Емисии на серен диоксид, почистване на отработени газове в учебни помагала за ученици по речник по химия
Димните газове са летливи продукти от горенето на горивата, те съдържат u. а. Серен диоксид. Сярен диоксид и други газове се отделят в атмосферата. Процесът на доставка се нарича емисия. Емисиите на серен диоксид от димни газове от електроцентрали, работещи на въглища, могат да бъдат намалени по различни методи.
Емисията е изхвърлянето (изпускането) на замърсители на въздуха в атмосферата. Основните източници на човешко замърсяване на въздуха са промишлеността, трафикът, битовите пожари и селското стопанство.
Сярен диоксид, междинен продукт в производството на сярна киселина, също се произвежда като компонент на отработените газове при изгаряне на изкопаеми горива като петрол и въглища. Като такъв той се превърна в един от най-опасните замърсители на въздуха.
Самият серен диоксид води до увреждане на дихателните органи на човека. Той обаче реагира и с влажността на въздуха, образувайки сярна киселина.
Част от него образува сярна киселина чрез серния триоксид. И двете киселини на сярата са част от киселинните дъждове. Киселинните дъждове водят до подкисляване на почвата, нарушават живота на растенията по различни начини и причиняват щети на структурите на градовете и селата.
Човешката дейност засилва естествения киселинен дъжд; в Германия той временно достига стойност на рН 4,1-4,2 в началото на 90-те години. Междувременно обаче измерванията отново се приближават до стойности от 5,0 и по този начин влизат в диапазона, който се наблюдава без намеса на човека със стойности на рН от 5,0 до 5,6. Това се дължи главно на намаляването на емисиите на серен диоксид и азотен оксид от електроцентралите чрез почистване на димните газове.
Има няколко начина за намаляване на киселинните дъждове. Икономичното използване на енергията намалява количеството изкопаеми горива, използвани за горивни процеси, а оттам и количеството серен диоксид, който се отделя в атмосферата.
Но тъй като търсенето на енергия се увеличава, единствената възможност е да се премине към алтернативни източници на енергия, напр. Вятър, вода, слънце, приливи и отливи, използване на възобновяеми суровини или атомна енергия, което от своя страна носи други проблеми и опасности за човечеството. Или се намират методи, напр. за отстраняване на серния диоксид от отработените газове от електроцентрали, работещи с въглища.
Това са процеси на десулфуризация на димните газове .
Този процес намалява емисиите на серен диоксид в димните газове от електроцентрали, работещи на въглища. Сярата се отстранява от отоплителните масла чрез хидрорефиниране на отоплителното масло.
Процес на десулфуризация на димни газове в електроцентрали, работещи с въглища
Процес на добавка
В процеса на добавка (директно десулфуризиране) серен диоксид е свързан в точката на произход, горивната камера на въглищата.
Сух варовиков прах или сух калциев хидроксид на прах се добавя към въглищата или се издухва в горивната камера с въздуха за горене.
При високите температури в горивната камера варовикът или хидратираната вар (калциев хидроксид) се разделят термично:
C a C O 3 → C a O + C O 2
C a (O H) 2 → C a O + H 2 O
Полученият калциев оксид реагира със серен диоксид, който се получава при изгаряне на въглищата и образува калциев сулфит.
C a O + S O 2 → C a S O 3
Това се превръща частично в калциев сулфат от кислорода във въздуха:
2 C a S O 3 + O 2 → 2 C a S O 4
След това реакционните продукти попадат на сметището заедно с пепелта.
Процес на измиване с вар
За разлика от процеса на добавка, процесът на измиване на вар работи с каша от калциев карбонат. Полученият калциев сулфит се окислява до калциев сулфат чрез подаване на въздух и се използва като гипс за производството на строителни материали.
C a (O H) 2 + S O 2 → C a S O 3 + H 2 O
2 C a S O 3 + O 2 → 2 C a S O 4 (калциев сулфат с 2 mol свързана вода)
Регенеративни процеси на измиване
Вместо суспензия от калциев хидроксид, тези методи, напр. Б. по метода на Wellmann-Lord, като абсорбент се използва разтвор на натриев сулфит. Образува се натриев хидроген сулфит. След това този разтвор се нагрява във втори реактор. Равновесието се връща към натриев сулфит и серен диоксид. Това излиза от разтвора и може да се използва допълнително. Възстановеният разтвор на натриев сулфит се използва отново за абсорбция.
SO3 2- + SO2 + H2O ⇄ 2 HSO3-
Амонячен процес
Сярният диоксид може също да се измие от газовата смес, като се използва воден разтвор на амоняк. Образува се амониев сулфит, който се окислява до амониев сулфат. Това е ценен тор за селското стопанство.
Отработените газове от електроцентралите се десулфурират ефективно от описаните процеси на пречистване.