----
----






Строительный гипс – побочный продукт сероочистки дымовых газов


А.А. Рульнов, д-р техн. наук, проф.; А.К. Айрапетов, инженер

   Одним из важнейших вопросов охраны воздушного бассейна от вредных газопылевых выбросов, многие годы находящемся в центре внимания специалистов всего мира, является разработка методов очистки и утилизации побочных продуктов в виде, пригодном для дальнейшего использования. Для городов и крупных населенных пунктов решение этой проблемы, прежде всего связано с очисткой дымовых выбросов теплоэнергетических установок, сжигающих многосернистые угли и мазуты. Опасность этих выбросов заключается в том, что они носят географически сосредоточенный характер, в результате чего в ряде регионов загрязнение атмосферы диоксидом серы (SO2) принимает угрожающие размеры. С другой стороны, истощение вблизи крупных городов запасов природного строительного сырья и возрастающие расходы на его доставку из других регионов делают актуальной утилизацию побочных продуктов сероочистки дымовых выбросов в виде строительного гипса, получаемого по «мокрому» известняковому (известковому) методу.
   Наибольшее внимание развитию этого метода обессеривания уделяется в Японии, США, Канаде и Германии. Например в Японии, где широко используется жидкое сернистое топливо и отсутствуют залежи природного гипса, с вводом в эксплуатацию многочисленных установок сероочистки дымовых выбросов не только снизилась загазованность атмосферного воздуха, но и произошли существенные изменения в структуре сырьевой базы и технологии получения полуводного и безводного гипса. Так, по данным журнала «Cekko to sekkai. Gyps and Lime», в конце 90-х годов прошедшего века производство гипса (в пересчете на двуводный) увеличилось с 2,65 до 5,92 млн т, а потребление – с 2,18 до 6,19 млн т, при этом резко снизилась доля используемого природного гипса. Причем за последние 20 лет увеличение общего объема получаемого гипса произошло в основном за счет эксплуатации установок сероочистки дымовых газов ТЭС (с 9 тыс.т в 1981 г. до 2,84 млн т в 1996 г.). Более 60% этого гипса применяется для производства цемента, а остальная часть расходуется на изготовление гипсовых плит и штукатурки.
   Не менее значим опыт Германии, где для оценки общего состояния этой проблемы и перспектив развития способов десульфуризации дымовых газов журналом «Energie» проведен опрос фирм, занятых разработкой, изготовлением и наладкой сероулавливающих установок. В результате опроса установлено, что, например, в г. Вильгельмсхафен фирмой Gottfrud Biscoff (г. Эссен) еще в начале 80-х годов прошедшего века введена в эксплуатацию первая установка производительностью по очищаемым газам 14 м3/с, побочным продуктом которой вначале был шлам, а затем стали получать строительный гипс. Примерно в эти же годы в г. Эхинген введена в эксплуатацию установка производительностью 56 м3/с, где использован циклический метод сероочистки: раствор сульфит-бисульфита кальция разлагается с выделением SO2 и извести, которая вновь возвращается в цикл очистки в качестве сорбента. Несколько позже в г. Золлинг сооружена установка большей производительности (420 м3/с), побочным продуктом которой также является гипс, а в качестве основного реагента используется известняк с удельными расходами: СаО – 0,89 т/т SO2; СаСО3 – 1,63 т/т SO2.
   Поглощение, окисление и нейтрализация в разработанных фирмой установках происходит в одном аппарате. Известняк предварительно диспергируют в воде. Ядовитых или опасных для окружающей среды промежуточных продуктов газоочистки не образуется, а полезным продуктом утилизации является обезвоженный гипс, причем по желанию потребителя возможно получение также смеси сульфита и сульфата кальция с золой для хранения на золоотвале. Гипс, применяемый в строительстве, дополнительной обработки не требует, поскольку благодаря промывке водой в нем отсутствуют хлориды. На установках фирмы производится продукт высшего качества – гипс. Для очистки небольшого количества образующихся сточных вод по желанию потребителей поставляется дополнительное оборудование.
   Фирмой Steimmыller (г. Груммерсбах) разработаны и введены в эксплуатацию три установки сероочистки (в г.г. Бергкамен, Войрде, Герштайнверк). Основными реагентами, используемыми на этих установках, являются: известь – 0,93 т/т SO2; серная кислота (96%-ная) – 0,135 т/т SO2; едкий натр (50%-ный) – 0,05 т/т SO2. Известь применяется для связывания SO2, а кислота и щелочи – как добавки для окисления образующегося сульфата в гипс.
   Более 10 установок сероочистки созданы фирмой Saarberg-Hцlter-Umwelttechnik, причем на одной из них распылительная абсорбция используется совместно с методом Babcok. В качестве сорбентов на установках этой фирмы применяются известь, муравьино-кислый и хлористый кальций, хранение которых осуществляется в силосных башнях, с запасом, рассчитанным на 10–14 суток. Поглощение диоксида серы щелочным раствором производится в аппаратах Rotopart, а основными стадиями процесса являются абсорбция, окисление и нейтрализация, причем последние два сорбента практически полностью возвращаются в цикл очистки. Их небольшие потери с выводимым из установки гипсом восполняются добавкой муравьиной кислоты, а при небольшом содержании хлоридов – добавкой соляной кислоты или хлористого кальция. Разработанные этой фирмой установки характеризуются полным отсутствием сточных вод, т.к. все потоки возвращаются для повторного использования. Единственный товарный продукт – гипс.


   Фирма Niro Atomizer/NA Trocknunsanlagen   (г. Карлсруэ) смонтировала и ввела в действие установки сероочистки в 12 городах США и 2 городах Австрии. За исключением одной установки в США, где применяется кальцинированная сода, на всех других используется известь, расход которой зависит от содержания серы в топливе и заданной степени очистки газов. В качестве основных аппаратов используются разработанные фирмой распылительные сушилки, отличительная особенность которых состоит в наличии мощного вращающегося распылителя известкового молока. В качестве товарного продукта газоочистки получают гипс или гравий, применяемый для устройства дорожных покрытий.
   Фирмами Knauf-Research-Cottrell, Iphofen/EVT Energie und Verfarenstechnik (г. Щтутгарт) осуществлено строительство нескольких установок сероочистки дымовых газов производительностью 260, 145 и 148 м3/с. В качестве сорбента на всех установках используется известняк (содержание СаСО3 – 90%), размер частиц – 90% < 90 мкм, хранение в силосных башнях. По данным эксплуатации этих установок для улавливания 17,8 тыс.т SO2 используется 23 тыс.т СаСО3. Химизм процесса не отличается от широко известного известнякового метода. На всех установках этих фирм в качестве полезного побочного продукта сероочистки получают строительный гипс. Технологическая схема приведена на рисунке.
   Фирмой Deutsche Babcock Anlagen (г. Крефельд) совместно с фирмой Saarberg-Hцlter введены в эксплуатацию несколько установок, причем в г. Ганновере в качестве сорбента используется известь, а в г. Штутгарте – известняк. При использовании этих сорбентов (метод разработан совместно с японской фирмой Kavasaki) расход СаСО3 – 1,6 т/т SO2, а при совместном использовании извести и магния (метод по лицензии фирмы Kavasaki) расход извести составляет 0,875 т/т SO2, расход сульфата магния – 20 кг/т SO2. Побочный продукт очистки – гипс с остаточной влажностью 10%.
   Фирмой Flдkt Industrieanlagen (г. Бутцбах) по две установки введены в эксплуатацию в США (производительностью по 168 м3/с) и в Швеции (производительность каждой – 66 м3/с). В стадии строительства в этих странах находятся еще несколько установок, в которых в качестве сорбента предполагается использовать известковое молоко (метод распылительной абсорбции). Расход извести – 1,08 т/т SO2, доставка – цементовозами, хранение – в силосных башнях с запасом на одну неделю. Химизм процесса практически не отличается от известковых способов серооочистки дымовых газов, используемых немецкими фирмами, однако аппаратурное оформление имеет ряд существенных особенностей. Так, распыленное с помощью специальных форсунок известковое молоко контактирует с тангенциально подводимыми дымовыми газами в полом аппарате. Сильная турбулизация потоков способствует интенсивному взаимодействию извести с диоксидом серы и одновременному испарению влаги. Сухой продукт осаждается в золоуловителе вместе с летучей золой. Гипс получают в отдельном аппарате в результате термического окисления смеси, состоящей из 50–60% CaSO4•0,5 H2O, 8–15% CaSO4•2H2O, 15–20% Ca(OH)2, 8–13% CaCO3, 0,5–3% CaCl2 и 1–3% летучей золы.
   Фирма Thyssen Engineering (г. Эссен) предлагает установки сероочистки дымовых газов известковым методом двух типов: одноступенчатую (без предварительной промывки газов) и двухступенчатую, т.е. со ступенью охлаждения газов (без поглощения SO2) и последующей абсорбцией диоксида серы. На территории Германии фирмой построены 4 установки, которые с момента пуска проработали в общей сложности более 14 тыс. ч и достигнута 95%-ная степень очистки. Их производительность 169–175 м3/с, а более мощная установка производительностью 870 м3/с находится в стадии монтажа. В качестве сорбентов фирма использует соединения кальция – СаО, Са(ОН)2, CaCO3. Расход сорбентов – СаО – 0,875 т/т SO2, Са(ОН)2 – 1,157 т/т SO2, CaCO3 – 1,575 т/т SO2. Запас сорбентов рассчитан на 1–2 недели. Окисление сульфита кальция в сульфат осуществляется в специальном аппарате кислородом воздуха в присутствии серной кислоты, расход которой составляет 0,01 т/т SO2. Химизм процесса не отличается от методов сероочистки, однако в связи с использованием Н2SО4 на поверхность аппаратуры и трубопроводов наносится антикоррозионное покрытие. Полезным побочным продуктом очистки, как и в разработках других немецких фирм, является двуводный гипс (СаSО4•2Н2О) 95%-ной чистоты, которая достигается путем дополнительной водной промывки. Гипс используется преимущественно в цементной промышленности и по желанию потребителей выпускается или в виде порошка, или в виде гранул.
   Таким образом, основным методом санитарной сероочистки дымовых газов в Германии (как и в Японии) признан известково-известняковый, по которому в качестве утилизируемого продукта образуется строительный гипс. В 2000 г. на этих установках получено более 3 млн т гипса, который значительно пополнил сырьевые ресурсы ФРГ для производства строительных материалов и изделий. Дальнейшее повышение эффективности немецкие специалисты связывают с внедрением средств автоматического контроля основных технологических параметров и разработкой систем автоматизированного управления, создаваемых на базе последних достижений инженерной кибернетики и вычислительной техники. 

Список товаров, услуг и цен предоставляемых организациями разместившими объявления на сайте (В алфавитном порядке. Тестовый режим)
Страница 1: AL - антистатик
Страница 2: аренда - водопровод
Страница 3: водослив - желоб
Страница 4: жилье - короткобазовый
Страница 5: коррубит - наирит
Страница 6: наклейка - пергамин
Страница 7: перевозка - радиатор
Страница 8: разгрузка - средство
Страница 9: СРО - услуги
Страница 10: установка - ящик

Строительные материалы в Интернете:



Архив объявлений с предложениями строительных материалов описаных в статьях:
Объявления строительных фирм Объявления строительных фирм (1)
Объявления строительных фирм (2) Объявления строительных фирм (3)
Объявления строительных фирм (07.06.08) Объявления строительных фирм (22.07.08)
Объявления строительных фирм (12.09.08)  
Цены на строительные материалы описанные в статьях (прайс-листы):
Строительство и ремонт
Кирпич и стеновые материалы
Окна и оконные конструкции
Двери, ворота, входные группы
Ограждающие конструкции, офисные перегородки
Пиломатериалы, изделия из дерева
Отделочные материалы
Керамическая плитка, керамический гранит
Лаки, эмали и краски
Стекло, поликарбонат, зеркала
Стройматериалы 1 Стройматериалы 2 Стройматериалы 3
Кровля, кровельные материалы
Гидро-, звуко, теплоизоляционные материалы
Сантехника, канализация
Отопление и вентиляция
Электрооборудование
Металл, кованные изделия
Машины, оборудование и инструмент
Дизайн и интерьер
Услуги в области строительства
Различные стройматериалы
Стройматериалы 4

Интернет-сайты предлагающие стройматериалы: