Очистка отходящих газов от кислых примесей при переработке ТБО

Одно из направле­ний очистки от кислых примесей (НСI, НF, SO₂) - их связывание непо­средственно в топке (реагентная очистка), особенно при использовании технологии сжигания ТБО в кипящем слое. В ряде случаев практикуют впрыскивание известковых растворов в поток отходящих из зоны горе­ния дымовых газов.

Для удаления из дымовых газов HCI и HF применяют сухие и по­лусухие способы реагентной очистки. Реагенты подаются в специ­альные аппараты-абсорберы. Возможно применение методов мокрой газоочистки (аппарат Вентури).

1 - корпус; 2 - выход очищенного газа; 3 - бункер для пыли; 4 - шнек; 5 — фильтрующий элемент; 6 — разделительные пластины; 7 — трубопровод сжатого воздуха

При сухом способе газоочистки в охлажденные до 150-190°С ды­мовые газы распыляется порошкообразная гашеная известь, связыва­ющая кислые примеси с образованием солей СаС1₂ и CaF₂, которые затем вместе с летучей золой улавливаются в электрофильтре или ру­кавном фильтре. Полнота удаления кислых примесей обеспечивается значительным избытком извести (двух- трехкратным по отношению к стехиометрическому количеству), что приводит к образованию на стадии газоочистки больших количеств твердых отходов (свыше 60 кг/т исходных ТБО).

При полусухом способе газоочистки, в отличие от сухого, не требу­ется столь высокий расход реагента, поскольку для улавливания кислых примесей используют не сухую известь, а свежеприготовленное извест­ковое молоко (рис. 5.142). При контакте с горячими дымовыми газами
вода испаряется, а образовавшаяся смесь солей и летучей золы улавли­вается с помощью фильтрования. Иногда известковое молоко дозируют совместно с активированным углем.

Для удаления из отходящих газов HCI и НF (а также для доочистки газов от летучей золы) эффективно применение мокрой газоочистки в скруббере Вентури.

В скруббер Вентури с помощью форсунок.подается вода в качестве орошающей жидкости и газы (рис. 5.143).

1 - труба Вентури; 2 — циклон-каплеуловителъ

Скруббер Вентури состоит из трубы круглого сечения (орошающая жидкость подается в конфузор трубы) и циклона-каплеуловителя. Ско­рость газа на входе в аппарат - около 100 м/с, в каплеуловителе - около 5 м/с. Благодаря высокой скорости газа происходит интенсивное дроб­ление орошающей жидкости, что приводит к резкому увеличению по­верхности контакта газов с жидкостью и увеличивает полноту улавли­вания вредных примесей. Осаждение на каплях жидкости летучей золы происходит при их соударении и обусловлено разностью между скоро­стями движения частиц пыли и капель жидкости (инерционный меха­низм осаждения). Наряду с очисткой газа в скруббере Вентури происхо­дит его охлаждение.

Ни сухой, ни полусухой способ реагентной очистки дымовых газов от кислых примесей не обеспечивает полноту удаления оксидов серы. Пред­почтительно применение для обессеривания дымовых газов способов мокрой газоочистки с подачей в абсорбер водной суспензии тонкоизмельчен- ного известняка (создаются условия, благоприятные для образования ио­нов кальция); одновременно происходит очистка от HCl и HF Эффектив­ность обессеривания дымовых газов повышается, если в дополнение к тонкоизмельченному известняку в процесс подается хорошо растворимый в воде формиат кальция Са (НСОО)₂(реагент подается либо в натураль­ном виде, либо в виде муравьиной кислоты, образующей легко раствори­мый формиат кальция). Известняк, муравьиная кислота и вода подаются в контактный чан, откуда суспензия и промывочная жидкость впрыскивают­ся в движущийся поток отходящих газов. Образующийся в результате ре­акции сульфат кальция (гипс) может быть утилизирован.

Реагентная очистка дымовых газов, основанная на их промывке, может быть реализована с применением окислителя — перекиси водорода Н2O2 (в виде 50%-ного раствора). При этом SO₂ превращается в серную кислоту. Необходимое условие эффективности процесса - предварительное удаление из газов пыли и сажи. Противоточная промывка обеспечивает получение 30-70-процентной Н₂SO₄ без примесей перекиси водорода (рис. 5.144).

Применение методов мокрой газоочистки связано с образованием сточных вод, требующих своей очистки. После обработки реагентами (нейтрализация, флокуляция), отстаивания и фильтрования очищенные сточные воды содержат (мг/л): свинец - 0,5, кадмий - 0,1, медь - 0,5, никель и цинк - 2, ртуть - 0,01.

1 — предварительная промывка (пыль, HCl, HF); 2 — основная промывка (SO₂+H₂O₂ -> H₂SO₄)