Мокрые способы сероочистки

К мокрым схемам сероулавливания относятся: известняковая, амиачно-циклическая, озоно-амиачная, содово-циклическая и др. Все способы имеют одно- или двухступенчатые схемы абсорберов. Эти способы основаны на химическом взаимодействии реагентов с окислами серы с последующим получением солей, являющихся сырьем для дальнейшей переработки или обратных превращений с контролируемым получением тех же вредных веществ. В результате сероулавливания получают гипс, серу или другие вещества, выход которых может контролироваться.

Расчёт технологической схемы мокрых способов сероулавливания.

1. Количество образующейся серы в котле (см. в работе №1):

.

2. Выбор технологической схемы сероочистки:

одноступенчатая (рис. 7.1.) или двухступенчатая (рис. 7.2.).

3. Выбор схемы подготовки реагентов (рис. 6.2.). Переработка продуктов сероулавливания (рис. 7.1. или рис. 7.2.).

4. Диаметр абсорбера, м:

,

где – оптимальная скорость газов в абсорбере, м/с; рекомендуется для одноступенчатой схемы м/с, для двухступенчатой – м/с;

– объёмный расход уходящих газов, м³/с (см. в работе №2);

– количество потоков.

Рис. 7.1. Технологическая схема одноступенчатой мокрой известковой сероочистки дымовых газов:

1 – воздух на барботаж; 2 – газ на очистку; 3 – первая ступень циркуляции известковой суспензии; 4 – подвод воды; 5 – выход очищенных газов; 6 – вторая ступень циркуляции суспензии; 7 – емкость приготовления поглотительной суспензии; 8 – дозатор известковой муки; 9 – гидроциклон; 10 – вакуум-фильтр; 11 – сборник воды от вакуум-фильтра; 12 – склад гипса; 13 – циркуляционный сборник

5. Высота абсорбера, м:

,

где – количество ярусов в абсорбере: для одноступенчатых схем ; для двухступенчатых – .

6. Количество форсунок орошения на один ярус:

,

где – площадь орошения одной форсункой, в зависимости от вязкости суспензии и давления орошающей жидкости перед форсункой м².

Рис. 7.2. Технологическая схема двухступенчатой мокрой известняковой сероочистки:

1 – газ на очистку; 2 – абсорберы; 3 – выход очищенного газа; 4 – гидрозатворы; 5 – циркуляционные сборники; 6 – дозатор; 7 – сгуститель; 8 – сборник сгущенной суспензии; 9 – выход и вход в отделение приготовления известняковой суспензии; 10 – сборник ответвленной суспензии; 11 – выход и вход в отделение приготовления гипса

7. Количество орошающей суспензии, кг/с:

,

где – удельный расход жидкости на орошение, л/м³: для одноступенчатой схемы л/м³; для двухступенчатой – л/м³.

8. Количество орошающей суспензии на один поток, кг/с:

.

9. Плотность орошения, м³/(м²·ч):

.

10. Количество реагента, кг/с:

,

где М* , М₂, K₁, W_п – см. задание 6.

– коэффициент превышения CaCO₃ по отношению к необходимому, для мокрых схем рекомендуется ;

Параметры , , , взять из задания 6.

11. Концентрация реагента в суспензии, г/кг: .

12. Расход суспензии на одну форсунку, кг/с:

.

13. Коэффициент эффективности сероочистки, %:

,

где h – константа Генри, определяемая из соотношения

,

тогда

;

Т – абсолютная температура в абсорбере, k, ;

R – газовая постоянная, кДж/(кг·К), для дымовых газов, орошаемых водяной суспензией с реагентом можно принять

– параметр, учитывающий долю CaCO₃ по отношению к необходимому его количеству; при ; при ;

k – константа диссоциации серной кислоты;

– весовая масса дымовых газов,

,

.

Задание 8