9.2 Нерекуперационные методы

Для приготовления суспензии применяется измельченный известняк с размером частиц 0,1 мм. Состав суспензии Т : Ж= 1:10. Предложено несколько схем очистки газов. Наиболее простая с образованием шлама показана на рисунке1(б).

Абсорбер орошается суспензией с рН=6-6,2. Шлам из абсорбера частично поступает в циркуляционный сборник, куда подается свежий известняк, а частично направляется на отделение воды в центрифугу или на фильтр. Степень очистки достигает 85%. Коэффициент использования извести 50%.

На электростанциях мощностью 1000 МВт ежегодно образуется шлама ≈ 780 т/год на 1 МВт. Шлам содержит сульфит кальция и до 65% воды. Сульфит кальция мелкокристалличен, гигроскопичен и способен поглощать кислород. В нерекуперационных установках шлам захоранивают. Для этого суспензию сгущают до содержания твердой фазы 250-300 г/л, перекачивают насосом по трубам из полимерных материалов в накопитель шлама, затем подвергают захоронению.

Одноступенчатая схема очистки газа с окислением сульфита кальция показана на рисунке 22 (а).

Рисунок 23 — Схемы установок для абсорбции диоксида серы суспензией известняка с окислением сульфита кальция:
а — одноступенчатая: 1 — абсорбер; 2, 3 — сборники; 4 — центрифуга;
б — двухступенчатая: 1,2 — абсорберы; 3 — центрифуга; 4-6 — сборники

Для окисления в сборник подают воздух. Для завершения процессов кристаллизации циркулирующую жидкость выдерживают в сборниках. В результате шлам представляет смесь CaSO4∙2H2O и CaSO3∙0,5Н2О. Более глубокая очистка достигается на двухступенчатых установках (рисунок 22,б). Первая ступень орошается суспензией с рН = 4,5-5, вторая- рН = 6. Гипс отделяют на центрифугах или фильтрах. Он может содержать CaSO3∙0,5H2O. Для перевода сульфита в сульфат добавляют серную кислоту.

Недостатки известковых и известняковых методов следующие: происходит зарастание систем отложениями гипса, коррозия и эрозия оборудования, значительный брызгоунос из абсорберов, образование осадков.

Для устранения отложений CaSO4 предусматривают: повышение отношения жидкость/газ с целью уменьшения пересыщения раствора сульфитом кальция; рециркуляцию твердого сульфата кальция с поглощающей жидкостью для образования центров кристаллизации; увеличение продолжительности выдерживания циркулирующей жидкости вне абсорбера для завершения процессов кристаллизации; поддержание необходимого рН раствора с целью уменьшения степени окисления сульфита кальция в сульфат; пропускание раствора, содержащего кристаллы CaSO4, через осадок сульфита кальция для уменьшения степени насыщения раствора по гипсу; добавление ионов С1- к жидкости, что повышает растворимость кальциевых солей и тем самым уменьшает зарастание аппаратов.

Устранение коррозии и эрозии материалов оборудования решается путем выбора соответствующих материалов и покрытий, например использование различных сплавов, гуммирование и т. д.

Брызгоунос снижается путем использования соответствующих брызгоуловителей.

Для повышения интенсивности массообмена газ — жидкость и уменьшения отходов в поглотитель добавляют ионы магния, хлора и карбоновых кислот. В присутствии этих ионов возрастает степень использования поглотителя и тем самым сокращается количество шламов.