Катализаторы для экологической технологии серной кислоты из углистых колчеданов

• Автор: Попов, Николай Анатольевич
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 190 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ СНИЖЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ ТЕПЛОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ СЕРОСОДЕРЖАЩЕЕ ТОПЛИВО ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Топливная сера перспективное сырье для производства серной кислоты

1.2. Общая характеристика методов очистки ДГ от 2.

1.3. Прямое получение серной кислоты и е солей из дымовых газов

1.4. Катализаторы для гетерогенного окисления Б, содержащегося в дымовых газах

1.4.1. Катализаторы, содержащие металлы платиновой группы и У5

1.4.2. Катализаторы на основе Рез.

1.4.3. Катализаторы на основе Сгз.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ГЛАВА 2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ИНГРЕДИЕНТОВ ДЛЯ
ПРОИЗВОДСТВА БИОСФЕРНОСОВМЕСТИМОГО КАТАЛИЗАТОРА ОКИСЛЕНИЯ ДИОКСИДА СЕРЫ
2.1. Биосферносовместимый катализатор критерии выбора исходного сырья
2.2. Изучение состава и предварительная экологическая оценка ингредиентов.
2.3. Мелиоративная и агрохимическая оценка сырьевых материалов
2.3.1. Железный купорос отход производства ТЮ2
2.3.2. Глауконит
2.3.3. Сухая зола угольных ТЭС
2.3.4. Пыль КФП отход выплавки меди.
ВЫВОДЫ ПО 2 ГЛАВЕ.
ГЛАВА 3. СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ АКТИВНОСТИ ФЕРРИТИЗИРОВАННЫХ ПОЛИОКСИДНЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ ИЗ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ
3.1. Методика исследования активности катализаторов.
3.2. Исследование активности железооксидного катализатора, полученного из отхода железного купороса.
3.3. Влияние различных оксидных добавок на активность РегОз, полученном из железного купороса.
3.4. Каталитическая активность некоторых ферритов.
3.5. Ферритизированные оксидные катализаторы, полученные из отходов
3.6. Получение и испытание ферритизированного железомедьоксидного катализатора для эксплуатации в фильтрующем режиме
ВЫВОДЫ ПО 3 ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. ФЕРРИТИЗИРОВАННЫЙ ПОЛИОКСИДНЫЙ
КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ ДИОКСИДА СЕРЫ В КИПЯЩЕМ СЛОЕ.
4.1. Технология катализатора и его характеристики
4.2. Исследование кинетических закономерностей процесса окисления диоксида серы
4.2.1. Влияние температуры
4.2.2. Влияние концентрации БО2 в газе
4.2.3. Влияние концентрации кислорода в газе
4.2.4. Подбор кинетического уравнения.
4.3. Температурная устойчивость катализатора.
4.4. Устойчивость катализатора к действию контактных ядов и диоксида углерода.
4.4.1. Влияние мышьяка
4.4.2. Влияние фтористого водорода
4.4.3. Влияние диоксида углерода
4.5. Исследование активности ферритизированного катализатора в
условиях, приближенных к реальным.
4.5.1. Влияние продуктов сгорания природного газа
4.5.2. Влияние продуктов сгорания угля
4.5.3. О возможности применения катализатора для окисления
2 продукта обжига углистого колчедана.
ВЫВОДЫ ПО 4 ГЛАВЕ.
ГЛАВА 5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭКОЛОГОЭКОНОМИЧЕСКИЕ
РАСЧЕТЫ ПО ПЕРЕРАБОТКЕ УГЛИСТОГО КОЛЧЕДАНА НА СУЛЬФАТ АММОНИЯ И СЕРНУЮ КИСЛОТУ
5.1. Влияние состава углистого колчедана на выход продукции и огарка.
5.2. Состав газа, образующегося при обжиге углистого колчедана с различным содержанием серы.
5.3. Тепловые эффекты сгорания углистого колчедана различного состава
5.4. Производство сульфата аммония и серной кислоты из углистого колчедана
5.5. Содержание микроудобрений в продукте.
5.6. Экологоэкономические аспекты применения продуктов переработки углистых колчеданов в сельском хозяйстве
5.6.1. Сульфат аммония с микроэлементами
5.6.2. Серная кислота для химикомелиоративного улучшения плодородия содовозасоленных почв
5.6.3. Снижение социальноэкологического ущерба от выбросов диоксида серы на угольных теплоэлектростанциях
ВЫВОДЫ ПО 5 ГЛАВЕ.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Таким образом, положительное решение вопроса очистки ДГ от оксидов серы или снижение их концентрации иными способами позволит использовать в более широких масштабах богатые серой угли. При добыче угля попутно добывается т. Бе, прослоек угля и породы он отбирается при обогащении углей и может служить сырьем для производства серной кислоты . Ручной отборкой и грохочением из угля можно выделить до колчедана. Он содержит до углерода. В углистом колчедане присутствует до серы, т. МОЖНО теоретически получить 1, 5 1, т НО. Кроме того, при сгорании угля, находящегося в колчедане, расходуется кислород, вследствие чего в обжиговом газе содержится меньше БОг и , чем при обжиге обычного серного колчедана 9 Б в механических печах и в печах КС. Однако и эта проблема не актуальна, так как посредством подачи холодного воздуха можно поддерживать оптимальные для процесса окисления концентрации Б и 7 и соответственно. Большинство горючих газов коксовые, генераторные, попутные, природные, газы нефтепереработки содержат сероводород. При сжигании этих газов образуются бедные сернистые газы, которые при отсутствии очистки являются крупным загрязнителем атмосферы. По статистическим данным 4, , ежегодный выброс Б заводами по переработке сырой нефти составляет около млн. Обычно содержание НгБ в таких газах не должно превышать мгм3, поэтому горючие газы, содержащие заметное количество сероводорода, очищаются от него путем обработки промывки поглотительным раствором моноэтаноламин, сода и др При последующем нагревании такого раствора из него выделяется сероводородосодержащий газ высокой концентрации до ЦБ. Такой газ можно использовать для производства серной кислоты или элементарной серы . Коксохимические и нефтеперерабатывающие заводы являются не только поставщиками серосодержащего сырья в виде сероводородного газа, но и потребителями серной кислоты, необходимой, например, для извлечения аммиака из коксового газа. Поэтому использование извлекаемого из газов сероводорода для переработки его на месте в серную кислоту позволит освободить транспорт от встречных перевозок серной кислоты и обеспечить указанные заводы собственной серной кислотой. В сельскохозяйственных районах появляется и другое направление применения кислоты мелиорация определенных типов малопродуктивных почв и производство минеральных удобрений. Для сокращения выбросов оксидов серы в атмосферу угольными ТЭС осуществляются следующие мероприятия использование малосернистого угля, предварительное обессеривание угля перед его сжиганием, совершенствование процесса сжигания топлива и очистка газов перед их выбросом. Большой интерес, особенно в ряде развитых зарубежных стран привлекает метод очистки угля путем предварительной его обработки. Первый метод предусматривает обработку угля специальными химическими реагентами или растворителями под давлением. Метод микробиологической очистки основан на том, что определенные бактерии и грибки поглощают серу, при этом возможно также и ожижение угля. Другим не менее интересным способом является использование порошкообразного угля с последующим обсссериванием топливных газов . Тем не менее очистка газов перед их выбросом признана была в гг. Обширные исследования позволили разработать большое количество методов очистки отходящих газов от эОг, которые систематизированы в ряде обзоров ,. В.И. Смола и Н. Метод очистки не должен заметно удорожать себестоимость основной продукции производства и требовать больших площадей. Метод не должен предусматривать значительной реконструкции существующего производственного оборудования. Установка для очистки газов должна допускать полную автоматизацию процесса и быть достаточно гибкой к возможным колебаниям режимов в основном производственном процессе. Коррозия оборудования должна быть сведена к минимуму. Необходимые для очистки газов реагенты не должны быть дороги и дефицитны. Получаемые конечные продукты должны быть пригодными для непосредственного использования или удобными для переработки. Вещества, содержащиеся в отходящих газах помимо диоксида серы пыль, аэрозоли металлов, мышьяк, селен и др.