Известковый и магнезитовый методы очистки отходящих газов от диоксида серы

Магнезитовый метод. Диоксид серы в этом случае поглоща­ют оксид-гидрооксидом магния. В процессе хемосорбции образу­ются кристаллогидраты сульфита магния, которые сушат, а затем термически разлагают на 80₂-содержащий газ и оксид магния. Газ перерабатывают в серную кислоту, а оксид магния возвращают на абсорбцию.

В абсорбере протекают следующие реакции:

MgO+H₂O = Mg(OH)₂,

MgSO₃+H₂O+SO₂ =Mg(HSO₃)₂

Mg(HSO₃)₂+Mg(OH)₂ = 2MgSO₃+2H₂O.

Растворимость сульфита магния в воде ограничена, избыток его в виде MgSO₃∙6H₂0 и MgSO₃∙3Н₂О выпадает в осадок. Технологи­ческая схема процесса представлена на рис. 1-26, б.

1- абсорбер, 2 нейтрализатор, 3 – центрифуга, 4 – сушилка, 5 - печь

Дымовые газы поступают в абсорбер Вентури, орошаемый циркулирующей суспензией. Отношение Т:Ж в суспензии 1:10, рН сус­пензии на входе 6,8-7,5, а на выходе из абсорбера 5,5-6. Состав цир­кулирующей суспензии (в %): MgO — 1,4; MgSO₃ — 6,7; MgS0₄ — 12,4; вода и примеси — 79,65.

В абсорбере кроме сульфита образуется некоторое количество сульфата:

2MgSO₃+O₂=2MgSO₄.

Образование сульфата нежелательно, так как для его разложе­ния необходима более высокая температура (1200-1300 °С). При таких условиях получается переобожженный MgO, который имеет малую активность по отношению к SO₂. Для устранения образова­ния сульфата необходимо использовать ингибиторы окисления или проводить процесс в абсорберах при малом времени контакта газ — жидкость. Другой путь—производить обжиг сульфата в присутствии восстановителей (кокса, метана, оксида углерода и др.). В этом слу­чае сульфат восстанавливается в сульфид.

Из нейтрализатора часть суспензии выводят на центрифугу для отделения кристаллогидратов солей магния. Обезвоживание солей про­изводят в сушилках барабанного типа с мазутной топкой. Продукт пос­ле сушки содержит (в %): MgO — 2,6; MgSO₃ — 65,0; MgSO₄— 11,8; Н₂О — 20,6. Безводные кристаллы обжигают во вращающихся пе­чах или печах кипящего слоя при 900°С, в печь добавляют кокс. При этом идет реакция:

MgSO₃->MgO+SO₂.

Концентрация SO₂ в газе, выходящем из печи, 7-15%. Газ ох­лаждают, очищают от пыли и сернокислотного тумана и направляют на переработку в серную кислоту.

Выгружаемый из печи продукт содержит 86,1% MgO и 3,4% MgSO₄. Его охлаждают до 120°С воздухом, идущим на сгорание ма­зута в топках, после чего отправляют на абсорбцию.

Достоинства магнезитового метода: 1) возможность очищать горячие газы без предварительного охлаждения; 2) получение в ка­честве продукта рекуперации серной кислоты; 3) доступность и де­шевизна хемосорбента; высокая эффективность очистки.

Недостатки: 1) сложность технологической схемы; 2) неполное разложение сульфата магния при обжиге; 3) значительные потери оксида магния при регенерации.