Оценка эффективности методов очистки газового потока от сернистого ангидрида (стр. 2 из 2)
Недостатки: Самым большим недостатком каталитических методов является их относительно невысокая селективность. Часто на каталитическую активность определяемого компонента оказывают влияние вещества, образующие с ним комплексные соединения, меняющие степень его окисления и т.д. Однако в настоящее время химики-аналитики научились повышать селективность каталитических методов, используя различные приемы.
2.4 Аммиачный метод
Суть: Процесс очистки выхлопных газов от SO2 аммиачным методом заключается в промывке газа аммиачной водой. При этом протекает реакция
SO2 + 2NH3 + H2O = (NH4) + 2SO3;
(NH4)2 SO3 + SO2 + H2O = 2 NH4 + HSO3.
В газовую смесь впрыскивают аммиак, который, взаимодействуя c кислыми веществами, образует соединения аммония. Собранная на электрофильтре твердая фаза направляется на регенерацию аммиака, благодаря чему расход аммиака в процессе невелик.
Преимущества: Так как при взаимодействии сернистого газа с аммиачной водой получаются аммиачные соли, используемые как удобрение в сельском хозяйстве, аммиачный метод очистки газов от SO2 перспективен. Позволяет одновременно с очисткой газов от SO2 получать сульфит и бисульфит аммония, которые используются, как товарные продукты либо разлагаются кислотой с образованием высококонцентрированной SO2 и соответствующей соли.
Недостатки: Аммиачные методы относительно экономичны и эффективны, но недостаток их - безвозвратные потери дефицитного продукта - аммиака.
2.5 Биохимический метод
Суть: Газы фильтруют через твердый слой, содержащий биологически активные вещества - ферменты, либо промывают суспензиями с частицами активного ила.
В качестве фильтрующего слоя используют почву, компост, торф, а также их смеси с активным илом, к которому добавляют питательные вещества.
Преимущества: Этот способ очистки газов с использованием микроорганизмов пока не нашел широкого применения, однако он весьма перспективен.
Недостатки: В настоящее время область промышленного применения метода ограничена только теми компонентами газовых потоков, которые поддаются биохимическому окислению.
2.6 Метод орошения известковым молоком
Суть: При орошении потока продуктов сгорания известковым молоком можно добиться улавливания до 90% сернистого ангидрида, причём стоимость очистки составляет всего около 12% стоимости топлива.
Преимущества: Этот метод добивается улавливания до 90% сернистого ангидрида, причём стоимость очистки составляет всего около 12% стоимости топлива.
Недостатки: При применении известковых суспензий в газоочистной аппаратуре образуются карбонатные отложения, затрудняется работа распылителей и жидкостных трактов системы газоочистки. Для устранения этих недостатков применяют известково-щелочной метод улавливания сернистого ангидрида, при котором оксиды серы улавливают с помощью щелочного раствора, а известь используют для подщелачивания жидкости. Этот метод рекомендуется применять только на технологическом оборудовании, выпускаемом серийно. [6]
очистка газовый поток сернистый ангидрид
3. Расчет показателей оценки методов очистки газового потока от сернистого ангидрида по абсорбционному методу
Рассчитаем показатели коэффициента очистки газового потока, экономичность и эффективность на основе данных, предложенных в Таблице 1 [11]:
Таблица 1
Показатели очистки газов
| Показатель | Концентрация, мг/м3 | Эффективность, % | |
| До очистки | После очистки | ||
| Аммиак | 18 | 0,2 | 98,9 |
| Сероводород | 34,6 | 0,002 | 99,99 |
| Диоксид серы | 21,6 | 0,003 | 99,99 |
| Оксиды азота | 3,2 | 0,001 | 99,97 |
| Оксиды углерода | 89,2 | 4,2 | 95,3 |
| Меркаптаны | 9,2 | 0,06 | 99,3 |
Построим на основе этих данных свою Таблицу 2
Таблица 2
| Наименование параметров | Концентрация, мг/м3 | ai, показатель относительной опасности SO2(усл.т/т) | |
| До очистки | После очистки | ||
| SO2 (сернистый ангидрид) | 21,6 | 0,003 | 22 |
| Себестоимость, руб./м3.прод. | 9 500 | 10 000 | |
| Капитальные вложения, млн.руб. | 80 | ||
1 мг/м3 = 1,0 * 10-9т/ м3
Объем выпуска продукции 1000 м3/год. Показатель, учитывающий характер рассеивания = 1,2. Норматив удельного экономического ущерба = 1,65 руб/усл.т. Процентная ставка банка = 20%. Цех работает 3 года
Коэффициент очистки газового потока от сернистого ангидрида:
КОГ =
= 
= = 
0,998826Экономичность:
= 1,65 * 1,2 = 1,98 усл.т/т.е =
= 
руб/рубЭффективность:
Э =
= 
= 0,013 руб/руб4. Графики зависимости показателей оценки от различных параметров
Рассмотрим зависимость эффективности от ситуации на рынке денег, т.е. от ставки процента при ранее заданных значениях себестоимости, капиталовложений и проч. в Таблице 3
Таблица 3
| i, процентная ставка, % | б | Эффективность, руб/руб |
| 10 | 2,73553719 | 0,015040345 |
| 15 | 2,625708885 | 0,014436494 |
| 20 | 2,527777778 | 0,013898056 |
| 25 | 2,44 | 0,013415442 |
| 30 | 2,360946746 | 0,012980797 |
Чем меньше ставка процента, тем эффективнее очистка.
Рассмотрим зависимость эффективности от себестоимости очистки при ранее заданных значениях ставки процента, капиталовложений и проч. в Таблице 4
Таблица 4
| Себестоимость очистки, руб./м3 | Эффективность, руб/руб |
| 300 | 0,020235274 |
| 400 | 0,017072774 |
| 500 | 0,013910274 |
| 600 | 0,010747774 |
| 700 | 0,007585274 |
Чем ниже себестоимость очистки, тем выше эффективность.
Рассмотрим зависимость эффективности от капиталовложений при ранее заданных значениях ставки процента, себестоимости и проч. в Таблице 5
Таблица 5
| Капиталовложения, млн руб | Эффективность, руб/руб |
| 60 | 0,018547032 |
| 70 | 0,015897456 |
| 80 | 0,013910274 |
| 90 | 0,012364688 |
| 100 | 0,011128219 |
Чем больше мы вкладываем, тем меньше экономическая эффективность производства, большие затраты на очистку не выгодны предприятиям. Однако это не значит, что отсутствие капиталовложений – идеальный вариант. Нарушив экологические нормы, предприятие понесет большие потери. Следовательно, капиталовложения на утилизацию отходов и очистку атмосферы должны быть целесообразными в данных условиях.
Заключение
Итак, мы рассмотрели методы очистки газовых потоков от сернистого ангидрида. Какие-то из них являются эффективными только с экологической точки зрения, например, метод адсорбции, другие – с экономической, метод орошения известковым молоком.
К сожалению, методов без недостатков не существует, как не существует и идеального производства. Однако идеальным вариантом производственного процесса, не загрязняющего окружающую среду, было бы производство с переработкой отходов и потреблением их в качестве вторичного сырья. Имеет место создание территориально-промышленных комплексов с замкнутой структурой материальных потоков сырья и отходов внутри комплекса опять же с целью дальнейшей их переработки. И именно поэтому разработка и внедрение принципиально новых технологических процессов и систем очистки является сейчас основным направлением технического прогресса и становлением перехода к безотходному производству и безотходным технологиям.
1. http://www.bigpi.biysk.ru/encicl/articles/03/1000392/1000392F.htm
2. Статья «Инновационные технологии в сфере улавливания сернистого ангидрида» (zirka-eco.narod.ru/doc/so2.doc)
3. http://ru.wikipedia.org/wiki/Сернистый_ангидрид
4. НГПУ: Учебные материалы: Лекции БЖД: Лекция 15: Экобиозащитная техника. Очистка газов (cit.nnspu.ru/materials/tef/safety/15.pdf)
5. Курс лекций Первовой И.Г. «Основы промышленной экологии» (http://fhtzb.ru/Lib/Lec/pe/pe07.htm)
6. http://edu.dvgups.ru/METDOC/GDTRAN/NTS/TEPLOVOZ/TEH_OB_EX/METOD/KATIN/Kot6.htm
7. http://www.ecology-94.narod.ru/atmosphere.htm
8. http://www.ru.greenplanet.su/trade/adsorption/
9. http://www.bsresurs.ru/voprosy/kratkii-kurs-ekologii/absorbtscionnye-metody-ochistki-gazov-ot-so2-oksidov-azota-h2s-galogenov-i-ih-soedinenii.html
10. А.А.Абросимов "Экология переработки углеводородных систем". М:Химия, 2002.
11. http://www.ngs-envk.com/index.php?loc=9&id=8 (Нефтегаз)