Методы очистки от сернистого ангидрида

Размещено на http://www.allbest.ru/

Глава 1. АБСОРБЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ОТ СЕРНИСТОГО АНГИДРИДА

Недостатки абсорбционных методов очистки газов от диоксида серы привели к разработке процессов, основанных на использовании твердых хемосорбентов, путем их введения в пылевидной форме в топки и (или) газоходы теплоэнергетических агрегатов. В качестве хемосорбентов могут быть использованы: известняк, доломит или известь. Для увеличения активности хемосорбентов, подавления процесса окисления SO₂ в SO₃ и решения некоторых других задач наряду с поглотителем диоксида серы вводят ряд специальных добавок в виде дешевых неорганических солей, оксихлорида меди, оксида магния и других веществ. Наряду с перечисленными хемосорбентами в качестве агентов для связывания диоксида серы могут быть использованы и некоторые оксиды металлов. С позиций обеспечения приемлемых скоростей поглощения диоксида серы и регенерации насыщенных хемосорбентов наиболее перспективными среди них являются оксиды Al, Bi, Се. Со, Сп Си, Fe, Hf. MnT Ni, Sn, Th, Ti, V, U, Zr. Среди исследованных и опробованных методов некоторую практическую реализацию получил окисно-марганцевый метод (метод фирмы "Мицубиси"). По этому методу горячие дымовые газы (?135°С) обрабатывают оксидом марганца в виде порошка. В процессе контакта оксида марганца с диоксидом серы и кислородом происходит реакция:

В соответствии с рис. 1 инжектируемый в дымовые газы оксид марганца взаимодействует с содержащимся в них диоксидом серы в адсорбере. Выходящие из адсорбера газы освобождают от взвешенных примесей в циклоне и электрофильтре, после чего через дымовую трубу при 115°С очищенные газы поступают в атмосферу. Основное количество хемосорбента из циклона и электрофильтра вновь направляют на контактирование с дымовыми газами, а небольшую его часть в виде водной пульпы с целью регенерации оксида марганца последовательно обрабатывают в аммонийном скруббере и реакторе водным раствором аммиака и воздухом. Уловленную в процессе газоочистки сажу; находящуюся в поступающей из реактора пульпе, отделяют в сепараторе. Регенерированный оксид марганца выделяют из раствора на фильтре и направляют в голову процесса. Освобожденный от взвешенных веществ раствор сульфата аммония через кипятильник передают на вакуум-кристаллизацию. Образующиеся кристаллы сульфата аммония отделяют от маточного раствора на центрифуге, и после высушивания горячим воздухом отделяют от последнего в циклоне. При содержании диоксида серы в подаваемом на очистку газе 0,15% (об.) окисно-марганцевый метод в соответствии с такой технологией обеспечивает его 90%-е извлечение.

Сухие процессы санитарной очистки газов от диоксида серы обеспечивают, как следует из изложенного, возможность реализации обработки газов при повышенных температурах без увлажнения очищаемых потоков, что позволяет снизить коррозию аппаратуры, упрощает технологию газоочистки и сокращает капитальные затраты на нее. Наряду с этим они обычно предусматривают возможность цикличного использования поглотителя и (или) утилизацию продуктов процесса очистки газов.

Среди сухих способов адсорбционного улавливания диоксида серы в наибольшей степени исследованы и опробованы в производственных условиях (применительно к газам процессов сжигания твердого и жидкого топлива) углеродные поглотители (в основном активные угли и полукоксы), позволяющие проводить обработку газов при 110-150°С.

Динамическая активность углеродных адсорбентов по диоксиду серы при содержании его в газах 0,5% (об.) в интервале температур 50-100°С находится в пределах 3-43 г/кг. В присутствии в очищаемых газах кислорода и паров воды величина адсорбции возрастает, а поглощение углеродными адсорбентами диоксида серы сопровождается каталитическими процессами окисления, приводящими к образованию серной кислоты, концентрация которой определяется условиями сорбции и влагосодержанием обрабатываемого газового потока.

Углеадсорбционное извлечение диоксида серы из дымовых газов основано на использовании как стационарного, так и движущегося слоя углеродных адсорбентов. Установки характеризуются эффективностью очистки 90-95%, высоким гидравлическим сопротивлением (0,4-6,0 кПа) и способностью очищать дымовые газы, содержащие 20 г/м³ и более золы. Отдельные разновидности таких процессов наряду с диоксидом серы позволяют частично извлекать из дымовых газов оксиды азота.

Для регенерации насыщенных поглотителей могут быть использованы термический и экстракционный способы. При термической регенерации необходимы нагрев адсорбента газовым или твердым теплоносителем до 400-450°С с целью разложения серной кислоты (H₂S0₄+0,5C = S0₂+H₂0+0,5C0₂) и эвакуация продуктов десорбции определенным количеством отдувочного агента, что обеспечивает возможность получения газов десорбции, концентрация диоксида серы в которых может достигать 40-50% (об.). Такие газы могут служить источником производства серной кислоты, элементной серы, жидкого диоксида серы. Экстракционная регенерация сводится к обработке насыщенного поглотителя подогретой водой, приводящей к получению разбавленных растворов серной кислоты (10-15%-й). Последние необходимо концентрировать упариванием.

Разработанные способы улавливания диоксида серы углеродными адсорбентами ("Reinluft" в ФРГ, "Hitashi" в Японии, "Westvaco" в США) ввиду дефицитности и высокой стоимости адсорбентов могут быть рекомендованы лишь для обработки относительно небольших объемов отходящих газов в производствах серной кислоты и целлюлозы, на нефтеперерабатывающих предприятиях и в ряде других процессов.

Сорбционная способность силикагелей по диоксиду серы составляет существенную величину даже при высоких температурах (150-200°С) и низких концентрациях целевого компонента в газах [ <1% (об.)], что объясняют происходящим окислением адсорбированного SO₂ в SO₃ кислородом, содержащимся в обрабатываемых потоках. Регенерацию насыщенного поглотителя ввиду его негорючести можно проводить нагретым воздухом. Если в очищаемых газах содержатся пары воды, величина поглощения силикагелями диоксида серы резко уменьшается.

В качестве поглотителей диоксида серы из газов исследованы ионообменные смолы -- аниониты. Их сорбционная способность по SO₂ практически не зависит от концентрации последнего в газе и влагосодержания обрабатываемого потока в широком диапазоне этих параметров, она может достигать 20%. Оптимальные температуры газоочистки находятся в интервале 25-60°С. Использование ионо-обменников предусматривает тщательную очистку обрабатываемых газов от твердых взвешенных примесей. Регенерация насыщенных по диоксиду серы анионитов возможна раствором гидроксида натрия.

Как эффективные агенты улавливания диоксида серы из отходящих газов зарекомендовали себя кислотостойкие цеолиты, в том числе природные (в основном клиноптилолит и морденитсодержащие породы).

Способность цеолитов поглощать значительные количества диоксида серы при повышенных температурах и низких концентрациях SO₂ в газах выгодно отличает их от других промышленных адсорбентов при использовании в процессах санитарной газоочистки. В то же время, присутствующая в обрабатываемых газах влага ухудшает поглощение SO₂ цеолитами. Наряду с этим цеолиты катализируют реакцию окисления SO₂ в SO₃, что приводит к накоплению последнего в цеолитах и постепенной их дезактивации по отношению к SO₂. Утилизация отработанных цеолитов остается задачей, требующей эффективного решения, что наряду со значительными энергозатратами на десорбцию насыщенных поглотителей и рядом других обстоятельств сдерживает решение вопросов практической реализации процессов санитарной очистки газов от диоксида серы цеолитами.

Большинство сухих методов очистки газов от диоксида серы требует значительных затрат тепла на регенерацию. Их реализация связана также с повышенными капитальными затратами ввиду необходимости выполнения адсорбционной аппаратуры из дорогостоящих специальных материалов, поскольку она предназначается для работы в условиях коррозионных сред при повышенных температурах. Это препятствует внедрению адсорбционных процессов для очистки газов.

Глава 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ГАЗОВ ОТ СЕРНИСТОГО АНГИДРИДА

Для очистки газов от S0₂ применяют как жидкие, так и твердые поглотители. При использовании жидких поглотителей реакции поглощения идут обычно при сравнительно низких температурах. Эти способы можно разделить на четыре группы: поглощение S0₂ водой, очистка органическими жидкостями, известняково-известковый метод очистки, сульфитные, циклические методы очистки.

Сухие методы очистки основаны на взаимодействии между газом и твердым поглотителем. Их делят на две группы: сорбционные и каталитические, отличающиеся друг от друга видом взаимодействия между газовой и твердой фазами. Сорбционные методы основаны на адсорбции S0₂ развитой поверхностью пор, при каталитических методах идет превращение S0₂ в S0₃ с последующим улавливанием S0₃ в виде H₂S0₄.

С учетом этого обстоятельства возможен циклический процесс очистки газов от S0₂ водой. Абсорбция S0₂ водой должна производиться при возможно низких температурах, когда она идет наиболее интенсивно. Десорбция S0₂ производится нагревом раствора. Известно, что при нагреве паром раствора до 100 °С из последнего удается выделить почти весь S0₂. Практически абсорбцию S0₂ водой не применяют, так как процесс оказывается нерентабельным из-за больших расходов воды и топлива. Например, для очистки газов крупной агломерационной фабрики с содержанием 2 млн. м³/ч и содержащих 0,2% S0₂ требуется 15000 м³/ч воды и 200 т/ч условного топлива.

Недостатком способа является возможность коррозии элементов газоотводящего тракта и водного хозяйства.

Очистка газов от SO, органическими поглотителями

В качестве поглотителей SO, на некоторых зарубежных предприятиях применяют органические сорбенты, такие, как ксилидин или диметиланилин. Ксилидин целесообразно применять при низкой концентрации SO, в газах, диметиланилин -- при более высокой (рис. 4.6).

Газ требует предварительной очистки от пыли и охлаждения. Десорбцию осуществляют нагревом поглощающего раствора в поверхностном теплообменнике и подачей острого пара в десорбционную колонну. Схемы очистки газов от S0₂ органическими поглотителями получаются сложными, дорогими и требуют применения дефицитных абсорбентов. Поэтому на металлургических предприятиях с большими объемами отходящих газов и малой концентрацией в них S0₂ применение органических сорбентов является малоперспективным.

Известняково-известковые методы очистки

В металлургии наиболее распространен известняковый метод очистки газов от S0₂. Преимуществами этого метода являются: простота технологической схемы, доступность и дешевизна сорбента, относительно малые капитальные затраты, возможность очистки газа без предварительного охлаждения и тонкого обеспыливания. К недостаткам метода относятся: низкий коэффициент использования известняка (как правило, не выше 50 %), получение в качестве продукта реакции не используемого в процессе шлама, относительно невысокая степень очистки, образование отложений в абсорбционной аппаратуре и коммуникациях. Продукты реакции в скруббере через гидрозатвор и фильтр грубой очистки частично поступают в циркуляционный сборник, а частично отводятся из процесса. Отводимую из процесса жидкость, содержащую кристаллы CaS0₃ и CaS0₄, для отделения твердой фазы и ее обезвоживания пропускают через гидроциклон и вакуум-фильтр. Полученный шлам направляют в отвал, а освобожденный от кристаллов раствор -- в циркуляционный сборник. Сюда же направляют свежую известняковую суспензию и воду, компенсирующую потери. Из циркуляционного сборника раствор, состоящий из суспензии известняка и кристаллов сульфита и сульфата кальция, с помощью насоса через фильтр подается на орошение скруббера. Очищенный от S0₂ газ выбрасывается из скруббера через каплеуловитель в атмосферу. Степень очистки газа может быть доведена до 85 %.

Известняковую суспензию приготовляют путем предварительного дробления известняка на молотковых дробилках и размола его в шаровых мельницах, работающих в замкнутом цикле с гидроциклонами (рис. 4.8), куда направляют пульпу, разбавленную водой до заданной плотности. В гидроциклонах происходит разделение частиц известняка по крупности: частицы размером более 70 мкм возвращаются в шаровые мельницы на доизмёльчение, а менее 70 мкм -- в сборник готовой суспензии.

При применении в качестве сорбента известкового молока Са(ОН)₂ можно сохранить ту же принципиальную схему и получить несколько более высокую степень очистки (до 90 %). В этом случае основная реакция имеет вид

S0₂ + Са(ОН)₂ = CaS0₃ + Н₂0.(4.3)

Однако доступность сорбента и более низкая стоимость очистки дают преимущество известняковому методу. Общие рекомендации по применению известняковой очистки газов:

поглотительная способность суспензии зависит от сорта известняка и уменьшается с увеличением в нем содержания оксида магния;

рекомендуемая тонина помола известняка составляет 40-50 мкм. При более крупном помоле поглотительная способность суспензии уменьшается; при более мелком помоле возрастает расход энергии без улучшения работы установки;

плотность известняковой суспензии рекомендуется поддерживать на уровне 100 г известняка на 1 л воды;

важное значение для качества очистки имеет скорость перемешивания суспензии, которое обычно осуществляют механической мешалкой с интенсивностью 0,4-0,8 1/с или барботированием с расходом сжатого воздуха до 0,7 м³/мин на 1 м² поверхности жидкости;

удельный расход суспензии w, дм³/м³, и плотность орошения у, м³/(м²ч), существенно влияют на степень очистки газа. С увеличением этих величин эффективность абсорбции значительно возрастает (рис. 4.9); при повышении производительности установки путем увеличения скорости газа в скруббере для поддержания высокой степени очистки следует увеличивать удельный расход и плотность орошения скруббера;

коэффициент использования известняка рекомендуется поддерживать на уровне -50 %. Попытки увеличить этот коэффициент приводят к снижению эффективности работы установки (возможны схемы с коэффициентом использования известняка до 100 % с значительные затруднения в эксплуатации вызывают нерастворимые отложения, образующиеся в верхней неорошаемой части скрубберов и отводящих газоходах. Наилучшие результаты борьбы с ними дают смыв отложений в скруббере суспензией, а в газоходах -- технической водой;

из скрубберов с уходящими газами уносится капельная влага. Величина уноса растет с увеличением скорости газового потока в скруббере и с уменьшением размера капель. Для борьбы с каплеуносом скрубберы снабжают каплеуловителями, большей частью с центробежными завихрителями, обеспечивающими наилучшие результаты. Предпочтение отдают установке общего каплеуловителя для нескольких скрубберов. В этом случае в коллекторе происходит дополнительное отделение капельной влаги и общая эффективность улавливания повышается; доля уловленной капельной влаги достигает 98 % при потере давления в каплеуловителе в среднем 1000 Па.

Глава 3. ЦИКЛИЧЕСКИЕ СУЛЬФИТНЫЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ОТ СЕРНИСТОГО АНГИДРИДА

В отличие от известнякового и известкового методов при циклических методах основной реагент, связывающий газообразный S0₂, регенерируется и вновь используется в процессе, а уловленный S0₂ выделяется в концентрированном виде и может быть использован как серосодержащий продукт. Существует несколько методов, базирующихся на применении различных реагентов, но схожих по аппаратурному оформлению.

При нагревании (особенно под вакуумом) бисульфит аммония переходит в сульфит с выделением S0₂:

2NH₄HS0₃ -> (NH₄)₂S0₃ + S0₂ + H₂0.(4.6)

Полученный сульфит аммония направляют для дальнейшего участия в процессе, а концентрированный S0₂ используют как товарную продукцию.

Ввиду того, что абсорбция S0₂ аммиаком существенно интенсифицируется с понижением температуры, предварительно очищенные от пыли газы подвергают охлаждению в форсуночном скруббере с замкнутой циркуляцией охлаждающей воды (рис. 4.10).

После охлаждения в скруббере, снабженном охладителем воды, газы поступают в трехступенчатый абсорбер, из которого выходят очищенными. Нижние ступени абсорбера орошаются раствором по замкнутой циркуляционной системе. Верхняя ступень, орошение которой производят чистой водой, служит для поглощения выделяющегося аммиака, подмешивающегося к очищаемому газу. На орошение второй ступени поступают вода, поглотившая аммиак на верхней ступени, и раствор восстановленного из десорбера сульфита аммония. В контур нижней ступени поступает раствор из контура второй ступени. Прореагировавший сорбент из нижнего контура орошения подают в десорбер, где за счет нагрева паром происходит восстановление бисульфита в сульфит по реакции (4.6). После охлаждения в поверхностном охладителе сульфит направляют снова в абсорбер. Концентрированный S0₂, выделяющийся в десорбере, может быть использован для получения серной кислоты.

Сульфит аммония может взаимодействовать с растворенным кислородом, образуя сульфат:

2(NH₄)₂S0₃ + 0₂ = 2(NH₄)₂S0₄.(4.7)

Реакция образования сульфата нежелательна, так как осложняет процесс очистки.

Для выделения образующегося по уравнению (4.7) сульфата аммония часть регенерированного раствора из десорбера направляют в выпарной аппарат, обогреваемый острым паром, а затем в кристаллизатор, где при охлаждении раствора выпадают кристаллы сульфата аммония, отделяемые на центрифуге от раствора, подаваемого обратно в абсорбер. Кроме сульфата аммония, в поглотительном растворе образуется тиосульфат, накопление которого в цикле нежелательно. В этом случае часть раствора из цикла орошения нижней ступени направляют в автоклав, где подвергают термохимической переработке, продуктами которой являются сульфат аммония и элементарная сера.

При использовании аммиачного циклического процесса образуются ценные побочные продукты -- сульфат аммония высококонцентрированный сернистый ангидрид и сера. К существенным недостаткам этого метода относятся необходимость предварительного охлаждения газа, применение кислотостойкой арматуры и материалов, высокая стоимость установки и большие эксплуатационные расходы.

Магнезитовый кристальный метод

В основе магнезитового метода лежит связывание сернистого ангидрида оксидом магния с образованием сульфита магния:

S0₂ + MgO = MgS0₃.(4.8)

Сульфит магния, взаимодействуя с сернистым ангидридом, образует бисульфит:

MgS0₃ + S0₂ + Н₂0 = Mg(HS0₃)₂.(4.9)

Бисульфит магния, взаимодействуя с оксидом магния, может снова переходить в сульфит:

Mg(HS0₃)₂ + MgO = 2MgS0₃ + Н₂0.(4.10)

Под действием кислорода, содержащегося в очищаемом газе, часть сульфита магния может окисляться до сульфата:

2MgS0₃ + 0₂ = 2MgS0₄.(4.11)

Добавляя в раствор ингибитор (парафенилендиамин), можно ограничить образование сульфата и не выводить его из раствора. Растворимость сульфита магния в воде ограничена, и по мере образования он выпадает в виде кристаллов, которые выводят из суспензии, сушат и подвергают термическому разложению в печи при 800-900 °С по реакции

MgS0₃->.MgO + S0₂.(4.12)

Оксид магния возвращают в процесс, а концентрированный S0₂ перерабатывают в серную кислоту или элементарную серу. Основным элементом установки (рис. 4.11) является абсорбер скрубберного типа с деревянной хордовой насадкой.

Газ, подлежащий очистке, подводится в скруббер снизу, а очищенный отводится через каплеуловитель сверху. Орошение осуществляют суспензией MgS0₃*6H₂0 и MgO в водном растворе магния с плотностью орошения 15-20 м³/(м²ч). Суспензия из скруббера сливается в циркуляционный сборник, куда через дозатор добавляется магнезит для нейтрализации раствора бисульфита магния и дальнейшего выделения кристаллов. Часть отработавшей суспензии непрерывно забирают из цикла и отводят на гидроциклоны. Очищенная пульпа из гидроциклонов поступает на ленточный вакуум-фильтр для отделения кристаллов от маточного раствора, направляемого обратно в циркуляционный бак.

Мелкие нерастворимые примеси, поступающие с газом и техническим магнезитом, проходят через циклоны на вакуум-фильтр и выводятся из цикла. Промывные воды также возвращают в циркуляционный сборник.

Выделенные на ленточном вакуум-фильтре кристаллы направляют в многополочную печь кипящего слоя с подводом продуктов сгорания под нижнюю полку. На верхних полках происходят сушка и удаление гидратной влаги, а на нижних при 800-900 °С -- термическое разложение сульфита на MgO и S0₂ в соответствии с реакцией (4.12).

Магнезит направляют для повторного использования в циркуляционный бак, a S0₂ (концентрация 18-19 %) -- в сернокислотное производство.

Магнезитовый метод позволяет очищать газы, имеющие температуру 100-150 °С; он характеризуется пониженной агрессивностью рабочих жидкостей. К недостаткам этого метода относятся возможность засорения насадки и коммуникаций образующимися кристаллами, а также значительный расход топлива на регенерацию магнезита.

Существуют и другие циклические методы очистки газов от S0₂, например, цинковый. Однако по ряду причин эти методы для металлургии неперспективны.

Адсорбционные и каталитические методы очистки

При сухих методах очистки в качестве адсорберов наиболее перспективны аппараты кипящего слоя и аппараты, работающие на активированных углях, силикагелях и синтетических смолах.

Преимущества адсорбционных методов -- простота устройства и компактность оборудования, возможность очистки нагретых и запыленных газов, высокая степень очистки, относительно небольшие капитальные затраты.

Кипящий слой характеризуется значительными расходами адсорбента (вследствие истирания) и энергии на преодоление гидравлического сопротивления аппарата и перемещение сорбента, а также тепла на десорбцию и отдув уловленного SO_r Пока адсорбционная очистка отходящих газов от S0₂ в металлургии не применяется.

Каталитические методы очистки основаны на способности S0₂ окисляться в S0₃, который, легко взаимодействуя с водой, образует товарный продукт -- серную кислоту.

Методы каталитического окисления S0₂ делят на две группы: к первой относят методы окисления S0₂ в водных растворах в присутствии катализатора, ко второй -- окисление в газовой фазе на катализаторе.

Окисление S0₂ в растворах основано на том, что при контакте газовой фазы с водой S0₂ переходит в раствор. При наличии в воде ионов железа и марганца растворенный в воде кислород энергично окисляет S0₂ в S0₃. Однако наилучшим катализатором является пиролюзит, с помощью которого в промышленных условиях степень очистки газов от S0₂ может быть доведена до 80-85 %; получаемая серная кислота имеет концентрацию 30-40 %. Процесс рекомендуют вести в барботажных абсорберах с сильно развитой поверхностью контакта жидкой и газообразной фаз.

При окислении S0₂ в газовой фазе в присутствии катализатора предусматривается последующая абсорбция образовавшегося S0₃ водой с получением серной кислоты. В качестве катализатора применяют оксид ванадия V₂0₅ или контактную массу БАВ (барий, алюминий, ванадий). В обоих случаях оптимальная температура процесса 450-480 °С, что связано с большими расходами тепла. Газы предварительно должны быть очищены от пыли и СО, которые неблагоприятно влияют на процесс контактного окисления S0₂ в S0₃ и могут отравить катализатор. В черной металлургии каталитическая очистка газов от S0₂ пока не применяется.

Повышение эффективности работы факельной системы.

Сокращение объемов газов, сбрасываемых на факел, и возврат их в производство - одна из актуальных задач нефтепереработки. Опыт показывает, что сброс газов при пуске установок, в аварийных ситуациях и нарушениях технологических режимов пока неизбежен. При этом состав и объемы газов могут сильно различаться. Факельная установка всегда должна быть готова к приему и обезвреживанию аварийных и периодических сбросов, поэтому она снабжена пилотными горелками. Постоянные сбросы должны собираться на установке утилизации и возвращаться на переработку или использоваться в качестве топливного газа.

По месту расположения горелок факельные установки разделяют на высотные (надземные) и наземные. В зависимости от высоты факельной трубы надземные установки принято подразделять на средние (4-25 м) и высокие (> 25 м). В некоторых случаях высота факельной трубы составляет 80-120 м. Выбор высоты и расположения факела определяется топографией производственной площадки, характером близлежащих технологических установок, населенных пунктов и др. С целью снижения вредного воздействия высокие факелы располагают обычно в подветренной части производственной площади.

Основными достоинствами факельных установок являются:

· - удаленность от пожароопасных объектов (10-15 м);

· - возможность обезвреживания значительных объемов сбрасываемых газов (более 400 т/ч).

Эксплуатационные показатели факельных систем должны характеризоваться стабильностью пламени, полнотой сгорания газа, уровнем шума, надежностью воспламенения, эффективностью управления при изменении объемов или состава сгорающего газа, бездымностью работы.

Применявшиеся ранее факельные системы утилизации газов, например на Московском НПЗ (рис. 3.19а), не отвечали современным

Рис. 3.19. Схемы установки утилизации сбросных газов на факеле до (а) и после (б) реконструкции

абсорбционный газ сернистый ангидрид

экологическим требованиям по следующим причинам: отсутствие независимых источников подачи и потребления газа, систем с различным давлением и достаточно емкого буфера для сглаживания давления; регулировка производительности установки утилизации вручную; малая производительность установок.

Модернизация предприятия с вводом новых установок неизбежно приводит к изменению параметров и режимов сжигания сбрасываемых газов (паров). Поэтому были проведены проектные проработки для определения направления реконструкции факельной установки с целью улучшения экологической обстановки предприятия. Результаты исследований на предприятиях топливно-нефтехимического профиля показывают, что не все количество сбрасываемого газа сгорает на наземном факеле. Строительство наземного факела не дает преимуществ с экономической и с экологической точек зрения. Для обеспечения стабильной работы наземного факела требуется увеличить расход топливного газа приблизительно на 3,2 т/ч, что приведет к увеличению выброса вредных веществ. Это связано с низкой высотой наземной факельной установки и малой скоростью выхода продуктов сгорания.

Спроектирована высотная факельная установка, которая состоит из гидрозатвора, факельного ствола, газового затвора для сокращения расхода продувочного (топливного) газа, факельного оголовка, дежурных горелок и системы зажигания (3.196). Все эти элементы обеспечивают стабильную (без погасания) работу факельной установки в широких технологических режимах. Наличие устройств для распыления пара обеспечивает полноту сгорания углеводородов, содержащихся в сбросном газе. Специальные факельные горелки обеспечивают автономное сжигание сероводорода независимо от расхода углеводородных газов. Предусмотрены резервные стволы с оголовками как для сероводородного, так и для углеводородного сбросов. Это позволяет обеспечить бесперебойную работу факельной установки.

Факельная установка рассчитана на достаточно полное сжигание сбросных газов в широком интервале их расходов. В частности, для сжигания относительно небольших сбросов газов, содержащих сероводород, предусмотрена отдельная факельная горелка, а для бездымного сжигания углеводородных газов подведен пар, количество которого обеспечит качественное сжигание до 40 т/ч углеводородов.

Размещено на Allbest.ru