1 Зменшення викидів оксидів сірки

Одним із головних токсичних компонентів, що містяться у твердих і рідких органічних паливах і які чинять істотний вплив на навколишнє середовище, є сірка.

Зв'язок між місткістю сірки в паливі і кількістю викидів SO₂ наведен в таблиці:

Паливо	Утримання сірки в паливі, %	Викид SO2
Вугілля АШ	1,8	3,6
Мазут високосірчистий	3,0	6,0
Мазут малосірчистий	0,5	1,0

Засоби зменшення викидів SO2 :

А. Видалення сірки з палива до його спалювання;

Б. Використання нових методів і режимів спалювання;

В. Очищення продуктів спалювання від оксидів сірки.

Розглянемо А. Видалення сірки на нафтопереробних заводах можна здійснювати гідроочисткою. При цьому відбувається взаємодія водню із сіро-органічними з'єднаннями й утворюється сірководень Н₂S, що потім уловлюєься і може використовуватись для одержання сірки і її з'єднань. Процес протікає при температурі 300-500^оС і тиску 10МПа при каталізаторах - окислів молібдену, кобальту і нікелю.

По вуглю: 1) У результаті збагачення вугілля можна видаляти колчеданну сірку FeS₂, використовуючи велику її щільність (біля 5 т/м³) у порівнянні з іншою масою вугілля (біля 2 т/м³). Так для бурого вугілля при сухому методі збагачення удається видалити 25-30 % сірки. Відсепарований колчедан можна використовувати для одержання сірчаної кислоти.

2) Гідротермічне знесірчення вугілля полягає в обробці здрібненого палива в автоклавах при тиску 1,75 МПа і температурі біля 300^оС лужними розчинами, що містять гідрат окисів калію і натрію. При цьому утворюється вугілля з малою місткістю сірки, що відокремлюється від рідини центрифугуванням і потім сушиться.

Рідина, що містить сульфіди натрію і калію регенерується шляхом обробці вуглекислотою, а з утворенного при цьому сірководні витягається елементарна сірка.

По рідкому паливу.

А) З допомогою процесу газифікації при температурах 900-1300^оС в умовах обмеженого доступу повітря з використанням окислювачів або при температурі 700-1000^оС без доступу окислювача (піроліз) із наступною газифікацією твердого продукту (нафтового коксу).

Б) Використання нових методів і режимів спалювання.

Спалювання палива в киплячому прошарку розмеленого вапняку при температурі 900^оС дозволяє забезпечити очищення продуктів спалювання від сірки до 90 %:

СаСО₃  Са + СО_2;

Ca + SO₂ + O,5O₂ = CaSO4

В) Уловлювання сірки з продуктів спалювання: Діляться всі засоби на 2 класи: сухі і мокрі.

а) При сухому методі процес очищення заснован на нейтралізації оксидів сірки, що міститься в димових газах лужними реагентами: гідратом окису кальцію (вапном) Са(ОН)₂ або карбонатом кальцію (вапняком) СаСО₃

Ca(OH)₂ + SO₂ = CaSO₃ + H₂O;

CaCO₃ + SO₂ = CaSO₄ + CO₂.

У результаті цих реакцій утворюється сульфіт кальцію. Здебільшого продукти нейтралізації не використовують, а спрямовують у відвали.

б) При мокрому засобі уловлювання сірки попередньо готують суспензію вапняку (СаСО₃), змішуючи його з водою.

Димові гази, проходячи через мокрий порожнистий скрубер (очисник), контактують з вапняком. Хімічні реакції, які при цьому проходять, аналогічні реакціям при сухому методі.