способ очистки дымовых газов от диоксида серы

Формула изобретения

Способ очистки дымовых газов от диоксида серы, заключающийся в том, что дымовые газы пропускают через противоточный скруббер с абсорбционной жидкостью на основе водного раствора аммиака для получения сульфита аммония, проводят окисление сульфита аммония в сульфат аммония, затем одну часть отходящего после окисления абсорбционного раствора смешивают со свежим водным раствором аммиака и направляют на очистку дымовых газов, а другую - на утилизацию, отличающийся тем, что окисление проводят кислородом дымовых газов в указанном скруббере при добавке в абсорбционную жидкость инициатора окисления в виде азосоединений.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к технологии очистки дымовых газов от диоксида серы.

Известен способ (заявка Германии №19731062, B 01 D 53/77, 1999 - прототип) удаления диоксида серы из дымовых газов, основанный на использовании водного раствора аммиака (абсорбционный раствор). Дымовые газы, содержащие диоксид серы, пропускают через противоточный скруббер с водным раствором аммиака с получением сульфита аммония. Проводят окисление сульфита аммония в сульфат аммония в аппарате для оксидирования, подавая в него сжатый воздух. Часть отходящего после окисления абсорбционного раствора смешивают со свежим водным раствором аммиака и направляют на очистку дымовых газов, а другую часть отходящего после окисления абсорбционного раствора - на утилизацию. Такой режим обеспечивает оптимальные значения рН 5-6,5, что способствует повышению степени очистки диоксида серы. Недостатком этого способа является необходимость применения аппарата для оксидирования, а также дополнительного оборудования (насосы, трубопроводы) для подачи в этот аппарат сжатого воздуха.

Достигаемым результатом изобретения является упрощение способа.

Это обеспечивается тем, в способе очистки дымовых газов от диоксида серы, заключающемся в том, что дымовые газы пропускают через противоточный скруббер с абсорбционной жидкостью на основе водного раствора аммиака для получения сульфита аммония, проводят окисление сульфита аммония в сульфат аммония, затем одну часть отходящего после окисления абсорбционного раствора смешивают со свежим водным раствором аммиака и направляют на очистку дымовых газов, а другую часть - на утилизацию, окисление согласно изобретению проводят кислородом дымовых газов в указанном скруббере при добавке в абсорбционную жидкость инициатора окисления в виде азосоединений.

Азосоединения - это соединения, содержащие одну или несколько азогрупп, которые состоят из двух атомов азота, связанных между собой двойной связью (-N=N-). Азогруппа может находиться между различными, главным образом ароматическими группами. Предлагаемые в данном техническом решении соединения могут содержать наряду с азогруппой арильные (Аr), алкильные (Alk) и фенильные (R) группы. Такие соединения распадаются на радикалы, в связи с чем они являются инициаторами радикальных реакций окисления. При распаде азосоединений происходит образование радикалов по схеме:

Ar-N=N-R Ar +N+R

Где N - азот,

Аr - арильная группа,

R - фенильная группа,

Аr , R - радикалы

Образовавшиеся радикалы инициируют в свою очередь образование ион-радикалов SO₃ , SO₄ , SO₅ , ведущих цепь окисления сульфита аммония. Присутствие инициирующих добавок позволяет проводить очистку дымовых газов от диоксида серы без использования аппарата для оксидирования, подачи в него сжатого воздуха и необходимого для этого дополнительного оборудования.

Способ по предлагаемому изобретению можно проиллюстрировать на следующем примере.

Дымовые газы от пылеугольного котла с температурой не выше 120° С в количестве 1000 нм³/ч, с концентрацией серы 0,15 об.% подают на очистку в нижнюю часть скруббера. Скруббер работает в режиме противоточного взаимодействия газа и жидкости. Орошение скруббера осуществляется в замкнутом цикле раствором, содержащим азосоединение в количестве 0,0015 вес.% от содержания в растворе сульфит иона. При накоплении в растворе сульфата аммония 300-350 г/л часть его отбирается и направляется на утилизацию. При очистке дымового газа растворами без добавок инициатора окисления накопление сульфата аммония до концентрации 300 г/л происходит в течение 25-30 часов. При введении в раствор азосоединения время накопления сульфата аммония соответственно уменьшается в 1,8-2,0 раза. При таком режиме не требуются применение аппарата для оксидирования, а также дополнительного оборудования (насосы, трубопроводы) для подачи в этот аппарат сжатого воздуха. И соблюдаются оптимальные значения рН раствора для получения высокой степени очистки от диоксида серы дымовых газов.