RU2754210C1 - Способ очистки газовых выбросов от диоксида серы с получением товарного продукта - Google Patents
Способ очистки газовых выбросов от диоксида серы с получением товарного продукта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2754210C1 RU2754210C1 RU2020131325A RU2020131325A RU2754210C1 RU 2754210 C1 RU2754210 C1 RU 2754210C1 RU 2020131325 A RU2020131325 A RU 2020131325A RU 2020131325 A RU2020131325 A RU 2020131325A RU 2754210 C1 RU2754210 C1 RU 2754210C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chips
- sulphur dioxide
- emissions
- asmol
- gas emissions
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
- A01B79/00—Methods for working soil
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation 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
- B01D53/02—Separation 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 by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation 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 by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/48—Sulfur dioxide; Sulfurous acid
- C01B17/50—Preparation of sulfur dioxide
- C01B17/60—Isolation of sulfur dioxide from gases
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам очистки газовых выбросов от диоксида серы (SO2) низкой концентрации при производстве асмольных продуктов с последующей утилизацией отработанного адсорбента, который может быть использован для подкисления почв, т.е. с получением товарного продукта. Способ очистки газовых выбросов от диоксида серы при производстве асмольных продуктов включает их пропускание через слой адсорбента, состоящего из отходов деревообрабатывающих производств - щепы, причем предварительно замеряют количество диоксида серы в выбросах, а процесс очистки ведут при расходе щепы к диоксиду серы в массовом соотношении 4÷6:1, после чего отработанную щепу утилизируют для использования в сельском хозяйстве в качестве закислителя почвы. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.
Description
Изобретение относится к способам очистки газовых выбросов от диоксида серы (SO2) низкой концентрации при производстве асмольных продуктов с последующей утилизацией отработанного адсорбента, который может быть использован для подкисления почв, т.е. с получением товарного продукта.
Газовые выбросы, содержащие SO2, влияют на состояние здоровья населения и окружающую среду даже при концентрациях ниже нормируемых.
Газовые выбросы SO2 негативно влияют на экологическую обстановку в местах расположения промышленного предприятия, а также ухудшают санитарно-гигиенические условия труда, следовательно, очистка выбросов от SO2 для предприятий актуальна.
Для удаления из газов SO2 нашли эффективное применение абсорбционные методы с использованием щелочных растворов на основе NaOH или Са(OH)2. Общим недостатком этих методов является образование экологически вредных жидких стоков и громоздкость аппаратурной реализации.
Менее распространены адсорбционные методы очистки с использованием активированного угля, силикогеля и др., их можно рекомендовать для случаев не более 0,10-0,15 мг/м3 SO2 в случае отсутствия пыли или примесей, загрязняющих или разрушающих адсорбенты.
Отрицательной особенностью активированного угля как промышленного адсорбента является его горючесть. Воздух окисляет угли при температуре выше 250°С. Однако известны случаи пожаров на узле адсорбционных установок при более низких температурах. Чтобы уменьшить пожароопасность к активному углю при его получении иногда добавляют до 5% силикагеля.
Основной недостаток известных адсорбционных методов заключается в большой энергоемкости стадии десорбции и последующего разделения, а также необходимость утилизации отработанного сорбента.
Известны адсорбционно-каталитические способы очистки отходящих паров от SO2 и других вредных компонентов. Недостатками этих методов являются: высокие энергетические и материальные затраты и экологические проблемы.
Указанные методы предназначены для извлечения достаточно большой концентрации SO2 (больше ПДК).
Газовыми выбросами при производстве асмола и асмольных продуктов являются аэрозоли серной кислоты, оксиды серы, оксиды азота, оксиды углерода и предельные углеводороды до С19. Основной проблемой, с точки зрения природоохранных мероприятий, является разработка и внедрение системы улавливания перечисленных компонентов на выходе из реактора.
Диоксид серы и диоксид азота обладают в соответствии с перечнем, утвержденным Минздравом СССР, суммацией вредного действия. Значение концентраций вредных веществ, обладающих суммацией вредного действия, приводится условно к значению концентрации одного из них (Указания по расчету рассеивания в атмосфере вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. СН 369 - 74. М.: Стройиздат, 1975, актуал. 2020).
Концентрация аэрозоля H2SO4 достаточно низкая, ниже чувствительности фотометрического метода (методика выполнения измерений массовой концентрации аэрозоля серной кислоты в промышленных выбросах в атмосферу фотометрическим методом ФР.Л.31.2011.11.281 (М-З)) составляет менее 0,1 мг/м3 и не учитывается в выбросах.
Концентрация SO2, определенная экспериментально в выбросах при производстве асмольных продуктов составляет Сср приблизительно 10,28 мг/м3 при загрузке реактора из расчета на 3 тонны готовой продукции. В расчетах, как правило, рассматриваются выбросы только с одним загрязняющим веществом SO2, поскольку концентрация оксидов азота не входит в диапазон измерений. Оксиды углерода по результатам измерений отсутствуют, также как и предельные углеводороды.
Таким образом, в вентиляционных выбросах производства асмольных продуктов присутствует в основном диоксид серы с концентрацией 10,28 мг/м3.
Известен способ комплексной очистки дымовых газов (RU 2676642, МПК B01D 53/02, опубл. 09.01.2019 г.), включающий их пропускание через слой адсорбента из пористого материала, а затем через слой окислительно-восстановительного катализатора на основе окислов марганца и меди, причем первым по ходу очищаемых газов использован фильтр из графитированного пористого материала, очищающий от механических примесей и восстанавливающий NO и SO2; затем блок очистки от СО с послойной загрузкой адсорбентов, первый слой которого является цеолитом с размерами пор 4-5 ангстрем (например, типа NaA), второй слой является адсорбентом, состоящим из 50-60 мас. % диоксида марганца MnO2, 20-40 мас. % оксида меди (II) CuO, связующего - остальное (например, гопкалит); затем блок абсорбции оксидов азота, углерода и серы, который состоит из смеси поглотительного водно-спиртового щелочного раствора и окислителя в соотношении (1,2-2,0) моль щелочного компонента на 1 моль окислителя. В качестве щелочного компонента могут быть использованы гидрокарбонат натрия, гидроксид натрия, в качестве спиртового компонента - этанол или другие одноосновные спирты С1-С4, а в качестве окислителя - перекись водорода.
Недостатком данного способа является высокая трудоемкость, высокие энергетические затраты, отсутствие утилизации адсорбента и использованного катализатора.
Задачей и техническим результатом изобретения является создание недорогого и экологичного способа очистки газовых выбросов от SO2 низкой концентрации при производстве асмольных продуктов с возможностью использования отработанного адсорбента для обработки сельскохозяйственных земель.
Технический результат изобретения достигается способом очистки газовых выбросов от диоксида серы при производстве асмольных продуктов, включающим их пропускание через слой адсорбента, состоящего из отходов деревообрабатывающих производств - щепа, причем предварительно замеряют количество диоксида серы в выбросах, а процесс очистки ведут при расходе щепы к диоксиду серы в массовом соотношении «4÷6:1», с окислением диоксида серы до триоксида серы, после чего отработанную щепу утилизируют для использования в сельском хозяйстве в качестве закислителя почвы.
В качестве щепы может быть использован продукт рубки с фрагментами: длина больше 5 мм, толщина 1-2 мм.
Отходы деревообрабатывающих производств (щепа) по ГОСТ 55116-2012:
- класс - Р16А
- насыпная плотность - 160-180 кг/м3
- масс. доля влаги - 8-18%.
Способ осуществляют следующим образом.
Через вертикальный цилиндрический адсорбер, заполненный щепой, являющейся отходом деревообрабатывающих производств, пропускают газовые выбросы, которые содержат диоксид серы SO2. Концентрация диоксида серы замеряется на входе и на выходе адсорбера.
Исходные условия процесса адсорбции низкоконцентрированных выбросов SO2:
- расход газовой смеси - V=9340 м3/ч
- температура газовой смеси - Т=110°С
Материальный баланс процесса представлен в таблице.
Валовый выброс SO2 определяется с учетом работы вентиляционной системы со скоростью 9340 м3/час
Пример 1.
9340 : 3600=2,59 м3/сек
2,59 × 0.01028 = 0,027 г/с
270 раб. дней × 8 час = 2160 час
Валовый выброс SO2 за год
0,027 × 2160 × 3600 × 10-3 = 209 кг
Пример 2.
9340 : 3600 = 2,59 м3/сек
2,59 × 0.012 = 0,031 г/с
270 раб. дней × 8 час = 2160 час
Валовый выброс SO2 за год
0,031 × 2160 × 3600 × 10-3 = 241.7 кг
Пример 3.
9340 : 3600 = 2,59 м3/сек
2,59 × 0.014 = 0,036 г/с
270 раб. дней × 8 час = 2160 час
Валовый выброс SO2 за год
0,036 × 2160 × 3600 × 10-3 = 281.96 кг
В результате очистки газовых выбросов в адсорбере на поверхности древесного сорбента происходит процесс сорбции SO2 с окислением диоксида серы SO2 до триоксида серы SO3. Через 2-3 года осуществляют замену щепы.
Таким образом, в отработанной щепе наряду с диоксидом серы содержится некоторое количество триоксида серы (в совокупности оксид серы)
В отработанной щепе количество диоксида серы составляет 167 кг (смотри таблицу). Исходя из количества щепы в адсорбере процентное содержание диоксида серы в отработанной щепе составляет 13,9%, общее количество оксидов составляет приблизительно 14%.
Отработанную щепу, содержащую 14% оксидов серы, можно использовать в качестве удобрения для нейтрализации щелочных земель
Доза щепы, содержащая оксиды серы, соответствует по массовой доле аналогу - сульфату магния 14%. Рекомендуемый расход сульфата магния для почвы составляет 15 г/м2. Имея количество отработанной щепы с оксидами 1367 кг, можно нейтрализовать 91133 м2 щелочной земли и повысить ее урожайность.
Предлагается утилизация отработанного сорбента как товарного продукта для сельского хозяйства в качестве закислителя почвы - нейтрализации щелочных земель. Подавляющее количество растений не способно расти на очень кислых рН меньше 4,0 и очень щелочных рН больше 8,0 почвах. Щелочную реакцию имеют натриевые солончаки, дерново-карбонатные, супесчаные, песчаные почвы и легкие суглинки. Щелочная почва опасна для целого ряда растений, неприспособленные к щелочным почвам растения утрачивают способность к образованию хлорофилла, в результате листья на краях подсыхают, быстро желтеют и опадают.
Таким образом, предложенное изобретение обеспечивает создание доступного, недорогого в реализации, экологичного способа очистки газовых выбросов от диоксида серы низкой концентрации при производстве асмольных продуктов с возможностью получения товарного продукта для обработки сельскохозяйственных земель.
Claims (2)
1. Способ очистки газовых выбросов от диоксида серы при производстве асмольных продуктов, включающий их пропускание через слой адсорбента, состоящего из отходов деревообрабатывающих производств - щепы, причем предварительно замеряют количество диоксида серы в выбросах, а процесс очистки ведут при расходе щепы к диоксиду серы в массовом соотношении 4÷6:1, после чего отработанную щепу утилизируют для использования в сельском хозяйстве в качестве закислителя почвы.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что щепа является продуктом рубки с фрагментами: длина больше 5 мм, толщина 1-2 мм.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020131325A RU2754210C1 (ru) | 2020-09-22 | 2020-09-22 | Способ очистки газовых выбросов от диоксида серы с получением товарного продукта |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020131325A RU2754210C1 (ru) | 2020-09-22 | 2020-09-22 | Способ очистки газовых выбросов от диоксида серы с получением товарного продукта |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2754210C1 true RU2754210C1 (ru) | 2021-08-30 |
Family
ID=77669849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020131325A RU2754210C1 (ru) | 2020-09-22 | 2020-09-22 | Способ очистки газовых выбросов от диоксида серы с получением товарного продукта |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2754210C1 (ru) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2084271C1 (ru) * | 1992-10-27 | 1997-07-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью "АМА" | Способ очистки газов от диоксида серы |
| RU2676642C1 (ru) * | 2018-02-05 | 2019-01-09 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Способ комплексной очистки дымовых газов |
-
2020
- 2020-09-22 RU RU2020131325A patent/RU2754210C1/ru active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2084271C1 (ru) * | 1992-10-27 | 1997-07-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью "АМА" | Способ очистки газов от диоксида серы |
| RU2676642C1 (ru) * | 2018-02-05 | 2019-01-09 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Способ комплексной очистки дымовых газов |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Р.И. Кузьмина "Техника защиты окружающей среды" Из-во Саратовского университета 2010, найдено http://elibrary.sgu.ru/uch_lit/157.pdf. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5346876A (en) | Air purifying agent and a process for producing same | |
| US7736611B2 (en) | Agglomerates of precipitated silica, method for their preparation and their use as filter medium for gas filtration | |
| US20060205592A1 (en) | Catalytic adsorbents for mercury removal from flue gas and methods of manufacture therefor | |
| US8182775B2 (en) | Dry-scrubbing media compositions and methods of production and use | |
| WO2014116348A1 (en) | Mercury removal from flue gas streams using treated sorbents | |
| US7524472B1 (en) | Mercury removal from coal emissions using montmorillonite clay | |
| RU2676642C1 (ru) | Способ комплексной очистки дымовых газов | |
| US5462693A (en) | Air purifying agent and a process for producing same | |
| JP2007529305A (ja) | 燃焼排ガス中の重金属を低減するための方法 | |
| WO2011128073A2 (de) | Verwendung von natürlichen mineralischen granulaten als gasadsorber zur beseitigung von gasförmigen schadstoffkomponenten | |
| RU2754210C1 (ru) | Способ очистки газовых выбросов от диоксида серы с получением товарного продукта | |
| CN101992013B (zh) | 公路隧道废气净化系统 | |
| Philip et al. | The control of mercury vapor using biotrickling filters | |
| JP2019516554A (ja) | 排ガス処理用触媒混合物 | |
| US4877534A (en) | Adsorbent for removing water- or air-borne contaminants | |
| CN105080280A (zh) | 一种轻烃尾气净化剂及其制备方法 | |
| JP6548839B2 (ja) | 流体から重金属を除去する方法 | |
| KR101333778B1 (ko) | 천연 모데나이트를 이용한 복합악취 제거방법 | |
| Kurniawan et al. | Technological solutions for air pollution control to mitigate climate change: an approach to facilitate global transition toward blue sky and net-zero emission | |
| RU210853U1 (ru) | Устройство для очистки отходящих газов от фенола, формальдегида и других дурнопахнущих компонентов | |
| JP2021517859A (ja) | 液体から重金属を除去する方法 | |
| JP3131480B2 (ja) | 空気浄化剤とその製造方法 | |
| Hidayu et al. | Overview of mercury removal from flue gas using activated carbon | |
| CA2207689C (en) | Improved solid filtration media incorporating elevated levels of permanganate and water | |
| RU2085261C1 (ru) | Способ очистки газа от паров иода |