RU2042404C1 - Способ обработки отходящих газов и устройство для его осуществления - Google Patents

Способ обработки отходящих газов и устройство для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
RU2042404C1
RU2042404C1 SU915010123A SU5010123A RU2042404C1 RU 2042404 C1 RU2042404 C1 RU 2042404C1 SU 915010123 A SU915010123 A SU 915010123A SU 5010123 A SU5010123 A SU 5010123A RU 2042404 C1 RU2042404 C1 RU 2042404C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sea water
water
sulfur dioxide
chamber
wastewater
Prior art date
Application number
SU915010123A
Other languages
English (en)
Inventor
Грефкес Йоханнес
Original Assignee
Хоговенс Гроеп Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хоговенс Гроеп Б.В. filed Critical Хоговенс Гроеп Б.В.
Application granted granted Critical
Publication of RU2042404C1 publication Critical patent/RU2042404C1/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/48Sulfur compounds
    • B01D53/50Sulfur oxides
    • B01D53/507Sulfur oxides by treating the gases with other liquids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/48Sulfur compounds
    • B01D53/50Sulfur oxides
    • B01D53/501Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

Использование: обработка отходящих газов, образующихся в ходе химических процессов. Сущность изобретения: отходящий газ с примесями диоксида серы промывают водным кислым раствором с pH меньше 2, затем контактируют с морской водой с последующей ее аэрацией. Предпочтительно используют сточные воды производства алюминия из оксида алюминия, перед использованием к сточным водам добавляют соляную кислоту. Отработанный водный кислый раствор подвергают химической очистке. Устройство для обработки отходящих газов включает камеру для предварительной промывки отходящего газа, камеру для контакта его с морской водой и аэратор. Камера для предварительной промывки снабжена системой слива и системой добавления водного кислого раствора. Обе камеры может быть выполнены в виде одного блока, а система слива может быть соединена с системой очистки сточных вод. Предлагаемое устройство может быть снабжено средствами для определения химического состава отходящего газа, которые соединены с управляющими приборами системы добавления водного кислого раствора. 2 с. и 5 з. п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к способам и устройствам для обработки отходящих газов, образующихся в ходе химических процессов, с целью удаления нежелательных составляющих, таких как диоксид серы.
Известен способ очистки дымовых газов от оксидов серы и других примесей, в котором очищаемые газы сначала обеспыливают, затем орошают морской водой, после чего через морскую воду продувают воздух для окисления сульфита в сульфат. Соответствующее устройство для обработки отходящих газов содержит камеру для контакта отходящего газа с морской водой и аэратор отработанной морской воды.
Недостатком этого способа и устройства является то, что оборотная морская вода насыщена также и другими вредными составляющими отходящих газов. В ходе многих химических процессов эти составляющие образуются и попадают в морскую воду в столь высокой концентрации, что отработанная морская вода не может быть возвращена в естественный водоем. В результате данный способ имеет ограниченные возможности применения.
Целью изобретения является создание способа и устройства, при которых снижается насыщение и загрязнение щелочного раствора, т.е. морской воды.
Целью изобретения является также создание способа и устройства, которые пригодны для использования в разнообразных химических процессах.
Особенностью предложенного способа является то, что перед обработкой морской водой отходящие газы подвергают предварительной очистке в контакте с кислым раствором с рН меньшем 2, т.е. кислыми сточными водами производства алюминия из оксида алюминия. Перед использованием к сточным водам добавляют соляную кислоту. Отработанный кислый раствор подвергают очистке.
При использовании в качестве щелочного раствора морской воды обычное значение рН до контакта с отходящими газами равно от 7,7 до 8,6.
В результате двухстадийной очистки отходящих газов конечное значение рН на стадии применения щелочного раствора может оказаться выше, чем при способе одностадийной очистки. На полезность такого варианта указывает то, что реакция окисления диоксида серы из сульфита в сульфат идет лучше при более высоком значении рН. Более того, в таких условиях уменьшается выброс диоксида серы в атмосферу. Действительно, окисление дополнительно стимулируется более длительным контактом отходящих газов с двумя видами растворов по сравнению с контактом с одним видом раствора в известном способе.
Необходимо, чтобы рН кислого раствора было ниже 2, например 1,5. Преимущество такого значения заключается в том, что при низком рН в процессе предварительной очистки тяжелые металлы, такие как никель, хром и кальций, могут извлекаться из отходящих газов гораздо эффективней, чем при высоком значении рН. Если в качестве кислоты применяется соляная кислота, металлы образуют хлориды металлов, которые легко извлекаются на стадии химической очистки воды в нисходящем потоке в форме, например, гидроксида металла.
При реализации таким образом предлагаемого способа, щелочной раствор может сбрасываться в естественные водоемы при значительно меньшем содержании тяжелых металлов.
Исследования показали, что данный способ может быть экономически эффективно реализован при обработке отходящих газов с концентрацией диоксида серы, достигающей 1000 мг диоксида серы на 1 нормальный кубический метр отходящих газов.
Предлагаемое устройство для удаления веществ из отходящих газов химического процесса путем промывки отходящих газов щелочным раствором состоит из двух камер, одна из которых предназначена для контакта отходящих газов с кислым раствором, а другая для контакта отходящих газов с щелочным раствором. В качестве примера камерой для контакта отходящих газов с кислым раствором может служить предабсорбер. Предабсорбер может быть снабжен системой подвода жидкости для кислого раствора и устройством слива жидкости, соединенным с системой очистки воды.
В предабсорбере отходящие газы освобождаются от ряда нежелательных компонентов, таких как полициклические ароматические углеводороды, пыль и тяжелые металлы. В то же время отходящий газ захватывает водяные пары, так что снижается поступление воды в систему водоочистки. Извлечение тяжелых металлов может быть усовершенствовано в устройстве за счет применения устройств с добавлением кислоты в кислый раствор.
Предпочтительный вариант устройства предусматривает наличие средств химического анализа отходящего газа, которые связаны с системой дозирования кислоты. В другом варианте реализации устройство снабжено приборами для химического анализа химического состава кислого раствора или сточных вод, применяемых в качестве кислого раствора, и эти приборы соединены системой управления с системой подачи кислотного компонента.
В предлагаемом устройства при удалении диоксида серы рН кислого раствора поддерживается на нужном уровне путем химического анализа отходящих газов и/или кислого раствора и путем добавления кислотного компонента в кислый раствор до тех пор, пока не будет достигнуто нужное значение рН на основе результатов измерений.
Применение предлагаемого устройства позволяет производить очистку отходящих газов в две стадии путем промывки водой, причем на каждой стадии устанавливается рН отработанной воды. Это дает несколько преимуществ: в значительной степени удаляются тяжелые металлы из отходящих газов, повышается эффект окисления диоксида серы, снижается риск выделения диоксида серы на стадии окисления, в значительной степени снижается риск резкого загрязнения морской воды, а также риск гермецидного эффекта в сброшенной морской воде, что среди других причин связано с уменьшением подъема температуры сброшенной воды.
На фиг.1 и 2 показаны предлагаемые способ и устройство.
Как видно на фиг.1, диоксид серы извлекается из двух потоков отходящих газов путем параллельного применения предлагаемого способа. На фиг.1 элементы осуществления, имеющие одинаковые функции в каждом из двух потоков, обозначены одинаковыми номерами позиций с дополнительной буквой "а" или без нее.
Два потока отходящих газов могут поступать, например, от двух установок для получения алюминия из оксида алюминия с помощью электролиза. Электролиз осуществляется в электролитических ваннах, в которые среди всего прочего, загружают оксид алюминия и из которых выпускают жидкий алюминий. Газы, образующиеся в ходе процесса, отводятся от каждой электролитической ванны как отходящие газы. В дополнение к кислороду и азоту воздуха отходящие газы содержат также диоксид серы, диоксид углерода, монооксид углерода, фториды, тяжелые металлы, полициклические ароматические углеводороды и другие углеводороды, а также большое количество пыли. Содержание диоксида серы обычно находится в пределах 100-400 мг/м3, при типичном значении 25, мг/м3.
На фиг. 1 линия 1 обозначает поступление отходящих газов на очистку от фторидов, которые удаляются в процессе сухой очистки на стадии 2. Отходящий газ проходит через трубу 3 к первой стадии очистки, на которой имеет место кислотная промывка водным раствором кислых стоков. Кислая сточная вода отводится по трубе 5 как отработанная сточная вода.
При производстве алюминия из оксида алюминия полученные сточные воды включают хлорированную воду из литейного алюминиевого производства, сточную воду из холодильников, фильтрационную воду с пола колодцев под электролитическими ваннами и, возможно, дождевую воду, которая содержит тяжелые металлы. В этом варианте реализации изобретения эту воду используют в качестве кислого раствора для промывки газа.
Отработанная сточная вода смешивается в смесительной ванне 6 с кислотой, т. е. HCl, поступающей из емкости 7. Добавление кислоты может иметь место на основе полученных путем измерений или иным образом сведений о химическом составе отработанной сточной воды и/или согласно химическому составу отходящего газа. Значение рН должно быть меньше 2, например 1,5.
За первой стадией 4 очистки отработанная сточная вода стекает по трубе 8 в промежуточную емкость 9, из которой отходят две трубы 8 и 8а. Промежуточная емкость соединена с установкой 10 химической очистки воды.
Прошедшие предварительную очистку отходящие газы после первой стадии 4 очистки поступают по трубе 11 в скруббер 12 диоксида серы. Морская вода с первоначальным значением рН 8,0 поступает в скруббер 12 диоксида серы по трубе 13 через впускную систему 14. Очищенный отходящий газ покидает скруббер 12 через трубу 15, соединенную с дымовой трубой 16. Содержание диоксида серы в отходящем газе после очистки должно равняться 25 мг/м3, что вполне достижимо.
Морская вода из скруббера диоксида серы при значении рН, равном, например, 6,2 (при первоначальном значении 8,0), поступает по трубе 17 на стадию окисления морской воды (аэратор 19), где происходит окисление сульфита в морской воде воздухом, поступающим по трубе 18. Прошедшая такую обработку морская вода сливается через трубу 20.
Обнаружено, что реакция бикарбоната в морской воде с поглощенным диоксидом серы ведет к образованию диоксида углерода, покидающего морскую воду и повышающего таким образом рН до первоначальной величины.
На фиг.2 показано предлагаемое устройство с одним потоком. Вариант реализации с двумя потоками, показанный на фиг.1, находится в пределах объема изобретения.
На фиг.2 показана двухстадийная промывочная башня 21, снабженная впускным устройством 22 для подлежащего очистке отходящего газа. Труба 23 присоединена к емкости для хранения кислоты. На трубе 23 предусмотрен регулирующий клапан 24, который позволяет пропустить допустимое количество кислоты в зависимости от управляющего сигнала, передаваемого измерительным устройством (не показано), которое определяет химический состав отработанной сточной воды и/или подлежащего очистке отходящего газа.
Кислота из трубы 23 смешивается в трубе 25 с потоком отработанной сточной воды, которая идет по трубе 25. Труба 25 соединяется со спреерной системой 26 и первой и нижней секцией промывочной башни. Если нужно, то часть отработанной сточной воды можно рециркулировать с помощью насоса 27. Отработанная сточная вода отводится из промывочной башни через трубу 28, чтобы поступить в систему химической очистки воды (не показана).
Морская вода, которая является щелочной, протекает по трубе 29 и разбрызгивается через форсунки 30 в один или более ярусов струй в верхней части промывочной башни. Стекающая сверху морская вода отводится по желобу 31 и трубе 32 в окислительную ванну-аэратор 33. К окислительной ванне 33 подсоединена труба 34 для воздуха, который продувается через окислительную ванну диффузором. Отработанная морская вода спускается из окислительной ванны 33 с помощью трубы 35 и насоса 36.
Хотя здесь описано применение изобретения в процессе получения алюминия методом электролиза, изобретение применимо к другим процессам электролиза оксида металлов с целью получения металла. Иным возможным вариантом использования изобретения является очистка отходящих газов аглофабрики, на которой производится подготовка железной руды в качестве шихты доменных печей.
Кислая вода или вода, которая должна использоваться в качестве кислой воды, может быть выбрана из разнообразных источников (например, питьевая вода, речная вода, талая вода или сточная вода). Сточные воды имеются в промышленности в разнообразных формах: вода из холодильников, охлаждающая вода из процессов разливки, собранная дождевая вода. На первой стадии промывки желательно, чтобы значение рН воды равнялось 1,5. Этого достигают благодаря наличию кислотных примесей в отходящих газах или путем дополнительного добавления кислоты. Значение 1,5 позволяет добиться высокой растворимости металлических примесей.
Когда предлагаемый способ применяют для удаления из отходящего газа диоксида серы при использовании в качестве щелочного раствора морской воды, он дает меньший гермицидный эффект для сброшенной морской воды по сравнению с известным способом, в котором применяется только одна стадия. Уменьшение гермицидного эффекта связано, наряду с другими причинами, с уменьшением повышения температуры воды, снижением концентрации тяжелых металлов, снижением поступления пыли, повышением содержания кислорода и, что касается химических процессов, связанных с выделением фторидов, с меньшей концентрацией фторидов.

Claims (7)

1. Способ обработки отходящих газов химических процессов, содержащих диоксид серы и другие нежелательные примеси, включающий контактирование отходящего газа с морской водой с последующей ее аэрацией, отличающийся тем, что перед контактированием с морской водой отходящий газ промывают водным кислым раствором с pH меньше 2.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве водного кислого раствора используют сточные воды производства алюминия из оксида алюминия и перед использованием к указанным сточным водам добавляют соляную кислоту.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отработанный водный кислый раствор подвергают очистке.
4. Устройство для обработки отходящих газов химических процессов, содержащих диоксид серы и другие нежелательные примеси, включающее камеру для контакта отходящего газа с морской водой и аэратор отработанной морской воды, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит камеру для предварительной промывки отходящего газа водным кислым раствором, снабженную системой слива и системой добавления указанного раствора.
5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что обе камеры выполнены в виде одного блока.
6. Устройство по пп.4 и 5, отличающееся тем, что система слива соединена с системой очистки сточных вод.
7. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что оно снабжено средствами для определения химического состава отходящего газа, соединенными с управляющими приборами системы добавления водного кислого раствора.
SU915010123A 1990-11-08 1991-11-06 Способ обработки отходящих газов и устройство для его осуществления RU2042404C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9002428A NL9002428A (nl) 1990-11-08 1990-11-08 Werkwijze en inrichting voor het verwijderen van zwaveldioxyde uit een afgas.
NL9002428 1990-11-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2042404C1 true RU2042404C1 (ru) 1995-08-27

Family

ID=19857938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU915010123A RU2042404C1 (ru) 1990-11-08 1991-11-06 Способ обработки отходящих газов и устройство для его осуществления

Country Status (12)

Country Link
US (1) US5225176A (ru)
EP (1) EP0485011B1 (ru)
AT (1) ATE104567T1 (ru)
AU (1) AU639152B2 (ru)
CA (1) CA2055002C (ru)
DE (1) DE69101769T2 (ru)
DK (1) DK0485011T3 (ru)
ES (1) ES2051074T3 (ru)
IS (1) IS1677B (ru)
NL (1) NL9002428A (ru)
RU (1) RU2042404C1 (ru)
ZA (1) ZA918841B (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1070087C (zh) * 1995-10-11 2001-08-29 彭斯干 工业烟气海水洗脱净化工艺方法及其装置
NL1007379C2 (nl) 1997-10-28 1999-04-29 Norbert Peter Vroege Luchtbehandelingsinrichting.
JP2001129352A (ja) * 1999-11-02 2001-05-15 Fujikasui Engineering Co Ltd 海水による排ガス脱硫高度処理プロセス
GB0216828D0 (en) * 2002-07-19 2002-08-28 Boc Group Plc Apparatus and method for fluorine production
US20090188782A1 (en) * 2007-10-01 2009-07-30 Escrub Systems Incorporated Wet-discharge electron beam flue gas scrubbing treatment
WO2010043083A1 (zh) * 2008-10-17 2010-04-22 Peng Sigan 烟气海水法同时脱硫脱硝方法及装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA548829A (en) * 1957-11-12 Simon-Carves Limited Treatment of flue gases
US3616597A (en) * 1970-05-11 1971-11-02 Solomon L Stewart Method for treating and purifying air
JPS5222951B1 (ru) * 1971-02-24 1977-06-21
JPS5641294B2 (ru) * 1972-05-08 1981-09-28
US4152218A (en) * 1972-08-28 1979-05-01 Hitachi, Ltd. Method for the distillation of sea water
US3899099A (en) * 1973-06-21 1975-08-12 Tank Sapp Uk Ltd Inert gas system and method for tankers
US4147756A (en) * 1976-04-09 1979-04-03 Envirotech Corporation Combustion gas scrubbing system
SU1130384A1 (ru) * 1983-03-02 1984-12-23 Предприятие П/Я А-7113 Способ очистки газов от кислых компонентов
JPS63274435A (ja) * 1987-05-07 1988-11-11 Sankyo Kogyo Kk 悪臭ガスの浄化処理方法
DE3827996C2 (de) * 1988-08-15 1995-04-13 Werner Dipl Chem Fabian Verfahren zur Entfernung kovalenter Hydride der Elemente der III. bis VI. Hauptgruppe des Periodensystems sowie von Trialkyl-Pniktiden und Dialkyl-Chalkogeniden aus Abgasen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент Великобритании N 1410884, кл. B 01D 53/34, 1975. *

Also Published As

Publication number Publication date
ZA918841B (en) 1992-08-26
IS3780A7 (is) 1992-05-09
DK0485011T3 (da) 1994-05-16
EP0485011B1 (en) 1994-04-20
ES2051074T3 (es) 1994-06-01
AU639152B2 (en) 1993-07-15
IS1677B (is) 1997-12-31
NL9002428A (nl) 1992-06-01
DE69101769T2 (de) 1994-08-11
EP0485011A1 (en) 1992-05-13
AU8694891A (en) 1992-05-14
DE69101769D1 (de) 1994-05-26
US5225176A (en) 1993-07-06
CA2055002C (en) 1999-02-02
ATE104567T1 (de) 1994-05-15
CA2055002A1 (en) 1992-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5186916A (en) Method for purifying flue-gasses
JPS6336817A (ja) 湿式排煙浄化方法とその装置
RU2042404C1 (ru) Способ обработки отходящих газов и устройство для его осуществления
JP6278796B2 (ja) 脱臭装置
JPH0679131A (ja) 汚染された蒸気と空気との混合物の処理方法及びその装置
JP3572233B2 (ja) 排煙脱硫方法および排煙脱硫システム
JPH04298217A (ja) 鉄鉱石還元プラントのガス洗浄系からの洗浄水の処理方法
JP6352025B2 (ja) 浄化システム及び被処理気体中の臭気を除去する方法
JP3727086B2 (ja) 湿式排煙脱硫方法及び装置
KR101175372B1 (ko) 분할된 세정액 집수통을 구비한 연도 가스 정화 장치
JPH11290643A (ja) 海水による排ガス中の酸性成分の除去方法
JPH11165180A (ja) スクラバ排水の処理方法
WO1981003034A1 (en) Matched stage odor control system
KR102642532B1 (ko) 기액분사형 탈기장치를 이용한 암모니아 제거회수 시스템 및 이를 이용한 수처리방법
JP3051003U (ja) 燃焼廃棄ガスの有害物捕捉可能な煙突改良構造
EP0223803A1 (de) VERFAHREN ZUM GLEICHZEITIGEN AUSWASCHEN VON SO 2?, NO x? UND GGF. WEITEREN SCHADSTOFFEN AUS DEN RAUCHGASEN VON MIT FOSSILEN BRENNSTOFFEN BETRIEBENEN FEUERUNGSANLAGEN
SK134798A3 (en) Process for treating the scrubbing water from the gas scrubbing process in an iron ore reduction plant
JP3826714B2 (ja) 廃棄物の処理方法
JPH0218897B2 (ru)
JPS62501619A (ja) 排ガス浄化法
JPH03278814A (ja) 酸性ガス処理装置
CN115683210A (zh) 一种防止尾气处理装置结垢和结垢监控的方法
SU1437354A1 (ru) Способ доочистки сточных вод от примесей и устройство дл его осуществлени
JPS5775122A (en) Method for removing sulfur dioxide in gas
JPS60197224A (ja) 湿式排煙脱硫方法