печи в основном зависит от стойкости ее свода. Средняя стойкость динасового свода 200…350 плавок, магнезитового - 300-1000 плавок. Расход металлошихты на 1 т годных слитков составляет 1100-1200 кг [7].

1.1.4 Производство стали в конверторах

Кислородно-конвертерный процесс - выплавка стали из жидкого чугуна в конвертере с основной футеровкой и продувкой кислородом через водоохлаждаемую фурму.

Перед плавкой конвертер наклоняют, с помощью завалочных машин загружают скрап, заливают чугун при температуре 1250-1400 0C. По окончании заливки чугуна подают дутье и конвертер устанавливают в вертикальное положение. Начинается процесс окисления примесей чугуна. В течение периода шлакообразования интенсивно окисляются примеси, имеющие наибольшее химическое сродство к кислороду: Si, Mn и в какой-то мере Fe. Образующийся шлак содержит SiO2, MnO, FeO. Вследствие относительно низких температур первого периода углерод почти не окисляется. Поскольку общая масса жидкого металла в результате окисления Si, Mn и Fe уменьшается, относительное содержание углерода в ванне может немного увеличиться.

При окислении Mn, Fe, и особенно Si, температура ванны резко возрастает (до 1600-1650 °С) и начинается период кипения, во время которого окисляется углерод. Начало второго периода может быть достаточно точно зафиксировано визуально: как только начинает окисляться углерод, из ванны выделяется большое количество образующегося СО.

При высокой температуре металла и шлака процесс окисления углерода протекает очень интенсивно: углерод окисляется не только кислородом дутья, но частично и кислородом, содержащимся в оксидах железа шлака.

Подачу кислорода заканчивают, когда содержание углерода в металле соответствует заданному. После этого конвертер поворачивают и выпускают сталь в ковш, где раскисляют осаждающим методом ферромарганцем, ферросилицием и алюминием, затем сливают шлак.

В кислородных конвертерах выплавляют стали с различным содержанием углерода, кипящие и спокойные, а также низколегированные стали. Легирующие элементы в расплавленном виде вводят в ковш перед выпуском в него стали. Плавка в конвертерах вместимостью 130-300 т заканчивается через 25-30 минут [8].

1.2 Источники и выбросы черной металлургии

Все известные технологические процессы, производства чугуна, стали и их последующего передела сопровождаются образованием больших количество отходов в виде вредных газов и пыли, шлаков, шламов, сточных вод, содержащих различные химические компоненты, скрапа, окалины, боя огнеупоров, мусора и других выбросов, которые загрязняют атмосферу, воду и поверхность земли. Все металлургические переделы являются источниками загрязнения пылью, оксидами углерода и серы (таблица 1).

Таблица 1 Газовые выбросы (до очистки) металлургического производства

Составляющие выбросов

Агломерационное производство, кг/т агломерата

Доменное производство, кг/т чугуна

Сталеплавильное производство, кг/т стали

Прокатное производство

Пыль

20-25

100-106

13-32

0,1-0,2 кг/т проката

Оксид углерода

20-50

600-605

0,4-0,6

0,7 т/м поверхности металла

Оксиды серы

3-25

0,2-0,3

0,4-35

0,4 т/м поверхности металла

Оксиды азота



0,3-3,0

0,5 т/м поверхности металла

Сероводород


10-60



Аэрозоли травильных растворов




в травильных отделениях

Пары эмульсии




при металлообработке


Современное металлургическое предприятие является сложным производственным комплексом, включающим самые разнообразные цехи, а иногда отдельные заводы, которые в значительной степени ухудшают состояние ОС. Основными источниками загрязнения атмосферы выбросами металлургических предприятий являются коксохимическое, агломерационное, доменное, ферросплавное и сталеплавильное производства. Коксохимическое производство загрязняет атмосферу окислами углерода и серы. На 1 т перерабатываемого угля выделяется около 0,75 кг SO2 и по 0,03 кг различных углеводородов и аммиака. Кроме газов, коксохимическое производство выделяет в атмосферу большое количество пыли. Имеются данные, что при производстве кокса на 1 т перерабатываемого угля выделяется около 3 кг угольной пыли. Также большое количество пыли выделяется при разгрузке и перегрузке угля, в среднем 0,005% от массы угля.

На аглофабриках источниками загрязнения воздуха являются аглоленты, барабанные и чашевые охладители агломерата, обжиговые печи, узлы пересыпки и сортировки агломерата и других компонентов шихты. Количество агломерационных газов 2,5-4,0 тыс. м3/т полученного агломерата с содержанием в них пыли от 5 до 10 г/м3 В состав газов входят оксиды серы и углерода, а пыль содержит железо и его оксиды, оксиды марганца, магния,

фосфора, кремния, кальция, иногда частицы титана, меди, свинца.

Доменное производство характеризуется образованием большого количества доменного газа (≈ 2-4 тыс. м3/т чугуна). Этот газ содержит оксиды углерода и серы, водород, азот, некоторые другие газы и большое количество колошниковой пыли (до 150 кг/т чугуна). Пыль содержит окислы железа, кремния, марганца, кальция, магния, частицы шихтовых материалов.

Основные источники загрязнения воздуха при производстве ферросплавов - электродуговые печи. Выбросы этих печей состоят из нетоксичной и токсичной пыли (окислы железа, меди, цинка, свинца, хрома, кремния, газы). В зависимости от вида выплавляемого сплава и мощности печей суммарное количество пыли, образующейся в результате технологических процессов, может составлять сотни тонн в сутки. При этом Cr+6 и пыль обнаруживают на расстоянии до 3 км от источника загрязнения. Заводы, выплавляющие ферросилиций, загрязняют атмосферный воздух в радиусе 2-3 км мельчайшими частицами SiO2, наибольшее содержание которых наблюдается на расстоянии около 0,5 км от предприятия [9].

1.3 Воздействие на окружающую среду и здоровье человека

Наиболее угрожающие последствия загрязнение атмосферы вызванные деятельностью металлургических предприятий, являются оксид углерода, диоксид серы, оксиды азота, пыль. Отрицательные последствия эмиссии соединений серы и азота выражается в первую очередь в возникновении таких негативных явлений как смог и кислотные осадки.

Смог представляет собой смесь тумана и дыма, наполненного опасными для живых организмов веществами. Смог может полностью обволакивать город на несколько дней. Различают влажный, фотохимический и ледяной смоги.

Смог в виде густого ядовитого тумана, который образуется в осенне-зимнее время, называют смогом лондонского типа. Его основой является сернистый ангидрит, содержание SO2 в котором в несколько раз превышает ПДК [9,10].

Другой вид смога - фотохимический туман. Основные компоненты - фотооксиданты, оксиды азота, угарный и углекислый газы, альдегиды, кетоны, фенолы, метанол и т.п. Он образуется в теплое время года в воздухе, сильно загрязненном промышленными газами, в результате из разолжения под действием солнечного излучения.

Смог ледяной - это состояние газообразных загрязнителей, пылевых частиц и кристалликов льда, возникающих при замерзании тумана.

Кислотные осадки - это осадки, выпадающие в виде дождя и снега со значением pH 5,5-5,6.Это связано с присутствием в атмосфере диоксидов углерода, серы и азота, поступающих из антропогенных источников.

Диоксид серы в большом количестве образуется при сжигании органического топлива в металлургической промышленности. Среднее время жизни SO2 составляет четверо суток, а затем происходит окисление в SO3. Соединяясь с парами воды, присутствующими в воздухе триоксид серы образует серную кислоту. Таким же образом происходит образование азотной кислоты.

Кислотные осадки ускоряют процессы коррозии в городах, разрушают памятники и сооружения из мрамора и известняка. При действии на почвы кислотные осадки вызывают закисление и нарушают естественные круговороты веществ, а также биологическое равновесие. Кроме того они выщелачивают из почвы тяжелые металлы, превращая их в растворимые формы, хорошо усваиваемые растениями. Далее по трофическим цепям они поступают в организм человека и накапливаются, разрушая различные органы и нарушая метаболические реакции в организме.

Кислотные осадки представляют для человека серьезную опасность, так как могут вызывать раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, а при больших концентрациях - удушье и смерть. Особенно опасен диоксид серы, когда он осаждается на пылинках и в этом виде проникает глубоко в дыхательные пути [11].

Пыль, содержащая диоксид кремния (SiO2), вызывает тяжелое заболевание легких - силикоз. Оксиды азота раздражают, а в тяжелых случаях и разъедают слизистые оболочки, например, глаз, легких, участвуют в образовании ядовитых туманов и т. д. Особенно опасны они, если содержатся в загрязненном воздухе совместно с диоксидом серы и другими токсичными соединениями. В этих случаях даже при малых концентрациях загрязняющих веществ возникает эффект синергизма, т. е. усиление токсичности всей газообразной смеси [12].

Широко известно действие на человеческий организм оксида углерода (угарного газа). При остром отравлении появляются общая слабость, головокружение, тошнота, сонливость, потеря сознания, возможен летальный исход (даже спустя 3-7 дней). Однако из-за низкой концентрации СО в атмосферном воздухе он, как правило, не вызывает массовых отравлений, хотя и очень опасен для лиц, страдающих анемией и сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Среди взвешенных твердых частиц наиболее опасны частицы размером менее 5 мкм, которые способны проникать в лимфатические узлы, задерживаться в альвеолах легких, засорять слизистые оболочки [13].

2. Методы очистки

2.1 Абсорбция

Абсорбция - поглощение газов или паров из газовых или парогазовых смесей жидкими поглотителями, называемыми абсорбентами. Возможность осуществления процесса абсорбции основывается на растворимости газов в жидкостях. Поглощение газа может происходить либо за счет его растворения в абсорбенте, либо в результате его химического взаимодействия с абсорбентом. В первом случае процесс называют физической абсорбцией, а во втором случае - хемосорбцией. Абсорбентами служат индивидуальные жидкости или растворы активного компонента в жидком растворителе. Во всех случаях к абсорбентам предъявляют ряд требований, среди которых наиболее существенными являются: высокая абсорбционная способность, селективность, низкое давление пара, химическая инертность по отношению к распространенным конструкционным материалам (при физической абсорбции- также к компонентам газовой смеси), не токсичность, огне- и взрывобезопасность, доступность и не высокая стоимость.

Абсорбенты, применяемые для очистки отходящих газов, приведены в таблице 2.

 

Таблица 2 Абсорбенты, применяемые для очистки отходящих газов

Поглощаемые компоненты

Абсорбенты

Оксиды азота N2O3, NO2, N2O5

Оксид азота NO

Растворы FeCl3, FeSO4, Na2S2O3 NaHCO3, NaHSO3, Na2SO3

Диоксид серы SO2

Вода, водные растворы: Na2SO3(18-25%-ные),NH4OH (5-15%-ные), Са(ОН)2, Na2CO3(15-20%- ные), NaOH (15-25%-ные), KОН,(NН4)23 (20-25%-ные), ZnSO3, K2СО3; суспензии CaO, MgO, СаСО3, ZnO, золы; ксилидин-вода в соотношении 1 : 1, диметиланилин C6H3(CH3)2NH2

Сероводород H2S

Водный раствор Na2CO3 + Na3AsO4; водный раствор Аs2О3(8-10 г/л) + NН3(1,2-1,5 г/л) + (NH4)3AsO3 (3,5-6 г/л); моноэтаноламин (10-15%-ный раствор); растворы K3РO4(40-50%-ные), NH4ОH, K2CO3, Na2CO3, CaCN2, натриевая соль антрахинондисульфокислоты

Оксид углерода СО

 Жидкий азот; медно-аммиачные растворы [Сu(NН3)]n×СОСН

Диоксид углерода СО2

Водные растворы Nа2СО3, K2СО3, NaOH, KОН, Са(ОН)2, NH4OH, этаноламины RNH2, R2NH4

 

До обработки органическим абсорбентом из загрязненных газов необходимо удалить дисперсные примеси. Иначе абсорбент быстро загрязняется и становится отходом, практически не поддающимся очистке.

Органические абсорбенты должны иметь низкое давление насыщенных паров при температуре процесса. Растворители с недостаточно низкой упругостью паров будут интенсивно испаряться, и загрязнять обрабатываемые газы. Кроме того, низкокипящий абсорбент сложно регенерировать, так как извлечь (десорбировать из него) уловленное вещество нагреванием невозможно. На интенсивность перехода загрязнителя из газовой фазы в жидкую большое влияние оказывают температура и давление процесса, а также способ организации контакта фаз. С ростом давления и снижением температуры скорость абсорбции увеличивается [14].

Газовая смесь, содержащая извлекаемый из нее компонент, поступает в абсорбер, где происходит контакт с абсорбентом, который поглощает данный компонент. Газ, очищенный от компонента, удаляется (очищенный воздух может быть выброшен в атмосферу), а раствор поглотителя, содержащий абсорбированный компонент, поступает в теплообменник, где нагревается. Нагретый раствор насосом подается в десорбер, где из него выделяется (десорбируется) поглощенный компонент путем испарения в результате нагревания поглотителя паром. Поглотитель, освобожденный от компонента, поступает в теплообменник, где отдает теплоту абсорбенту при его противоточном движении в десорбер, а затем направляется в холодильник, пройдя который, снова поступает в абсорбер. Круг замкнулся. По такому циклу работает установка для абсорбционно-десорбционного улавливания определенных паров и газов из газовой смеси.

2.1.1 Очистка газов от диоксида серы N-этилпирролидоном

Способ очистки отходящих газов от диоксида серы, включающий его абсорбцию N-алкилпирролидоном с добавкой воды с последующей отгонкой диоксида серы в регенераторе абсорбента, характеризующийся тем, что процесс абсорбции N-метил- или N-этилпирролидоном с содержанием воды от 0 до 15 мас.% проводят в интервале температур от -20 до 18°C, с добавкой 2-пирролидона от 0 до 30 мас.%, с последующей отгонкой диоксида серы под давлением в интервале 1,2-1,5 атмосферы. Преимуществом данного способа по сравнению с использованием N-метилпирролидона, является уменьшение энергетических затрат при очистке отходящих газов от диоксида серы и увеличение поглотительной способности абсорбента. Применение повышенного давления при отгонке диоксида серы, позволяет совместить десорбцию диоксида серы с его термокомпрессией и транспортировать концентрированный продукт к месту переработки без затрат электроэнергии на его компрессию [15].

2.1.2 Очистка от SO2 алюмо-сульфатным способом

Процесс, заключается в сорбции диоксида серы раствором основного сульфата алюминия. Растворимость диоксида серы в растворе основного сульфата алюминия, примерно, в 20 раз выше, чем в воде, и увеличивается с повышением концентрации алюминия, основности и понижением температуры. После окисления сульфита алюминия диспергированным сжатым воздухом до сульфата, небольшую часть раствора направляют в реактор на нейтрализацию известняком. В отличие от традиционного процесса десульфуризации (известковый способ) при использовании алюмо-сульфатного способа не происходит отложений гипса в абсорберах и трубопроводах. Другим существенным преимуществом процесса является его нечувствительность к изменениям расхода газа, его температуры и концентрации SO2,объясняющаяся высокой сорбционной способностью основного сульфата алюминия в широком диапазоне изменения основности. Дополнительное преимущество - использование дешевого известняка вместо извести. Эффективность очистки данным способом составляет 92% [16].

2.1.3 Поглощение оксида углерода медно-аммиачным раствором

В процессе медно-аммиачной очистки окись углерода <http://chem21.info/info/1533058> поглощается под высоким давлением водным <http://chem21.info/info/1025573> раствором медно-аммиачной <http://chem21.info/info/30675> соли. В практике используются <http://chem21.info/info/1686447> аммиачные растворы <http://chem21.info/info/19433> формиата, карбоната или ацетата меди <http://chem21.info/info/225454>. Степень очистки газа <http://chem21.info/info/152196> зависит от парциального давления <http://chem21.info/info/4707> окиси углерода над регенерированным раствором и общего давления <http://chem21.info/info/25784> газа. Для достижения остаточного содержания <http://chem21.info/info/158272> окиси углерода в 10 млн-1. промывка должна производиться при давлении 80-300 атмосфер и температуре от 0 до -10°С. 

Похожие работы на - Очистка газовых выбросов в черной металлургии

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!