Ядерная энергетика Нормы радиационной безопасности Экология тепловой энергетики Фильтры очистки Информационная безопасность Информационные системы

Энергетика

Мокрые абсорбционные методы, использующие для связывания сернистого ангидрида промывочные растворы со щелочными свойствами, получили наиболее широкое распространение. К этим методам относятся:

абсорбция SO2 с помощью основных щелочных соединений (NaOH, Na2CO3, Na2SO3), например, процесс «Wellman-Lord», США, Япония [282]. Связывание SO2 в этом процессе проходит без каких-либо осложнений так как во всем диапазоне pH промывочного раствора образуются хорошо растворимые соли. Этот метод экономически оправдан только тогда, когда возможна регенерация абсорбента, так как эти соединения относительно дороги, а образующиеся в результате реакции легкорастворимые соли не подлежат хранению и дальнейшему использованию;

абсорбция SO2 с помощью щелочно-земельных соединений (Ca(OH)2, CaCO3, Mg(OH)2). В этих процессах связывание SO2 производится при помощи суспензии, поскольку растворимость упомянутых веществ в воде сильно зависит от значения pH раствора. На этих установках имеется серъезная опасность зарастания оборудования трудноудаляемыми отложениями. Это явление наблюдалось у известняковых установок первого поколения и оно послужило причиной отказа от их дальнейшего распространения. Конечным продуктом этих методов, как правило, является гипс, пригодный к дальнейшему применению;

абсорбция SO2 с помощью так называемого двойного щелочного способа, при котором щелочной абсорбент регенерируется с помощью щелочно-земельного соединения с выделением конечного продукта, пригодного для дальнейшего применения. Этот способ получил наибольшее распространение в США и Японии в 1975...1983 гг., однако из-за сложности и высокой стоимости не нашел пока широкого применения, хотя старые установки (в том числе и крупные функционируют);

абсорбция SO2 с помощью соединений аммония (NH4OH и (NH4)2SO3). В результате процесса получается серная кислота и сера.

Все более широкое применение находит постоянно совершенствующийся полусухой метод связывания SO2 – метод распылительной абсорбции, при котором связывание SO2 происходит каплями суспензии извести Са(ОН)2, распыляемой в потоке дымовых газов. Сдерживающим фактором для широкого распространения этого эффективного и относительно несложного метода является ограниченное применение, получаемого в результате процесса конечного продукта – сульфито-сульфатной смеси.

К сухим способам очистки можно отнести:

сухой аддитивный метод (хемосорбция), при котором щелочно-земельные соединения (в основном известняк) непосредственно вдуваются в топку или подаются туда вместе с топливом. метод имеет относительно низкую эффективность, процессы «Bergbau Frschung», Германия; «HOKCO», США и др.;

хемосорбция SO2 с применением окиси меди (метод «УОП-Шель»);

каталитическое окисление SO2 в SO3, с получением в результате процесса серной кислоты, процесс «WSA», разработанный фирмой «Haldor Topse» Дания [282];

адсорбция SO2 с применением активированного угля или кокса, с получением конечного продукта разбавленной серной кислоты или гипса;

радиационно-химическая очистка дымовых газов от окислов серы и азота (радиолиз), разрабатывается фирмой «Штейнмюллер», Германия, также и в России, СО РАН («Институт Ядерной Физики»). Поток дымовых газов после ввода в него аммиака облучается пучком ускоренных электронов. Конечным продуктом является сульфат и нитрат аммония.

3. Мокрые способы очистки

 Мокрые абсорбционные способы очистки дымовых газов от сернистого ангидрида, использующие в качестве сорбента недорогой и недефицитный материал (известь, известняк) получили наибольшее распространение в мире, несмотря на опасность образования в аппаратах трудноудаляемых отложений. Из всего количества действующих на сегодня в мире сероулавливающих установок около 90% составляют установки, использующие этот метод. Освоение данного метода сероочистки в США, Японии, Германии ведется еще с начала 1970-х годов и благодаря накопленному большому опыту эксплуатации он непрерывно совершенствуется. (Достаточно сказать, что к 1980...1983 гг. Около 90% всех сероулавливающих установок работали по мокрому способу [114])

 В основе метода мокрой абсорбционной очистки дымовых газов лежит нейтрализация сернистой кислоты, получающейся в результате растворения диоксида серы, содержащегося в дымовых газах, гидратом окиси Са(ОН)2 (известью) или карбонатом кальция СаСО3 (известняком).Известь более дорогой и дефицитный материал. Однако применение извести в качестве сорбента позволяет почти в 2 раза сократить расход реагента, снизить расход электроэнергии на приготовление суспензии и орошение абсорбера. Поэтому в ряде случаев применение может быть оправдано, несмотря на то, что по сравнению с известняком ее стоимость может быть в 2…2,5 раза выше. С применением извести в США работают около 35% мокрых сероочистных установок, в Германии – 20%, в Японии – 11%.

Созданные в 70—80-е годы инфраструктура и производственные мощности по добыче нефти, газа, угля, железной руды, цветных металлов, алмазов, агрохимического сырья пока еще обеспечивают потребности экономики России и позволяют экспортировать значительную часть сырья.

По удельному показателю обеспеченности активными запасами (отношение запасов к текущей годовой добыче), разработка которых экономически целесообразна по критериям мирового рынка, Россия по основным видам минерального сырья заметно уступает некоторым странам. Только по газу, золоту, серебру и алмазам этот показатель выше общемирового. По многим видам минерального сырья обеспеченность составляет более 25 лет, а по свинцу, цинку, сурьме и россыпному золоту — менее 20 лет.

В России отсутствуют соответствующие требованиям современной промышленности разведанные запасы марганцевых, хромовых, циркониевых руд, а также. высококачественных каолинов, барита, слюды-мусковита. Потребность промышленности России в марганце, хроме, ртути, сурьме, титане почти полностью обеспечивается поставками из стран СНГ.

В настоящее время Россия значительно уступает промышленно развитым странам по количеству потребляемых минеральных ресурсов или продуктов их первичной переработки на душу населения. Так, в начале 90-х годов на душу населения в РФ приходилось: угля — 2,5 т (США — 3,5 т, ФРГ — 6,2 т), алюминия — 10 кг (США - 15,5 кг, ФРГ - 26 кг), меди - 4,6 кг (США - 7,3 кг, ФРГ — 13,7 кг), фосфорных удобрений — 16 кг (США — 157 кг, ФРГ- 122 кг).

В настоящее время добывающая промышленность России обеспечивает большую часть валютных поступлений РФ, но в случае ориентации на интеграцию в мировую экономику посредством развития сырьевых отраслей и экспорта сырья Россия может превратиться в сырьевой придаток промышленно развитых стран мира.

В целом в последние десятилетия в индустриально развитых странах общая закономерность отраслевых сдвигов заключается в заметном снижении удельного веса сырьевых отраслей и сельского хозяйства, в технической модернизации промышленности и быстром росте отраслей сферы услуг. Наиболее радикальные изменения происходят на уровне подотраслей, в рамках которых самую высокую динамику имеют наукоемкие производства.


На главную