Sülfür Dioksitin Azaltma İşlemleri

Bu makale, kükürt dioksitin iki azaltma işlemine ışık tutuyor. Azaltma işlemleri şunlardır: 1. Kuru İşlemler ve 2. Islak İşlemler.

Azaltma Süreci # 1. Kuru İşlemler:

Bu işlemlerde SO 2 içeren atık gazlar su yokluğunda kimyasallarla işlem görür.

Kuru Atık İşlemi - Limestone / Dolomite Process :

Bu işlemde kireç taşı veya dolomit tozu, partiküllerin ve baca gazı akımının tam tersi yönde aktığı bir yanma odasına enjekte edilir. Yüksek fırın sıcaklığında, kalsiyum / magnezyum karbonat okside ayrışır ve bu sırada baca gazı içinde mevcut olan S02 ile reaksiyona girerek sülfit ve sülfat oluşturur. Genel reaksiyonlar olarak ifade edilebilir

2 CaCO 3 + 2 SO2 + 0 02 CaS03 + CaS04 + 2 CO 2 … .. ……………………………. (5.1)

2 MgCO3 + 2 S02 + ± 02 -> MgS03 + MgS04 + 2 C02 ………………………

Reaksiyona girmemiş CaO / MgO ile birlikte üretilen sülfit ve sülfat fırından çıkarılır ve atılır. Çoğu durumda CaO / MgO ile baca gazı arasındaki yetersiz temas nedeniyle, SO2 uzaklaştırma verimliliği, karbonatın stokiyometrik orandan daha büyük miktarda ilave edilmesine rağmen düşüktür.

Bazı tipik performans verileri:

Dolomit Süreci:

Optimum parçacık büyüklüğü: 10-15 µm

Optimum dolomit ilavesi: Stokiyometrik miktarın 2, 5 katı.

Kaldırma verimi:

250 ppm SO2 ile% 70

130 ppm SO2 ile% 85

Kireçtaşı Süreci :

Optimum kireçtaşı ilavesi: kömürün% 10'u ateşlenir

Kaldırma verimliliği: 550-890 ppm SO 2 ile% 40-80

Akışkan yataklı bir kömür yakıcıda kireçtaşı / dolomit kullanıldığında daha yüksek ayrılma verimliliği sağlanabilir.

Kireçtaşı / dolomit bazlı kuru işlem, kireç / kireçtaşı bulamaç ıslak işleminden daha az etkili olmasına rağmen, aşağıdaki avantajlara sahiptir:

(i) Baca gazı yüksek bir sıcaklıkta işlenebilir,

(ii) Karmaşık bir arıtma ünitesine gerek yoktur.

Bu kuru işlem, rejenerasyon ünitelerinin karmaşıklıkları nedeniyle yıpranma ve yüksek yatırım maliyeti nedeniyle aşırı emici kayıptan muzdarip olduğu için kuru geri kazanım işlemlerinde bir kenara sahiptir.

Kuru Kurtarma İşlemleri:

A. Metal Oksit Süreci:

(i) Aktif Manganez Oksit Prosesi:

Bu süreç Mitsubishi Heavy Industries tarafından geliştirilmiştir. Aşağıdaki adımlardan oluşur:

Adım I:

Hidratlanmış manganez oksit, manganez sülfatın üretilmesi sonucunda eş zamanlı olarak SO2 içeren bir baca gazıyla temas ettirilir.

Mn203 + 2 S02 + ½ 02 -> 2 MnS04 …………………………………… (5.3)

Adım ll:

Bu şekilde üretilen manganez sülfat, sulu amonyak ve hava ile ayrı bir kapta reaksiyona sokulur, bu şekilde amonyum sülfat üretilir ve manganez oksit çökeltilir.

2MnS04 + 4 NH40H + 0 02 -> 2 (NH4) 2S04 + Mn2O3 + 2 H20; ……………………………… (5.4)

Adım Ill:

Üretilen bulamaç süzülür. Manganez oksidi kurutulur ve geri dönüştürülür. Amonyum sülfat çözeltisi konsantre edilir ve elde edilen amonyum sülfat kristalleri pazarlanır.

S02 kaldırma işleminin etkinliği% 90 civarında olabilir.

(ii) Bakır Oksit Prosesi :

Bu işlemde alümina destekli bakır oksit topakları yaklaşık 400 ° C'de CuS04 üretmek üzere bir baca gazında bulunan S02 ve 02 ile reaksiyona girer.

Daha sonra CuS04, 400 ° C civarında hidrojen veya metan ile indirgenir, reaksiyon

Metan kullanımı kok birikmesine ve yatağın tıkanmasına neden olabilir.

Bir sonraki aşamada bakır hava ile oksitlenir ve reaktör on-line duruma getirilir.

Üretilen S02 sülfürik aside veya element sülfüre dönüştürülebilir.

İşlem bir döngü içerisinde çalıştığından en az iki reaktöre ihtiyaç vardır.

Süreci umut verici görünüyor. Bununla birlikte, pahalı reaktörler ve büyük miktarda indirgeyici gaz (H2 / CH4) gerektirir.

(iii) Alkalize Alümina Süreci:

Bu işlem, halihazırda yaklaşık 1.60 mm çapındaki alüminyum sodyum oksit peletlerinin yaklaşık 330 ° C'de S02 taşıyan baca gazı ile temas ettirilmesiyle gerçekleştirilmektedir; bu, alümino-sodyum sülfat oluşumu ile sonuçlanmaktadır.

Alumino-sodyum sülfat peletleri daha sonra, alüminyum sodyum oksidi yeniden oluşturmak ve bu şekilde üretilen H2SH2S'yi üretmek için hali hazırda H- ve CO ile başka bir kulede indirgenir, böylece üretilen Sülfür geri kazanımı için işleme tabi tutulur.

Bu işlem, yaklaşık% 90'lık bir S02 uzaklaştırma verimliliğine sahip olabilir. Bununla birlikte, bu işlemde karşılaşılan en büyük problem, topakların yıpranması ve bunun sonucunda kayıplara neden olmaktadır. Bu kayıp, sürecin ekonomisini olumsuz etkilemektedir. Henüz ticari bir uygulama bulamadı.

B. Aktif Karbon Prosesleri:

(i) Takviye İşlemi:

Bu işlem iki aşamada gerçekleştirilir. İlk aşamada, S02 içeren bir baca gazı, yaklaşık 150-200 ° C'de hareketli bir karbon parçacıklarının hareketli yatağına adsorbe edilir. Emici, şu anda karşı çalıştırılır. Bu işlemde kullanılan aktif karbon partikülleri, torf veya benzeri malzemenin vakumlu karbonizasyonuyla üretilir. Bu sürecin ekonomik potansiyelinin anahtarı, düşük maliyetli bir adsorbanın mevcudiyetidir.

Adsorpsiyon işlemi sırasında adsorban yüzeyinde aşağıdaki reaksiyon gerçekleşir:

İkinci aşamada, adsorbe ediciden çıkan sülfürik asit yüklü karbon partikülleri, H2S04'ün geri kazanılması için olduğu gibi veya S02 olarak muamele edilir. Yenilenen karbon parçacıkları adsorbe ediciye geri dönüştürülür.

Kükürt içeren bileşiklerin yüklü karbon parçacıklarından geri kazanılması için iki alternatif işlem vardır:

(a) Karbon parçacıklarını suyla yıkayın. Bu seyreltik sülfürik asit çözeltisinin üretimi ile sonuçlanır. Islak karbon parçacıkları kurutulur ve geri dönüştürülür. Bu işlemin dezavantajı seyreltik sülfürik asit çözeltisinin depolanması, taşınması ve pazarlanmasında karşılaşılan zorluklardır.

(b) Sülfürik asit yüklü karbon parçacıklarını yaklaşık 380-450 ° C'ye ısıtın. SO 2, C02, CO ve H20 ısıtmasında üretilir ve karbon partikülleri yeniden aktifleşir. Üretilen gaz, sülfürik asit üretmek için kullanılabilecek yaklaşık% 10-15 S02 içerir. Yenilenen karbon partikülleri adsorbe ediciye geri dönüştürülür.

Reinluft işleminin temizleme verimliliği yaklaşık% 90'dır.

(ii) Westvaco Süreci :

Westvaco Süreci hareketli bir yatakta aktif karbon parçacıkları kullanır. İşlem sırasında oluşan ara ürün sülfürik asittir ancak son olarak sülfür elementel sülfür olarak geri kazanılır.

İşlem aşağıdaki adımlarla gerçekleştirilir.

Adım I:

S02, 02 ve bir baca gazında bulunan nem, sülfürik asit üretmek için aktif karbon parçacıkları üzerinde birleşir.

Adım ll:

Adsorbe edilen sülfürik asit, karbon parçacıklarının yüzeylerinde element kükürt üretmek için H, S ile reaksiyona sokulur.

Adım Ill:

Temel kükürt tanecikleri içeren karbon tanecikleri, yoğunlaştırılan ve erimiş kükürt olarak toplanan kükürt buharını üretmek üzere ısıtılır.

Adım IV:

Karbon parçacıkları üzerinde bulunan artık kükürt, hidrojen (H2) ile reaksiyona girerek ve böylece karbon parçacıklarını tekrar aktif hale getirerek H2S'ye dönüştürülür. Üretilen H2S, Adım II'de kullanılır ve karbon partikülleri yeniden kullanılır. Bu işlem pilot ölçekte gerçekleştirilmiştir. Bildirilen SO2 uzaklaştırma verimi% 90'dır. Daha derin bir karbon yatak kullanılarak% 99 oranında temizleme veriminin elde edilebileceği iddia edilmiştir.

Sürecin dezavantajları:

(i) Karbon parçacıklarını barındırmak için gereken kazanın boyutu büyüktür ve yatak boyunca basınç düşüşü yüksektir;

(ii) Artık kükürtün giderilmesi için gereken hidrojen miktarı (Aşama IV) stokiyometrik miktardan çok daha yüksektir.

C. Erimiş Karbonat Süreci:

Atomik Uluslararası Erimiş Karbonat İşlemi, SO2'yi yaklaşık 450 ° C'de bir atık gazdan absorbe etmek için ağırlıkça% 32 Li2C03, % 33 Na2C03 ve% 35 K2C03 içeren ötektik bir eriyik kullanır. Bu işlemin S02 uzaklaştırma verimliliğinin, % 0.1 ila% 3 S02'ye sahip olan etkili bir gazdan yaklaşık% 99 olduğu bulunmuştur.

Tepkimeler aşağıdaki gibi ifade edilebilir:

S02 + M 2 CO3 —–> M 2 S03 + C02 …………………… (5.11)

S02 + ½ O, + M 2 CO 3 —–> M 2 SO 4 + CO 2 ……………. (5.12)

Yüklenen eriyik daha sonra H ve CO karışımı ile azaltılır, bu sayede H 2 S, CO ve H20 içeren bir gaz akımı rejenere karbonatlarla birlikte üretilir. Rejenerasyon işlemi yaklaşık 525 ° C'de gerçekleştirilir. Alternatif bir işlem, sülfitin - sülfat erimesini yaklaşık 750 ° C'de karbon ve havayla sülfite erimesidir. Sülfit-karbonat eriyiği ayrıca yaklaşık 450 ° C'de buhar ve C02 ile reaksiyona girerek H2S ve karbonat eriyiğinin oluşmasına neden olur.

Üretilen H2S, sülfürik asit üretimi için veya element sülfür üretimi için kullanılabilir. Her ne kadar bu işlemi kullanan bir bütünleşik bir birimin işletimi henüz üstlenilmemiş olsa da, söz konusu benzersiz teknoloji nedeniyle süreç ilgi çekicidir. Bu işlem tozsuz baca gazından kükürt geri kazanımı için kullanılabilir.

Azaltma Süreci # 2. Islak İşlemler:

Bu işlemler SO2 içeren atık gazların sulu bir bulamaç veya sulu bir çözelti ile fırçalanmasıyla gerçekleştirilir.

Islak Atık İşlemleri:

A. Kireç / Kireçtaşı Esaslı İşlemler:

(i) Geleneksel İşlemler:

Bu işlemde, parçacık halindeki maddeden kurtulmuş bir baca gazı akımı ağırlıkça% 5-10 katı olan sulu bir kireç / kireç taşı süspansiyonu ile temizlenir. SO2, bu işlemin giderim etkinliği yaklaşık% 80 ila 95'tir.

Kireçtaşı kireçten daha ucuz olsa da, bazı uygulamalar için kireç daha yüksek reaktivite nedeniyle tercih edilir. Sert gaz, aynısını bir istif vasıtasıyla atmosfere boşaltmadan önce tekrar ısıtılır.

Yıkama tabanından harcanan süspansiyon, bir kısmının, yıkama suyuyla ve yeni eklenen kireç / kalker tozu ile yıkamaya geri beslendiği bir devridaim tankına beslenir. Kalan kısım bir çökeltme havuzuna boşaltılır. Havuzdaki çökelmiş çamur atılır ve üstte kalan sıvı, sulu süspansiyonla birlikte temizleyiciye tekrar sirküle edilir. Yıkayıcıda esas olarak bi-sülfit ve bi-sülfat üretilir. Bunlar devridaim / gecikme tankında daha fazla reaksiyona girer.

Yıkayıcıda meydana gelen reaksiyonlar:

2CaCO 3 + 4 SO2 + O 2 + 2 H20 -> Ca (HSO 3 ) 2 + Ca (HSO 4 ) 2 + 2 CO 2 …… (5.13)

2 Ca (OH) 2 + 4 S02 + 02 -> Ca (HSO3) 2 + Ca (HSO 4 ) 2 …………………… (5.14)

Devridaim / geciktirme tankında meydana gelen reaksiyonlar aşağıdaki gibi özetlenebilir:

CaCO 3 + Ca (HSO 3 ) 2 -> 2 Ca S03 + H20 + CO 2 ………… .. (5.15)

CaCO 3 + Ca (HSO 4 ) 2 -> 2 Ca SO 4 + H20 + CO 2 ………… .. (5.16)

Ca (OH) 2 + Ca (HSO3) 2 -> 2 Ca S03 + 2H2O ……………… (5.17)

Ca (OH) 2 + Ca (HSO4) 2 -> 2 Ca S04 + 2 H20 ……………… (5.18)

% 95 veya daha fazla CaCO3 içeren kimyasal sınıf kalker bu işlem için en uygun olanıdır. Dolomitin nispeten inert olması bu işlem için uygun değildir. Kireçtaşı bazlı işlem için L / G kütle oranı 65'i geçmelidir ancak kireç bazlı işlem için yaklaşık 35 L / G kütle oranı yeterli bulunmuştur. Gerekli olan kireç SO2 oranının giderilmesi için yüksek reaktivite nedeniyle stokiyometrik oranın yaklaşık 1.05-1.15 katı, kireçtaşı için ise gerekli oran 1.25 ila 1.6 arasındadır.

Kireçtaşı kireçe kıyasla daha ucuzdur, ancak kireçtaşı bazlı bir ovucu boyutu, kireç bazlı bir ovucu için öncekine göre daha yüksek L / G oranı nedeniyle daha büyük olacaktır. Büyük bir kurulum için kireçtaşı işlemi ekonomik, küçük bir kurulum için ise kireç işlemi daha ekonomik olacaktır

Bir yıkayıcının düşük bir pH'da (pH 5'ten az olmamak üzere) çalıştırılması, sert kalsiyum sülfat kantarlarının (yıkayıcılarda ve devridaim sistemlerinde) oluşumunu teşvik ederken, daha yüksek bir pH'da (8'i aşan etkili yıkayıcı pH'da) işlem, yumuşak kalsiyum sülfit taneciklerinin oluşumunu teşvik eder .

Kireçtaşı sistemi için optimum pH 5, 8 ile 6 arasındadır. Kireç sistemi için hafif asidik pH en uygundur. Baca gazı içindeki kireç ve C02 arasındaki reaksiyon CaCO3'ün pH 6.7'nin üzerine çökmesine neden olur, bu da daha yüksek bir kireç tüketimi sağlar. Dolayısıyla bir kireç sistemi için pH'ın 6.7'yi geçmesine izin verilmemelidir.

Bir devridaim tankında kalma süresi bir kireçtaşı sistemi için yaklaşık 10 dakika ve aynı bir kireç sistemi için yaklaşık 5 dakikadır.

Bir kireçtaşı sisteminin ve bir kireç sisteminin yaklaşık çamur bileşimleri Tablo 5.1'de listelenmiştir.

(ii) Chiyoda Safkan 121 Süreci :

Kireçtaşı bulamacı bu işlemde emici olarak kullanılır. Bununla birlikte, geleneksel kireçtaşı işleminden üç açıdan, yani (1) emici pH'ı farklıdır. (2) reaktör tasarımı ve (3) havanın reaktörün alt kısmına sokulması. SO2, SO3'e oksidasyon için hava kullanılır.

Bu işlemde tutulan pH yaklaşık 4 ila 5 arasındadır; Sonuç olarak, oluşan sülfit, sülfata oksitlenir. İşlem, jet kabarcıklanma reaktörü adı verilen özel tipte bir tek reaktörde gerçekleştirilir. İşlem son ürün olarak alçı ürettiğinden, sıvı geri dönüşümüne gerek yoktur.

Sorunsuz pürüzsüz çalışma ve 1000-2000 ppm arasında değişen baca gazı SO 2 konsantrasyonuyla% 97-99 aralığında SO 2 giderim etkinliği bildirilmiştir. Yüksek kireçtaşı kullanımı ve çamurun yüksek alçı içeriği gözlenmiştir.

Genel reaksiyon aşağıdaki gibi özetlenebilir:

CaCO3 + S02 + 1/2 02 + 2 H20 -> Ca S04. 2H2O + CO2 ………… .. (5.19)

(iii) Çift Alkali İşlemi :

Bu işlemde bir baca gazı S02'yi emen bir sodyum sülfit çözeltisi ile muamele edilir,

Ana reaksiyon aşağıdaki gibi ifade edilebilir:

Na2S03 + S02 + H20 -> 2 NaHS03 ……………… .. (5.20)

Harcanan çözeltide bulunan diğer kimyasallar sodyum sülfit, sodyum sülfat ve sodyum karbonat olabilir. Harcanan likörün bir kısmı emiciye geri dönüştürülür. Diğer kısım kireç veya kireçtaşı tozu ile muamele edilir.

Reaksiyon ürünleri çözünmez kalsiyum sülfit ve sülfat, çözünür sodyum sülfit (ve hidroksit) 'dir. Çökelti bir çökeltici içinde kalınlaştırılmıştır. Çamur süzülür ve kek yıkanır. Kalıcı sodyum karbonat ile birlikte çökeltme ve süzme işlemlerinden berrak likör emiciye geri döner.

İki bağımsız maliyet çalışması, bir çift alkali sistemin kurulmasının ve çalıştırılmasının maliyetinin, nispeten yüksek bir sülfürlü baca gazının işlenmesi için bir kireçtaşı bulamaç yıkama sistemininkinden daha az olduğunu göstermiştir.

(iv) Asit Süreci:

Bu işlem çift alkali işlem için bir alternatiftir. Bu işlemde S02 seyreltik bir sülfürik asit (% 2-3 H2S04) çözeltisinde katalizör olarak demirle emilir.

Meydana gelen reaksiyonlar:

2 S02 + 02 2 + 2 H20 -> 2 H 2 SO 4 ………………… .. (5.21)

2 Fe SO 4 + SO 2 + O 2 -> Fe 2 (SO 4 ) 3 ……………… .. (5.22)

Fe 2 (SO 4 ) 3 + SO2 + 2 H20 -> 2 Fe SO 4 + 2 H 2 SO 4 ……………… .. (5.23)

Bu şekilde üretilen sülfürik asit, alçıtaşı çöktürmek için kireçtaşı ile reaksiyona sokulur.

Bu işlemin SO2 giderim etkinliğinin yaklaşık% 90 olduğu bildirilmiştir.

B. Alkali Metal Esaslı İşlem :

Bu aynı zamanda, ne kireç ne de kalkerin doğrudan veya dolaylı olarak kullanılmadığı bir çöpe atma işlemidir. SO2 içeren nispeten küçük bir baca gazı akışının işlenmesi için uygundur. Fırçalamada kullanılan alkali sodyum hidroksit veya karbonattır.

Bu işlemde, bir baca gazı akımı önce bir venturi temizleyiciden geçirilerek soğutulur. Ardından, temizlenen soğutulmuş gaz, bir tek elek tepsisi kolonunda bir alkali çözelti ile temizlenir. Son olarak, muamele edilmiş gaz sıcak hava ilave edilerek tekrar ısıtılır ve bir istif vasıtasıyla atmosfere boşaltılır.

Venturi yıkayıcı geri dönüştürülmüş bir çözelti ile beslenir, elek tepsisi kolonu ise taze bir alkali çözelti ile beslenir.

Bu sürecin avantajı düşük sermaye maliyetidir. Bununla birlikte, kimyasal maliyet ve harcanan likörün elden çıkarılmasından dolayı toplam işletme maliyeti düşük sermaye maliyetinden ağır basmaktadır. Bu işlemin bildirilen SO2 giderme etkinliği yaklaşık% 85'tir

Islak Geri Kazanım İşlemleri:

A. Metal Oksit / Hidroksit İşlemleri:

(i) Magnezyum Oksit Prosesi :

Bu işlem üç adımda gerçekleştirilir.

Adım I:

İlk adımda, önceden temizlenmiş bir SO2 taşıyan gaz akımı, sulu bir magnezyum süspansiyonu ile temizlenir.

Oluşan reaksiyonlar:

MgO + 2 S02 + H20 ——> Mg (HSO 3 ) 2 ………………… (5.24)

Mg (HSO3) 2 + MgO ——> 2 Mg S03 + H20 ……………. (5.25)

2 Mg S03 + O 2 ——> 2 Mg S04 …………………… (5.26)

Adım ll:

Bu aşamada, magnezyum sülfit-sülfat bulamacının bir kısmı, reaksiyona girmemiş magnezya ile birlikte, makyaj magnezi ve suyla karıştırılan temizleyiciye geri dönüştürülür. Bulamacın diğer kısmı süzülür ve kek kurutulur.

Adım Hasta :

Üçüncü aşamada, kurutulmuş kek kok ile karıştırılır ve yaklaşık 850-900 ° C'de bir fırında kalsine edilir.

Kalsinasyon sırasında aşağıdaki reaksiyonlar gerçekleşir:

Mg (HSO3) 2 ——> MgO + 2 S02 + H20 ……………. (5.27)

Mg S03-—> MgO + S02 …………… .. (5.28)

MgS04 + C + ½ O 2 ——> MgO + S02 + C02 ………………. (5.29)

Yenilenmiş MgO, temizleyiciye geri dönüştürülür ve üretilen S02, sülfürik asit üretimi için kullanılır.

PECO'nun Craumby Unit 1 tesisinin SO2 giderim verimliliğinin% 96-98 olduğu rapor edildi.

(ii) Mitsubishi Mangan Oksi-hidroksit Prosesi :

Bu işlem, SO2 içeren önceden temizlenmiş bir atık gazın, yüzde üç manganez oksi-hidroksit bulamacı ile fırçalanmasıyla gerçekleştirilir, bu sayede manganez sülfit ve sülfat aşağıda gösterildiği gibi üretilir.

Mn (OH) 2 + S02 ——> MnS03 + H20 ………… .. (5.30)

Mn (OH) 2 + S02 + ½ O 2 ——> MnS04 + H20 ………………. (5.31)

Yıkama çıkışından gelen bulamaç, bir amonyum sülfat çözeltisinin oluşması ve rejenere edilmiş Mn (OH) 2 parçacıklarının oluşmasıyla sonuçlanan amonyak ve oksijen ile reaksiyona sokulur. Süspansiyon, temizleyiciye geri dönüştürülen Mn (OH) 2'yi ayırmak için süzülür. Amonyum sülfat çözeltisi, pazarlanan (NH4) 2S04'ü kristalleştirmek için konsantre edilir.

Mn SO3 + 2 NH40H + ½ O2 ——> Mn (OH) 2 + (NH4) 2S04 (5.32)

MnS04 + 2 NH40H ——> Mn (OH) 2 + (NH4) 2S04 (5.33)

Bu işlemin S02 giderim verimliliği% 97 civarında olabilir.

B. Aktif Karbon (Lurgi Sulphacid) İşlemi :

Lurgi Sulphacid işlemi, yaklaşık% 0.1 ila 1.5 S02 içeren bir atık gazın bir aktif karbon yatağından geçirilmesiyle gerçekleştirilir. Karbon yatağı, S02 ila S03'ün oksidasyonunu katalize eder, bu da yatağa püskürtülen suyla reaksiyona girer.

% 10-15 H2S04 konsantrasyonuna sahip seyreltik bir sülfürik asit çözeltisi üretilir. Seyreltik asit, gelen gazın (190-210 ° C) ısısı kullanılarak yaklaşık% 60-70'e konsantre edilir, böylece gaz karbon yatağına girmeden önce 40-50 ° C'ye soğutulur. Karbon yatağından çıkan gaz istifin bertaraf edilmesinden önce yeniden ısıtılır.

Bu işlemin S02 uzaklaştırma verimi yaklaşık% 95'tir.

C. Sitrat Süreci:

Bu işlem, S02'nin sudaki çözünürlüğünün düşük olduğu, ancak suyun sodyum sitrat ile tamponlandığında önemli ölçüde arttığı gerçeğine dayanmaktadır. İşlem sırasında gerçekleşen temel reaksiyon şudur:

S02 + H20 ——> H 2 SO3 ……………… .. (5.34)

Sitrat tamponlu çözeltide S02'nin absorpsiyonu sırasında, bazı S02, sırayla H2S04'e dönüştürülen S03'e oksitlenebilir. Oksidasyon reaksiyonunu baskılamak için, fırçalama çözeltisine tiyosülfat eklenir. Üretilen sülfürik asit (H2S03) çözeltisi daha sonra H2S ile reaksiyona sokulur, bu elementel sülfür oluşumuna neden olur. Elementel kükürt, yüzdürmeyle çözeltiden ayrılır. Çözelti yıkayıcıya geri dönüştürülür.

Bu işlem, SO 2 'nin eritici gazlardan geri kazanılması için ABD Burine Bürosu, Salt Lake City Metalurji Araştırma Merkezi tarafından geliştirilmiştir. Daha sonra kömür yakıtlı kazan baca gazı üzerinde pilot tesis ölçeği denemeleri yapıldı. Hem eritici hem de kazan baca gazı ile ilgili denemelerin sonuçlarının umut verici olduğu bulunmuştur. Kükürt giderme etkinliğinin% 95-97 olduğu rapor edilmiştir.

D. Sülfitin İşlemi :

Sülfidin işlemi, yıkama sıvısı olarak yaklaşık 1: 1 oranına sahip bir ksilidin ve su karışımı kullanır. Ksilidin ve su karışmaz, ancak bazı S02 ksilidin ile reaksiyona girdiğinde sistem karışabilir hale gelir.

İşlem, o anda seri halde çalışan iki emici kümesi ile gerçekleştirilir. Toz emici SO2 içeren gaz, birinci emicinin altına, ikinci emiciyi terk eden sıvı akımının beslendiği tepeye verilir. Birinci emiciden çıkan gaz, geri kazanılmış bir ksilidin-su karışımı ile ovalanan ikinci emicinin tabanına verilir.

İkinci emiciden çıkan temizlenmiş gaz, işlemden geçmiş gazı sonlandırmadan önce, ksilidin buharının geri kazanılması için seyreltik sülfürik asit ile temizlenir. Birinci emiciden çıkan likör, SO2'nin geri kazanılması için dolaylı olarak termal olarak sıyrılır. Sıyırıcı ve SO2'nin yanı sıra su buharı içeren sıyırıcıdan gelen gaz, ksilidin ve suyun yoğunlaşması için bir soğutucu-yoğunlaştırıcıdan geçirilir. Gaz (esas olarak S02), ksilidin buharının daha fazla geri kazanılması için temizlenen bir sonraki sudur.

Termal sıyırıcıdan çıkan sıvı akışı soğutulur ve şunlarla karıştırılır:

(1) Soğutucu kondenserden gelen sıvı,

(2) Su yıkama kolonundan çıkan sıvı ve

(3) Seyreltik sülfürik asit temizleyiciden elde edilen sıvı.

Bu karışımın su katmanının bir kısmı, kalan akışta 1: 1 oranına sahip bir ksidin-su karışımına sahip olacak şekilde atılır. Bu akış, emici olarak ikinci emici içine geri beslenir. Zaman zaman geri dönüşüm akışına bir sulu soda külü çözeltisi eklenir, böylece akışta mevcut olan ksilidin sülfat ksiliine dönüştürülür. Bu işlem, bir atık gazın S02 içeriği, ksilidin kaybından dolayı düşük olduğunda ekonomik değildir.

E. Dimetil anilin (ASARCO) Süreci :

AS ARCO Prosesi, S02 içeriğine göre% 3.5 veya daha fazla olan bir atık gazı arıtması açısından daha iyidir.

S02 içeren bir atık gaz, ilk önce dimetil anilin ve sonra S02 izlerini arıtılmış gazdan çıkarmak için bir soda külü çözeltisi ile temizlenir. Son olarak, egzoz gazı dimetil anilinin bir istifin içinden temizlenmeden önce uzaklaştırılması için seyreltik sülfürik asit ile ovulur.

S02 bakımından zengin dimetil anilin, S02'nin geri kazanılması için buharla sıyrılır. Elde edilen buhar S02 karışımı kuru S02 elde etmek için sülfürik asitle temizlendi. Geri kazanılan S02, sıvılaştırılabilir veya sülfürik aside dönüştürülebilir. % 99'a kadar SO2 iyileşmesi bildirilmiştir. Rejenere dimetil anilin, temizleyiciye geri dönüştürülür. Bu işlemin Sülfit işlemine göre avantajları düşük reaktif kaybı, düşük buhar tüketimi ve daha az işçilik gereksinimidir.

F. Amonyak (COMINCO) Süreci :

Bu işlem iki aşamada gerçekleştirilir. Birinci aşamada S02, sulu amonyak çözeltisi ile ovarak, kavurma tesislerinden çıkan atık gazlardan çıkarılarak amonyum bi-sülfit üretilir:

NH40H + S02 ——> NH4 (HSO3) ………………. (5.35)

İkinci aşamada, bi-sülfit çözeltisi sülfürik asit ile muamele edilir. Oluşan karışım hava ile sıyrılır. Havadan sıyrılan çözelti, amonyum sülfat içerir, oysa gaz akımı S02, hava ve nem içerir.

2NH 4 (HSO3) + H 2 SO 4 ——> (NH 4 ) 2 SO 4 + 2 H 2 SO 3 ……………… .. (5.36)

(NH4) 2 S04 + 2H2S03 + hava ——> (NH 4 ) 2 S04 + 2 S02 + 2 H20 + Hava ………… .. (5.37)

Amonyum sülfat çözeltisi, amonyum sülfat kristalleri üretmek üzere konsantre edilir. Kurutma işleminden sonra SO2-hava gaz karışımı sülfürik asit üretmek için kullanılır.

SO2 giderim verimliliğinin% 85-97 arasında değiştiği görülmüştür.

Kaldırma verimliliğinin dayandığı temel faktörler şunlardır:

(i) Paketlenmiş yatağın yüksekliği,

(ii) Çalışma sıcaklığı ve

(iii) Soğutucudaki sıvı / gaz (L / G) kütle oranı.

G. Sodyum Sülfit (Wellman-Lord) Süreci :

Başlangıçta bu işlem potasyum sülfit-bi-sülfit döngüsüne dayanıyordu. Bununla birlikte, şu anda daha az pahalı sodyum tuzları kullanılmaktadır. Bu işlemde S02 içeren bir atık gaz akımı, sodyum bi-sülfit oluşumu ile sonuçlanan bir sodyum sülfit çözeltisi ile temizlenir. Reaksiyon şöyle özetlenebilir

Na2S03 + S02 + H20 ——> 2 NaHSO3 ………… (5.38)

Bu şekilde oluşan bi-sülfit çözeltisi, vakum altında bir zorlamalı sirkülasyon evaporatöründe konsantre edilir. Konsantre edilen çözelti daha sonra bi-sülfitin sülfite ayrışmasına neden olan daha yüksek bir sıcaklıkta buharla soymaya tabi tutulur. Böylece üretilen sodyum sülfit, çözeltiden kristalize olur. Reaksiyon şu şekilde ifade edilebilir:

2 NaHSO3 ——> Na2S03 + S02 + H20 ……… .. (5.39)

Na2S03 kristalleri ayrılır, çözündürülür ve çözelti absorbe ediciye geri döndürülür. Nemli S02 gazı kurutulur ve bir sülfürik asit tesisine beslenir.

SO'nun ortalama uzaklaştırılma verimi% 91 civarında gözlenmiştir.

H. Sodyum Hidroksit Prosesi :

S02 içeren bir baca gazının sodyum hidroksit çözeltisi ile temizlenmesi bi-sülfit ve sülfit oluşumuna neden olur.

2 Na OH + CO2 ——> Na2C03 + H20 ……………… .. (5.40)

Na2C03 + S02 ——> Na2S03 + C02 ……………… .. (5.41)

Na 2 S03 + S02 + H20 ——> 2Na (HSO 3 ) ……………… .. (5.42)

Na OH + SO2 ——> NaH SO3 ……………… .. (5.43)

Sodyum sülfit-bi-sülfit çözeltisi daha sonra çinko oksit (ZnO) tozu ile muamele edilir, burada ZnS03 çökeltilir ve NaOH çözeltisi yeniden üretilir. NaOH çözeltisi emiciye geri dönüştürülür.

Çöken ZnS03 kuruttuktan sonra kavrulur.

Zn SO3 ——> ZnO + SO 2 ……………… .. (5.44)

ZnO yeniden kullanılır ve S02 bir sülfürik asit tesisine beslenir.

I. Biyolojik Süreç :

Bu işlem, bazı katalizör toz parçacıkları ile birlikte N2, O2, H20, CO2, CO, SO x ve NOx içeren FCC egzoz gazının arıtılması için Monsanto Enviro-Chem Sistemi ve UOP sistemi tarafından ortak olarak geliştirilmiştir. SOx konsantrasyon aralığı 250-2300 ppm ve gaza NOx yaklaşık 200 ppm idi.

İşlem, egzoz gazının NaHC03 çözeltisi ile ters jetli bir ıslak temizleyicide fırçalanmasından oluşur. Fırçalama sırasında gerçekleşen ana reaksiyon

Na HC03 + S02 — -> Na HSO 3 + C02 ……………… .. (5.45)

Bazı sodyum bi-sülfit, muamele edilen gazdaki oksijenin varlığı nedeniyle Na2S04'e oksitlenebilir. Bazı katı parçacıkları içeren gaz-sıvı karışımı, bitişik bir kapta iki akıma ayrılır. Gaz, kabın tepesinden çıkar ve sıvı bir kartere akar. Filtrasyondan sonra karterden gelen sıvı, temel olarak temizleyiciye geri dönüştürülürken, bir kısmı bir anaerobik biyo-reaktöre beslenir

Biyoreaktörde, sülfit ve sülfat, uygun bir indirgeyici madde sınırlı miktarda tedarik edildiğinde sodyum bi-sülfite veya daha fazla miktarda indirgeyici madde kullanıldığında H2S'ye indirgenir. İndirgeyici madde düşük saflıkta bir hidrojen gazı veya etanol veya metanol olabilir. Etanol veya metanol, mikro organizmalar için karbon kaynağı olarak kullanılabilir.

Anaerobik reaktörde gerçekleşen reaksiyonlar:

(I) sınırlı miktarda indirgeyici ajan ile -

NaHSO 3 + 3 H 2 —–> NaHS + 3 H 2 O ……………… .. (5.46)

Na2S04 + 4H2 + CO2 —–> NaHS + NaHC03 + 3 H202 ……………… .. (5.47)

(II) daha büyük bir indirgeyici madde tedarikiyle:

NaHSO 3 + 3 H 2 + CO 2 —–> NaHCO 3 + H 2 S + 2 H 2 0 ……………… .. (5.48)

Na2S04 + 4H2 + 2C02 —–> 2 Na HC03 + H2S + 2H2O …………… (5.49)

CO2 ile karıştırılan H2S üretildiğinde, gaz bir amin emiciye veya başka bir kükürt geri kazanım birimine yönlendirilir. Anaerobik reaktör çıkışından NaHC03 içeren sıvı emiciye geri dönüştürülür.

Bununla birlikte, eğer NaHS anaerobik reaktör atık sularında mevcutsa, NaHC03'ün yenilenmesi ve reaksiyona göre elementel kükürt üretimi için aerobik bir reaktöre beslenir:

NaHS + + 02 + CO 2 —–> NaHC03 + S ……………… .. (5.50)

Temel kükürt içeren bulamaç süzülür ve Na HC03 içeren süzüntü temizleyiciye geri dönüştürülür.

Tüm işlemin toplam kükürt giderme etkinliği, % 98 kadar yüksek olabilir.