RU2484890C1 - Применение шлама, образующегося на водоподготовительной установке, в качестве сорбента при очистке газовых выбросов тэс - Google Patents
Применение шлама, образующегося на водоподготовительной установке, в качестве сорбента при очистке газовых выбросов тэс Download PDFInfo
- Publication number
- RU2484890C1 RU2484890C1 RU2012114173/05A RU2012114173A RU2484890C1 RU 2484890 C1 RU2484890 C1 RU 2484890C1 RU 2012114173/05 A RU2012114173/05 A RU 2012114173/05A RU 2012114173 A RU2012114173 A RU 2012114173A RU 2484890 C1 RU2484890 C1 RU 2484890C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sludge
- treatment
- thermal power
- gas emissions
- sorbent
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области производства сорбентов. В качестве сорбента для очистки газов предложен шлам, образующийся при совместной коагуляции и известковании сырой воды на водоподготовительной установке тепловых электрических станций. Шлам имеет химический состав: CaCO3+MgO+Mg(OH)2+SiO2+Fe(OH)3+Al(OH)3. Используют высушенный шлам (влажность 20%). Фракцию шлама с диаметром частиц 0,9-1,4 мм используют для очистки от оксидов азота, а фракцию с диаметром частиц 0,1-0,2 мм - от оксидов серы. Изобретение обеспечивает очистку до достижения предельно допустимых концентраций диоксида азота и сернистого ангидрида в газовых выбросах ТЭС. 2 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к области производства новых газовых сорбентов и может быть использовано при очистке газовых выбросов на тепловых электрических станциях (ТЭС).
В качестве сорбентов для очистки технологических газовых выбросов известно применение множества материалов естественного и искусственного происхождения, в частности активированные угли [Проектирование аппаратов пылегазоочистки./Зиганшин М.Г., Колесник А.А., Посохин В.Н. М.: «Экспресс - ЗМ», 1998. - 505 с.- С.384-385]. Однако активированные угли являются дорогостоящими сорбентами и требуют последующей регенерации, что приводит к удорожанию процесса сорбционной очистки в целом.
Задачей изобретения является удешевление процесса сорбционной очистки газовых выбросов тепловых электрических станций (ТЭС) для достижения предельно допустимой концентрации оксидов азота и оксидов серы в очищенных газовых выбросах и расширение номенклатуры газовых сорбентов.
Технический результат достигается за счет применения шлама, образующегося при известковании и коагуляции сырой воды на водоподготовительной установке тепловых электрических станций (ТЭС) в качестве сорбента для очистки газовых выбросов ТЭС от оксидов азота и оксидов серы, причем при очистке газовых выбросов от оксидов азота используют фракцию шлама с размером частиц 0,9-1,4 мм, а при очистке от оксидов серы фракцию шлама с размером частиц 0,1-0,2 мм.
Химический состав шлама:
СаСО3+MgO+Mg(OH)2+SiO2+Fe(OH)3+Al(OH)3
На фиг.1 представлена зависимость изменения сорбционной емкости шлама от времени.
На фиг.2 представлена зависимость изменения сорбционной емкости шлама по отношению к оксидам азота и диоксиду серы от размера фракции шлама.
Пример конкретного выполнения
Шлам образуется на стадии предварительной очистки воды при совместной коагуляции семиводным сульфатом железа и известковании насыщенным раствором известкового молока сырой воды на водоподготовительной установке тепловых электрических станций.
Предварительная очистка осуществляется на основе методов, в результате реализации которых при дозировке специальных реагентов некоторые примеси выделяются из воды в виде шлама.
Основными технологическими процессами предварительной очистки воды являются коагуляция коллоидных примесей и известкование, которые обычно проводятся одновременно в одном аппарате - осветлителе в целях улучшения суммарного технологического эффекта и снижения денежных затрат.
Коагуляция семиводным сульфатом железа (FeSO4 7Н2О) - физико-химический процесс слипания коллоидных частиц под действием сил молекулярного притяжения с образованием шлама и последующим выделением его из воды. При этом снижается содержание взвешенных веществ и коллоидных примесей, окисляемость.
Известкование реализуется при обработке исходной воды в осветлителях суспензией гашеной извести Са(ОН)2, называемой известковым молоком.
При известковании снижается щелочность обрабатываемой воды, жесткость, солесодержание, кремнийсодержание, железосодержание и одновременно из воды удаляются грубодисперсные примеси.
Процесс известкования основан на том, что при вводе гашеной извести Са(ОН)2, получаемой на водоподготовительной установке при взаимодействии СаО и Н2О, достигается повышение рН обрабатываемой воды до 10,1÷10,3, при котором НСО3 - и СО2 переходят в СО3 2-. С учетом присутствия в обрабатываемой воде Са2+, Mg2+ и образовавшихся СО3 2-, избытка ОН- из воды выделяется шлам.
Образующийся осадок, содержащий 97-99% влаги, предварительно обезвоживается в цехе термической сушки, проходя по транспортной ленте через секции с установленными вентиляторами и систему регулирования расхода пара. Высушиваемый продукт засыпается в закрепленные на транспортной ленте перфорированные лотки и затем подается в бункер запаса, рассчитанный на сменный объем выработки.
Из бункера запаса винтовым конвейером высушенный гранулированный шлам подается в установку тонкого растирания, где размалывается до размеров не более 1,4 мм и подается на фасовку. Получение определенных фракций частиц шлама происходит на виброгрохоте ПЭ-6800.
Компонентный состав шлама, образующегося при известковании и коагуляции сырой воды на водоподготовительной установке тепловых электрических станций (ТЭС), представлен в таблице 1.
Таблица 1 | ||||||||||||||
Концентрация веществ, мас.% | ||||||||||||||
Катионы | ||||||||||||||
Са2+ | Fe3+ | Mg2+ | Cu2+ | Ni2+ | Zn2+ | Mn2+ | Cr3+ | Pb2+ | Al3+ | Hg2+ | ||||
87±11,3 | 0,44±0,15 | 11±2,2 | 0,05±0,014 | 0,009±0,003 | 0,038±0,013 | 1,2±0,407 | 0,001±0,0003 | 0,002±0,0003 | 0,26±0,08 | Следы | ||||
Анионы | ||||||||||||||
CO3 2- | SO4 2- | ОН- | SiO3 2- | PO4 3- | ||||||||||
81,5±10,6 | 6,5±0,85 | 11,4±3,61 | 0,6±0,11 | Отсутствуют |
Высушенный шлам применяют в качестве неподвижного слоя газового сорбента в адсорберах периодического действия при очистке газовых выбросов ТЭС от оксидов азота и оксидов серы, причем при очистке газовых выбросов от оксидов азота используют фракцию шлама с размером частиц 0,9-1,4 мм, а при очистке от оксидов серы - фракцию шлама с размером частиц 0,1-0,2 мм.
Сорбционные свойства шлама объясняются наличием сильнополярных функциональных групп гуминовых веществ природной воды. Анализ образца шлама методом газовой хромато-масс-спектроскопии выявил наличие функциональных групп гуминовых веществ: -ОН, -NH, -СН3, -СН2, ароматических С=С связей, С-О карбоксильных групп и ОН-спиртовых групп.
Результаты исследования сорбционных свойств шлама по отношению к оксидам азота и серы (фиг.1) показали, что сорбционная способность шлама реализуется в течение первых минут контакта и через 25 минут достигает 1,5 г/г по SO2 и 0,9 г/г по (NO)X), что составляет 150% и 90% соответственно.
Для исследования сорбционных свойств высушенного шлама в газовых средах с неподвижным слоем сорбента использовали лабораторный адсорбер. Газовая среда в течение экспериментов имела следующий процентный состав:
- в опытах по сорбции оксидов азота: О2 - 8-20%, N2 - 60-67%, оставшуюся часть объема составляет оксид углерода СО2, концентрация (NO)x в течение опыта изменялась в диапазоне 0…1750 мг/м3;
- в опытах по сорбции диоксидов серы: О2 - 4-5,7%, N2 - 75-78%, Н2О - 3%, концентрация SO2 в течение опыта изменялась в диапазоне 0…5500 мг/м.
Изучена зависимость сорбционных свойств шлама от фракционного состава (фиг.2).
Увеличение размера фракции шлама приводит к возрастанию сорбционной емкости оксидов азота, а по отношению к диоксиду серы - к уменьшению сорбционной емкости.
Эти результаты свидетельствуют о том, что при сорбции оксидов азота и диоксида серы шламом действуют различные механизмы сорбционного процесса.
Для сорбции диоксида серы наиболее важно увеличение удельной поверхности сорбента, достигаемое уменьшением размеров частиц шлама, что свидетельствует о химической природе взаимодействия или хемосорбции.
Для поглощения оксидов азота, наоборот, сорбция возрастает при увеличении размера частиц шлама. Это означает, что процесс происходит за счет взаимодействия в порах.
В области теплоэнергетики шлам, образующийся при известковании и коагуляции сырой воды на водоподготовительной установке тепловых электрических станций, в качестве сорбента при очистке газовых выбросов ТЭС не использовался, но учитывая его значительное количество, шлам является доступным и дешевым газовым сорбентом.
Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволит удешевить процесс сорбционной очистки газовых выбросов тепловых электрических станций (ТЭС) для достижения предельно допустимой концентрации оксидов азота и оксидов серы в очищенных газовых выбросах (0,085 мг/м3 - диоксида азота, сернистого ангидрида - 0,5 мг/м3) и расширить номенклатуру газовых сорбентов.
Claims (1)
- Применение шлама, образующегося при известковании и коагуляции сырой воды на водоподготовительной установке тепловых электрических станций (ТЭС) химического состава
СаСО3+MgO+Mg(OH)2+SiO2+Fe(OH)3+Al(OH)3,
в качестве сорбента для очистки газовых выбросов ТЭС от оксидов азота и оксидов серы, причем при очистке газовых выбросов от оксидов азота используют фракцию шлама с размером частиц 0,9-1,4 мм, а при очистке от оксидов серы фракцию шлама с размером частиц 0,1-0,2 мм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012114173/05A RU2484890C1 (ru) | 2012-04-10 | 2012-04-10 | Применение шлама, образующегося на водоподготовительной установке, в качестве сорбента при очистке газовых выбросов тэс |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012114173/05A RU2484890C1 (ru) | 2012-04-10 | 2012-04-10 | Применение шлама, образующегося на водоподготовительной установке, в качестве сорбента при очистке газовых выбросов тэс |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2484890C1 true RU2484890C1 (ru) | 2013-06-20 |
Family
ID=48786178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012114173/05A RU2484890C1 (ru) | 2012-04-10 | 2012-04-10 | Применение шлама, образующегося на водоподготовительной установке, в качестве сорбента при очистке газовых выбросов тэс |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2484890C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1754183A1 (ru) * | 1990-06-04 | 1992-08-15 | Уральский лесотехнический институт им.Ленинского комсомола | Способ очистки газов от сероводорода и диоксида серы |
RU2085262C1 (ru) * | 1992-10-15 | 1997-07-27 | Валентин Алексеевич Зайцев | Способ очистки отходящих дымовых газов от оксидов серы и азота |
RU2149679C1 (ru) * | 1994-06-09 | 2000-05-27 | АББ Энвайронментал Системз | Способ мокрой очистки и устройство для удаления оксидов серы из продуктов сгорания |
RU2355897C1 (ru) * | 2007-12-14 | 2009-05-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС") | Способ очистки выхлопных газов |
RU2442637C2 (ru) * | 2006-09-05 | 2012-02-20 | Клуе Ас | Способ десульфуризации отходящих газов |
RU2443636C1 (ru) * | 2010-06-03 | 2012-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (КГЭУ) | Применение шлама, образующегося на водоподготовительной установке тэс, в качестве сорбента при биологической очистке сточных вод |
-
2012
- 2012-04-10 RU RU2012114173/05A patent/RU2484890C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1754183A1 (ru) * | 1990-06-04 | 1992-08-15 | Уральский лесотехнический институт им.Ленинского комсомола | Способ очистки газов от сероводорода и диоксида серы |
RU2085262C1 (ru) * | 1992-10-15 | 1997-07-27 | Валентин Алексеевич Зайцев | Способ очистки отходящих дымовых газов от оксидов серы и азота |
RU2149679C1 (ru) * | 1994-06-09 | 2000-05-27 | АББ Энвайронментал Системз | Способ мокрой очистки и устройство для удаления оксидов серы из продуктов сгорания |
RU2442637C2 (ru) * | 2006-09-05 | 2012-02-20 | Клуе Ас | Способ десульфуризации отходящих газов |
RU2355897C1 (ru) * | 2007-12-14 | 2009-05-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС") | Способ очистки выхлопных газов |
RU2443636C1 (ru) * | 2010-06-03 | 2012-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (КГЭУ) | Применение шлама, образующегося на водоподготовительной установке тэс, в качестве сорбента при биологической очистке сточных вод |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЗВЕРЕВА Э.Р. Утилизация карбонатного шлама систем химводоподготовки на тепловых электростанциях, VI международно-практическая конференция «Повышение эффективности энергетического оборудования». - Иваново, 2011, с.294-297. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Runtti et al. | Chemically activated carbon residue from biomass gasification as a sorbent for iron (II), copper (II) and nickel (II) ions | |
Krishnan et al. | Removal of mercury (II) from aqueous solutions and chlor-alkali industry effluent by steam activated and sulphurised activated carbons prepared from bagasse pith: kinetics and equilibrium studies | |
Masoud et al. | Rice husk and activated carbon for waste water treatment of El-Mex Bay, Alexandria Coast, Egypt | |
Gandhi et al. | Removal of copper (II) using chitin/chitosan nano-hydroxyapatite composite | |
Gulnaz et al. | Study of Cu (II) biosorption by dried activated sludge: effect of physico-chemical environment and kinetics study | |
Neto et al. | Use of coconut bagasse as alternative adsorbent for separation of copper (II) ions from aqueous solutions: isotherms, kinetics, and thermodynamic studies. | |
US20110278232A1 (en) | Heavy metal removal from waste streams | |
Eren et al. | Equilibrium and thermodynamic studies of Cu (II) removal by iron oxide modified sepiolite | |
WO2010036659A1 (en) | Mercury removal process | |
Vijayakumar et al. | Adsorption characteristics of rhodamine B from aqueous solution onto baryte | |
Aziz et al. | Kinetic modeling and isotherm studies for copper (II) adsorption onto palm oil boiler mill fly ash (POFA) as a natural low-cost adsorbent | |
RU2360868C1 (ru) | Способ очистки сточных вод от ионов меди | |
RU2484890C1 (ru) | Применение шлама, образующегося на водоподготовительной установке, в качестве сорбента при очистке газовых выбросов тэс | |
Wu et al. | Removal of aniline and phenol from water using raw and aluminum hydroxide-modified diatomite | |
Werkneh et al. | Removal of water hardness causing constituents using alkali modified sugarcane bagasse and coffee husk at Jigjiga city, Ethiopia: A comparative study | |
Abdullah | Aluminum pollution removal from water using a natural zeolite | |
RU2483028C1 (ru) | Способ очистки сточных вод от нефтепродуктов | |
Mutiara et al. | Acid modified jackfruit wood sawdust as biosorbent for the removal of Fe (II) from aqueous solutions | |
RU2399412C2 (ru) | Способ получения сорбента для очистки природных и сточных вод | |
Tu et al. | Phosphorus removal from aqueous solution by adsorption onto La-modified clinoptilolite | |
TW201718078A (zh) | 硫化亞鐵於自氣體移除硒之用途 | |
Ali et al. | Adsorption of cadmium by silica chitosan | |
JPS6214984A (ja) | リンの吸着除去方法 | |
RU2187459C2 (ru) | Способ адсорбционной очистки сточных вод от нефтепродуктов и ионов металлов | |
JP2002086160A (ja) | フッ素を含む排水の処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150411 |