Очистка газов и воздуха от серы и ее оксидов – современные технологии нейтрализации кислых газокомпонентов

Завод-изготовитель оборудования промышленной воздухогазоочистки OOO «ПЗГО» в теплом жесте приветствует всех Посетителей и Клиентов своего официального сайта и предлагает к рассмотрению недорогие, компактные и безотказные аппараты, установки и комплексы для проведения такого процесса как очистка газов от серы и ее оксидов.

По любым вопросам, касающимся расчета стоимости, проектирования, изготовления, доставки и монтажа аппаратов сераорганической нейтрализации, пожалуйста, контактируйте с Клиентским отделом любым удобным способом или заполняйте Опросный Лист.

Запросить стоимость, получить консультацию или заказать оборудование

Особенности серы и принципы формирования оксидов

Сера – один из распространенных элементов земной коры, биосферы и техносферы Земли. Являясь биологически важным соединением, она входит в белковый состав всех живых организмов и, таким образом, неудивительно ее присутствие и в углеводородных ископаемых, а также органическом топливе.

Очистка газов от оксидов серы и золовых частиц является одним из важных аспектов обезвреживания дымовых выбросов в современной энергетической промышленности, которая даже в 21 веке – в большинстве случаев – опирается на термическое разложение продуктов нефтедобычи.

S – достаточно активный химический элемент, охотно вступающий в реакции со множеством соединений, особенно – при нагревании, неизменно сопутствующем процессам горения.

Несмотря на относительную безопасность чистой серы, практически все ее соединения ядовиты. Среди опасных поллютантов, образующихся в результате ассоциации этого халькогена с другими элементами, следует выделить сероводород, сероуглерод, сульфиды металлов, тиолы, меркаптаны, тиофены, ароматические амины.

^{Красивый и практически безупречный кристалл самородной серы на подушке из минералов}

Что же касается присутствия в дымовых выхлопах серных конгломератов, то основными загрязнителями являются сероводород (H₂S), моноокись (SO), сернистый газ (SO₂) и серный ангидрид (SO₃).

Монооксид SO

Очистка воздуха или газовоздушных сред от бинарного SO обычно не проводится. Высокая нестабильность и малое время существование данного оксида в нормальных условиях до сих пор не позволили сделать выводы о его опасности для здоровья и экологии.

Опасность монооксида заключается в том, что он практически «на лету» окисляется до вещества, канцерогенные, токсикологические и коррозионные свойства которого не подвергаются сомнению – диоксида серы SO₂.

Помимо прочего, оксид SO способен спонтанно и обратимо создавать димерные монооксиды S₂O₂, время существования которых при комнатной температуре составляет всего несколько секунд. Эти димеры представляют скорее лабораторный, чем практический интерес.

Очистка промышленных газов от SO₂

Очистка газов от диоксида серы – важный комплекс мероприятий, востребованный во многих отраслях современной промышленности. Это связано с высокой химической и биологической реакционностью данного химсоединения.

Опасность SO₂ представляет не только для металлических / стальных элементов оборудования и газовоздушных трактов (труб, воздуховодов, газоходов, вытяжных секций), но и для экологии соседствующих с предприятиями регионов.

^{Контейнер с SO₂. Используется в производстве H₂SO₃ и H₂SO₄. Также используется в узкоспециализированных сварочных работах}

Вторичная опасность сернистого ангидрида заключается в его предрасположенности к образованию в атмосферных условиях сернистой и серной кислот с последующим покрытием кислотными осадками значительных площадей.

В этой связи улавливание S из отходящих выбросов и очистка дымовых газов является одной из первостепенных задач газоочистки – как для увеличения срока службы индустриального парка, так и для снижения экологического удара по живой природе и здоровью людей.

Триоксид SO₃

Высшая степень окисления 16-го элемента таблицы Менделеева – ангидрид серной кислоты SO₃, который представляет собой, при нормальных условиях, высокотоксичную подвижную жидкость со зловонным запахом. Вызывает спазм дыхательной системы. Температура замерзания – около 16 °C.

Образовываться может при окислении диоксида в условиях нагрева, в результате ассоциации SO₂ с кислородом атмосферы или – промышленно – в озонаторах.

^{SO₃ в лабораторной посуде}

Мощный окислитель и дегидратант, SO₃ оказывает разрушительное воздействие на любую органическую материю. Хранится и транспортируется только в стеклянных, (обычно запаянных), сосудах.

Очистка отходящих дымовых и топочных выбросов

Как следует из вышесказанного, все агрегации формулы SO_(X) представляют значительную опасность: монооксид – как «прекурсор» диоксида, а двуокись – как химический предшественник наиболее опасного триоксида серы и H₂SO_3/4.

Эта способность взаимного превращения характеризует одну из главных особенностей топочных и дымовых выбросов, в которых все три окисла идут в триумвирате и подлежат комплексной нейтрализации или захвату с последующей, (нередко экономически выгодной), утилизацией.

Таблица: типичная концентрация химсоединений в дымах после сжигания органики

Методы и оборудование для очистки газов и воздуха от окислов серы

Методов сероочистки на сегодняшний день разработано более трех десятков, но реальное внедрение с последующим усовершенствованием получили 2 основные группы подходов к индустриальной десульфуризации. Это сухая поверхностная адсорбция и мокрое полнообъемное абсорбирование серосодержащих примесей в жидкопленочных скрубберах и насадочных абсорберах.

Сухая адсорбция

На нашем сайте мы неоднократно освещали тему сухой адсорбции и множественные аспекты ее применимости к газоочистным процедурам, поэтому на данной странице мы поверхностно коснемся адсорбционных процессов и рассмотрим их только в разрезе улавливания и нейтрализации SO_(X).

Промышленная адсорбция, технические и физико-химические реализации адсорбционных аппаратов

Сухие адсорбционные колонны обычно используются там, где концентрация поллютантов известна и постоянна во времени. Благодаря реакционной способности оксидов, они хорошо акцептируются на поверхности металлических и высокодисперсных неметаллических и металлосодержащих адсорбентов (активированный уголь, силикагель, натралит, шабазит, десмин и другие алюмосиликаты).

^{Принцип работы адсорбционной колонны}

В силу высокой селективности сухой каталитической деактивации, адсорбция, как правило, не используется в качестве основной ступени при комплексном обезвреживании сложносоставных доменных, топочных и дымовых газов, но широко применяется в химической, нефтехимической, пластмассовой, кислотной индустриях.

Сухой метод нередко предполагает т.н. регенерационную очистку, в результате которой возможно осаждение и десорбционное извлечение из потока элементарной S (или ее полезных ассоциаций) с последующей утилизацией и / или ступенчатым преобразованием в экономически ценные продукты и материалы.

Абсорбция водой и реагентными составами

Очищение отходящих дымовых газов от соединений серы и других кислых включений максимально эффективно реализуется скрубберами и абсорберами жидкостного типа действия.

В отличие от сухого метода, проявляющего высокую избирательность сорбции, мокрые скруберы и насадочные абсорберы способны с огромной результативностью задерживать весь спектр нежелательных включений, образующихся в результате сжигания (или термического разложения) бензиновых углеводородов, угля, древесины, мазута.

Это и сернистые окислы, и диоксины, и бензолы, фенолы, фураны, оксиды азота, моноокись углерода, бензапирен, смолы, масла, ЛОС и множество других.

^{Макет насадочного скруббера с подвижной насадкой. Наглядное, схематичное представление абсорбции водой}

Притягательной особенностью скрубберных и абсорберных газопромывателей является простота принципа работы, компактность, высокий КПД, автономность и отсутствие необходимости в специализированных реагентах.

Улавливание нежелательных и вредных примесей происходит на границе газовоздушной фазы и высокоактивного пленочно-жидкостного слоя, образующегося за счет активного форсуночного орошения внутренней поверхности корпуса колонны (в полых скрубберах), барботеров (в барботажных скрубберах) или поверхности насадочного слоя (в насадочных абсорберах).

Читайте подробнее о мокрых скрубберах и принципах их функционирования

Причем, реакционность и способность к акцепции даже относительно инертных веществ в скрубберах и абсорбционных агрегатах настолько велика, что в большинстве случаев для образования тонкопленочного слоя с КПД ≈ 100% достаточно использования обычной технической воды.

При сильном смещении pH-уровня поллютантов в фиолетовую или красную зону диаграммы водородного показателя – в зависимости от индивидуальных обстоятельств газоочистки и характера загрязнителя – возможно применение вместо воды слабого кислого или щелочного раствора, известковой суспензии, марганца, аммиака, йода, брома.

Преимущества аппаратов мокрой газоочистки ООО «ПЗГО»

• Индивидуальный подход к проектированию каждой системы позволяет обеспечить эффективность газоочистки ≈ 100% даже в условиях гидродинамических перепадов входящего потока (при производительности аппаратов от десятков кубометров до десятков тысяч кубометров в час);
• Способность обработки высокотемпературных газовоздушных сред, охлаждение и увлажнение газопотока, возможность экономически оправданной утилизации скрубберных шламов;
• Для скрубберов – возможность параллельной работы в качестве пылеуловителя (дым, сажа, копоть, золовые частицы);
• Предельная компактность установок и комплексов, позволяющая рационализировать полезные объемы рабочих зон, индивидуальный подбор форм-факторов и пространственных ориентаций скрубберных и абсорберных систем;
• Гарантия производителя, исключительная долговечность, надежность и безотказность работы, обусловленная индивидуальным выбором насадки, материалов корпуса, обвязки и футеровки;
• Строгий учет экономической подоплеки каждого Заказа, позволяющий изготавливать установки по принципу необходимой достаточности и избегать неоправданного завышения цены.

Перейти в каталог установок мокрой газоочистки

Другие технологии индустриального десульфирования

Среди менее распространенных методов удаления серных примесей из газовоздушных сред можно упомянуть феррокс-системы (на основе железа и никеля), ингибиторно-магнезитовый метод, термическое разложение, электроосаждение и некоторые другие подходы, представляющие интерес лишь в узких промышленных и лабораторных специализациях.

^{Бактерии Desulfobulbus propionicus}

Одним из наиболее необычных подходов к утилизации чистой серы через механизм химической дисмутации является т.н. микробный электросинтез. Выделенная немецкими учеными из морской грязи и ила хемоорганотрофная протеобактерия Desulfobulbus propionicus способна в присутствии металлов и рассеянных элементов создавать сульфиды и сульфаты. Рост популярности биоэнергетики дал новый старт исследованиям в этой области.

Заказ, изготовление, покупка, доставка и введение агрегатов в эксплуатацию

По любым вопросам, касающимся расчета стоимости, проектирования, изготовления и приобретения сероочистных агрегатов, систем или комплексов, пожалуйста, заполняйте Анкету Заказчика или напрямую контактируйте с Клиентским отделом нашего завода по телефону или электронной почте.

Осуществим быструю доставку до любого города России, СНГ, Европы, Азии и при необходимости бесшовно введем оборудование в производственный цикл Вашего участка или предприятия. Обучим операторский персонал.

Вся продукция снабжается исчерпывающим комплектом технической, технологической и бухгалтерской документации. Рассмотрим любой базис взаимодействия и взаимовыгодного сотрудничества.

ООО «ПЗГО» – дышите легко!