Сухая десульфурация бикарбонатом натрия

1 Область применения

Инжектирование сухого сорбента бикарбоната натрия в установках ДДГ применяется для очистки дымовых газов в газовых котлах и воздухонагревателях в черной металлургии с содержанием серы менее 1000 мг/Нм, с оптимальной температурой реакционного дымового газа около 200оC.

2 Технологический принцип

Натриевый порошок засыпается в газовый канал перед пылеуловителем. Натриевый порошок активируется путем термической деструкции под действием высокотемпературного дымового газа. Дымовой газ вступает в химическую реакцию с активированным щелочным соединением натрия, и SO2 и другие кислые среды в дымовом газе абсорбируются и очищаются.

Основные химические реакции:

2NaHCO3→Na2CO3+ H2O+CO2

SO2+Na2CO3→Na2SO3+CO2

2Na2SO3+O2→2Na2SO4

Частицы сухого порошка задерживаются тканевым фильтром потока воздуха и подвергаются дальнейшей десульфурации и очистке. Эффективность сероочистки дымовых газов сухим натрием составляет более 95%, практически не влияя на операционную устойчивость системы дымовых газов.

3. Принцип реакции денитрации.

Принцип денитрации по технологии СКВ заключается в следующем: под действием катализатора в дымовые газы при температуре 280оС-420℃ впрыскивается аммиак, и NOх распадается до N2 и H2O.

Основные реакции:

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O

6NO+4NH3→5N2+6H2O

При наличии кислорода в дымовых газах первая формула реакции имеет приоритет, поэтому отношение между расходом аммиака и восстановлением NO составляет 1:1. В дымовых газах котлов NO2 обычно составляет около 5% от общей концентрации NOх. Реакции, в которых участвует NO2:

4 Технологический процесс

1) Десульфуратор временно хранится в бункере, вещество равномерно подается в дробилку через подающий клапан, абразивный диск и калибровочное колесо дробилки вращаются с высокой скоростью приводом двигателя, материал NaHCO3 измельчается. После измельчения абразивным диском, вращающимся на высокой скорости, вещество попадает в подающее калибровочное колесо, где происходит сортировка по размеру частиц, а затем передается в систему инжекции. Крупные частицы вещества возвращаются в зону дробления специальным направляющим клапаном воздушного потока для дальнейшего измельчения, пока размер частиц не будет соответствовать проектным требованиям.

2) В системе реакции десульфурации натриевый порошок подается вентилятором (пневмотранспортируется) в воздуховод перед пылеуловителем и активируется под действием высокотемпературного дымового газа. Дымовой газ вступает в химическую реакцию с активированным щелочным соединением натрия, и SO2 и другие кислые среды в дымовом газе абсорбируются и очищаются.

3) Применяется импортный десульфуратор, который используется один раз и не требует переработки. В соответствии с определенным молярным соотношением десульфуратора NaHCO3 и SO2 объем инжекции можно время от времени регулировать в зависимости от концентрации выходного SO2

4) Система реакции десульфурации имеет функцию удаленной автоматической настройки, а количество порошка NaHCO3 можно регулировать в зависимости от концентрации SO2 на входе и выходе.

5) Зола, пыль, сажа (шлам) десульфурации, образующаяся в результате реакции десульфурации, собирается в рукавный фильтр в интегрированном устройстве пылеуловителя и денитрации. Собранный шлам десульфурации перемещается в зольный ящик через нижний отсек шламового бункера. В системе перемещения шлама применяется пневмотранспортирующее устройство.

5. Воздействие на здоровье 

Вывод: для газовых котлов установок ДДГ метод инжектирования бикарбоната натрия является наиболее стабильным, надежным и отвечающим всем стандартам.

6 Характеристики процесса

1) Простота процесса, меньше единовременных инвестиций, низкие эксплуатационные расходы, небольшая площадь, простота эксплуатации и обслуживания, полностью сухая обработка;

2) Катализатор системы денитрации является модульным, что удобно для замены катализатора. Реактор денитрации состоит из нескольких независимых блоков. Можно ремонтировать оборудование или заменять катализатор в режиме онлайн, а обслуживание единичного блока не затрагивает нормальную работу других блоков;

3) Содержание SO3 в дымовых газах очень низкое. Скорость окисления SO2 при каталитической окислительной денитрации составляет менее 0,5%. До денитрации содержание SO3 в дымовых газах после каталитической денитрации также очень низкое. Температура дымовых газов в течение всего процесса постоянно намного выше, чем температура точки росы воды и кислотной точки росы. Поэтому температура дымовых газов после очистки не будет ниже температуры кислотной точки росы, что могло бы вызывать коррозию и кислотные осадки в области нахождения вытяжной трубы;

4) Диапазон перепада температур системы десульфурации и денитрации составляет примерно 20оС, что не влияет на технологический процесс последующего в техцепочке котла-утилизатора.