Викиди діоксиду сірки, очищення вихлопних газів у навчальних посібниках для студентів хімії
Димові гази - це леткі продукти згоряння палива, вони містять, серед іншого. Діоксид сірки. Діоксид сірки та інші гази потрапляють в атмосферу. Процес доставки називається емісією. Викиди діоксиду сірки від димових газів вугільних електростанцій можна зменшити різними методами.
Викиди - це термін, що використовується для опису скидання (викиду) забруднювачів повітря в атмосферу. Основними джерелами техногенного забруднення повітря є промисловість, транспорт, побутові пожежі та сільське господарство.
Діоксид сірки, проміжний продукт виробництва сірчаної кислоти, також виробляється як компонент вихлопних газів при спалюванні викопного палива, такого як сира нафта та вугілля. Таким чином, він став одним з найнебезпечніших забруднювачів повітря.
Сама діоксид сірки призводить до пошкодження органів дихання людини. Однак він також реагує з вологістю повітря, утворюючи сірчану кислоту.
Частина утворює сірчану кислоту через триоксид сірки. Обидві кислоти сірки є частиною кислотних дощів. Кислотні дощі призводять до закислення ґрунту, порушують життя рослин різними способами і завдають шкоди структурам міст і сіл.
Діяльність людини посилює природні кислотні дощі; у Німеччині він тимчасово досяг значення рН 4,1-4,2 на початку 90-х років. Тим часом, однак, вимірювання знову наближаються до значень 5,0 і, таким чином, потрапляють в діапазон, який спостерігається без втручання людини у значення pH від 5,0 до 5,6. Це відбувається головним чином за рахунок зменшення викидів діоксиду сірки та оксиду азоту від електростанцій через очищення димових газів.
Є кілька способів зменшити кислотні дощі. Економічне використання енергії зменшує кількість викопного палива, що використовується для процесів горіння, а отже, і кількість діоксиду сірки, що виділяється в атмосферу.
Однак, оскільки попит на енергію зростає, залишається лише перейти на альтернативні джерела енергії, наприклад, вітер, воду, сонце, припливи та відливи, використання відновлюваної сировини або атомну енергію, що, в свою чергу, приносить інші проблеми та небезпеку для людства. Або виявлені процеси, наприклад, для видалення діоксиду сірки з відпрацьованих газів вугільних електростанцій.
Це процеси десульфурації димових газів .
Цей процес зменшує викиди діоксиду сірки в димові гази від вугільних електростанцій. Сірка видаляється з мазутів шляхом гідрорафінації мазуту.
Процес десульфурації димових газів на вугільних електростанціях
Адитивний процес
У процесі добавки (безпосередня десульфурація) діоксид сірки зв’язується в точці початку, камері згоряння вугілля.
Сухий порошок вапняку або сухий порошок гідроксиду кальцію або додають до вугілля, або продувають у камеру згоряння з повітрям згоряння.
При високих температурах у камері згоряння вапняк або гідратоване вапно (гідроксид кальцію) термічно розщеплюється:
C a C O 3 → C a O + C O 2
C a (O H) 2 → C a O + H 2 O
Утворений оксид кальцію реагує з діоксидом сірки, який утворюється при спалюванні вугілля, і утворює сульфіт кальцію.
C a O + S O 2 → C a S O 3
Це частково перетворюється в сульфат кальцію киснем у повітрі:
2 C a S O 3 + O 2 → 2 C a S O 4
Потім продукти реакції потрапляють на звалище разом із золою.
Процес миття вапна
На відміну від адитивного процесу, процес промивання вапна працює із суспензією карбонату кальцію. Отриманий сульфіт кальцію окислюється до сульфату кальцію шляхом подачі повітря і використовується як гіпс для промисловості будівельних матеріалів.
C a (O H) 2 + S O 2 → C a S O 3 + H 2 O
2 C a S O 3 + O 2 → 2 C a S O 4 (сульфат кальцію з 2 молями зв’язаної води)
Регенеративні процеси промивання
Замість суспензії гідроксиду кальцію ці методи, напр. B. у методі Велмана-Лорда розчин сульфіту натрію використовують як абсорбент. Утворюється гідросульфіт натрію. Потім цей розчин нагрівають у другому реакторі. Рівновага повертається до сульфіту натрію та діоксиду сірки. Це виходить із розчину і може бути використано далі. Відновлений розчин сульфіту натрію знову використовують для абсорбції.
SO3 2- + SO2 + H2O ⇄ 2 HSO3-
Аміачний процес
Двоокис сірки також можна вимити із газової суміші за допомогою водного розчину аміаку. Утворюється сульфіт амонію, який окислюється до сульфату амонію. Це цінне добриво для сільського господарства.
Вихлопні гази електростанцій ефективно десульфуруються за допомогою описаних процесів очищення.