Система очистки дымовых газов

Дымовые газы из электрофильтра печи бокового дутья поступают в высокоэффективный скруббер, контактируют с орошающей жидкостью для охлаждения, удаляют большую часть минеральной пыли и других примесей, затем поступают в насадочную скрубберную башню, где дополнительно очищаются от пыли орошающей жидкостью и снова охлаждаются; после второй промывки дымовые газы поступают в автоматическую систему газораспределения: 50% дымовых газов направляется в систему улавливания SO2 композитным амином, 50% — в башню охлаждения дымовых газов, где промываются орошающей жидкостью, дополнительно очищаются от пыли и охлаждаются, затем поступают в двухступенчатый электронный туманоуловитель для удаления кислотного тумана и других примесей перед следующим этапом сухой абсорбции.

Процесс сухой абсорбции

Дымовые газы из системы очистки печи бокового дутья и чистый SO2 из системы улавливания SO2 композитным амином смешиваются и поступают в сушильную башню, орошаются 93% серной кислотой для осушки воды до 0,1 г/Нм³, затем поступают в SO2-нагнетатель конверсионной секции. После поглощения воды серная кислота поступает в циркуляционный бак, концентрация поддерживается 98% серной кислотой из циркуляционной системы абсорбционной башни, которая направляется циркуляционным кислотным насосом в кислотный охладитель сушильной башни, охлаждается и распыляется в сушильную башню. Образовавшаяся 93% серная кислота поступает в циркуляционный бак абсорбционной башни.

Первичный конверсионный газ из конверсионной секции поступает в абсорбционную башню, и серная кислота после поглощения возросшей концентрации SO3 поступает в циркуляционный бак. В 93% серную кислоту, поступающую в циркуляционную систему сушильной башни, добавляют воду для поддержания концентрации, затем циркуляционным кислотным насосом направляют в кислотный охладитель абсорбционной башни для охлаждения и далее на распыление в абсорбционную башню. Часть дополнительной 98% серной кислоты направляется в циркуляционный бак сушильной башни, а часть — в бак готовой кислоты в качестве товарной продукции.

Первичный конверсионный газ, абсорбированный SO3 в абсорбционной башне, после удаления кислотного тумана и кислотной пены волокнистым туманоуловителем в верхней части башни направляется в систему улавливания SO2 композитным амином.

Процесс конверсии

Дымовые газы с концентрацией SO2 около 5,5% из сушильной башни секции сухой абсорбции нагнетаются SO2-нагнетателем, обмениваются теплом в третьем, втором и первом теплообменниках (SO3-газ в межтрубном и трубном пространстве), подогреваются электронагревательной печью до температуры 420–430°C и затем поступают в конвертер для первой конверсии.

После трёх стадий каталитической реакции степень конверсии составляет 95%; первичный конверсионный газ охлаждается теплообменом и направляется в абсорбционную башню секции сухой абсорбции для поглощения. Газовое теплообменное оборудование — оребрённый высокоэффективный теплообменник.

Для регулировки температуры на входе слоя катализатора в каждой секции установлены необходимые обводные линии и клапаны. Для разогрева конвертера при пуске на входе конверсионной секции установлена электронагревательная печь. После этого процесса конверсии (необходимо использовать высококачественный ванадиевый катализатор) степень конверсии может стабильно поддерживаться на уровне 95% в течение длительного времени, а концентрация SO2 в отходящих газах составляет около 0,27%

Процесс десульфурации

Дымовые газы, поступающие в десульфурационную башню, приходят из системы очистки дымовых газов печи бокового дутья и из хвостовых газов промышленной системы производства серной кислоты по схеме «один оборот — одна абсорбция». Дымовые газы сначала проходят электронный туманоуловитель десульфурации, затем поступают в нижнюю часть абсорбционной башни, где контактируют с обеднённым десульфурационным раствором при противоточном многоступенчатом орошении из верхней части абсорбционной башни, и SO2 в газе поглощается композитным амином в реакции улавливания.

Раствор после поглощения SO2 называется обогащённым раствором, который насосом обогащённого раствора подаётся из абсорбционной башни в теплообменник обогащённого и обеднённого растворов, регенерируется при теплообмене с горячим обеднённым раствором и затем поступает в регенерационную башню. Обогащённый раствор проходит через две насадочные ступени в регенерационной башне, затем поступает в кипятильник, где продолжает нагреваться и регенерируется в обеднённый раствор. Обеднённый раствор со дна регенерационной башни предварительно охлаждается в теплообменнике обогащённого и обеднённого растворов, нагнетается насосом обеднённого раствора, затем охлаждается в охладителе обеднённого раствора и направляется в верхнюю часть абсорбционной башни для повторного поглощения SO2.

Выделенный из регенерационной башни SO2 выводится с паром из верхней части регенерационной башни и поступает в конденсатор, затем в сепаратор. После отделения воды газ SO2 направляется в промышленную систему производства кислоты.

Конденсат возвращается насосом рефлюкса в верхнюю часть регенерационной башни для поддержания водного баланса системы.

В нижней части регенерационной башни установлен кипятильник; для косвенного нагрева раствора в нижней части башни используется пар, обеспечивающий температуру около 105–110°C для поддержания регенерации раствора.

Система очистки раствора. Дымовые газы содержат различные примеси, такие как пыль и кислотный туман, которые накапливаются в ионной жидкости; для их удаления до определённого уровня необходимо создать систему очистки раствора, чтобы обеспечить долгосрочную стабильную работу установки.