Сжигание сернистых топлив

Сжигание сернистых топлив

В твердом топливе сера содержится в трех формах: в виде включений колчедана FeS₂, серы, входящей в состав молекул органической массы топлива, и сульфатной (в сернокислых солях кальция и щелочных металлов). В результате обогащения угля можно удалить только колчеданную серу. Это даст ощутимый эффект, если содержание колчеданной серы составляет значительную долю общего содержания серы и вкрапления колчедана достаточно крупны. Так, например, для подмосковного бурого угля, даже при сухом методе обогащения, удается удалить 25 - 30% серы.

Для удаления из угля колчеданной и органической серы может быть применено также гидротермическое обессеривание углей. При таком способе измельченное топливо обрабатывается в автоклавах щелочными растворами, содержащими гидриды окисей натрия и калия, после чего получается уголь малым содержанием серы. Отделение угля от жидкости осуществляется центрифугированием, после чего уголь сушится.

Известно также сжигание сернистых топлив в кипящем слое, когда топливо сжигается в кипящем слое частиц размолотого известняка, в которые погружены для интенсивного охлаждения поверхности нагрева котла. При температуре около 900°С происходит диссоциация СаСO₃ на СO₂ и СаО; последняя вступает в реакции с серой, образуя в конечном счете CaSO₄ - сульфат кальция. Сжигание сернистых топлив в этом случае может достигать 90%. Часть кипящего слоя, поглотившего серу топлива, подается пневмотранспортом на регенерацию. Регенерированная окись кальция возвращается в топочное устройство.

Изложенные способы удаления серы из твердого топлива из-за своей сложности и дороговизны не нашли применения в котельных установках. Содержание серы в жидком топливе можно понизить, подвергая его воздействию высоких температур с использованием окислителей (газификация) или без них (пиролиз).

Сжигание сернистых топлив осуществляется в условиях высоких температур (900 - 1300°С) при ограниченном доступе кислорода (40 - 45% теоретически необходимого). Жидкое топливо почти целиком превращается в газ, а сернистые соединения топлива - в основном в сероводород. Очистка газа от сероводорода обычно осуществляется абсорбцией. Все эти способы очистки мазута от серы в обычных котельных не применяются из-за сложности и достаточно высокой стоимости.

Сжигание сернистых топливс очисткой от окислов серы с помощью мокрых скрубберов, как показал опыт их работы, малоэффективна, так как вода поглощает лишь некоторую часть SO₃, образуя серную кислоту и в очень малой степени SO₂. Для увеличения поглощения SO₂, содержащегося в дымовых газах в относительно небольших концентрациях (0,1 - 0,3%), требуется применять более эффективные поглотители, а именно водные растворы или взвеси веществ, переводящие окислы серы в сульфаты или сульфиты. Известны также установки для очистки газов от окислов серы известью. Однако этот способ очистки является сложным и дорогим и потому пока не нашел распространения как в России, так и за рубежом.

Перейти к другой главе: