Проблеми знесірчування вугілля І утилізаціі вугільної сірки icon

Проблеми знесірчування вугілля І утилізаціі вугільної сірки




Скачати 56.54 Kb.
НазваПроблеми знесірчування вугілля І утилізаціі вугільної сірки
Дата02.07.2012
Розмір56.54 Kb.
ТипДокументи

Стаття із журналу „Уголь Украины” №2-3 1997

Проблеми знесірчування вугілля і утилізаціі вугільної сірки


Я. Й. Сидорович, канд. техн. наук(ІГГГК НАН України В. І. Гайванович, канд. техн. наук,С. В. Пиш'єв, аспірант (Держуніверситет"Львівська політехніка') О. 1. Сип'як, канд. техн. наук, М. Я. Сидорович, інж. (ГІРХІМПРОМ)

В електронний вид перевів Єрьоменко С. А.


Запаси вугілля на Землі перевищують поклади на­фти та газу разом взятих [і]. За прогнозами до 2020 р. енергоносієм номер один стане вугілля і на його част­ку у світовому балансі споживання первинних енерге­тичних ресурсів припадатиме понад 30% [1, 2]. Вже зараз вугілля дає 23% теплової та 55% електричної енергії. В енергетичному балансі України вугіллю та­кож належить провідна роль, оскільки це єдине з пер­винних енергетичних джерел, яким наша країна за­безпечена повністю.

Однак більшість вугілля України характеризується значним вмістом сірки. Біля 80% всього вугілля містить більше 2,5% сірки (по масі), а сірчистість 30% вугіл­ля, перевищує 4% і, як правило, не видобувається, не зважаючи на сприятливі гірничо-геологічні умови. Ви­користання високосіркового вугілля в енергетиці створює ряд технічних проблем і призводить до забруднення довкілля продуктами згоряння сірки.

З іншого боку, сірка, зосереджена у вугіллі, є цінною хімічною сировиною. Оскільки поклади руд природної сірки у Карпатському басейні вичерпуються, то про­блема забезпечення народногосподарського комплек­су України сіркою і її сполуками ставатиме дедалі го­стрішою. Тому вугілля слід розглядати не тільки як енергоносій, але і як джерело одержання сірки. По­тенційні можливості одержання сірки з вугілля в Ук­раїні, виходячи з обсягів видобутку, становлять понад 1 млн. т на рік.

При використанні вугілля сірка може бути вилуче­на на різних стадіях: перед спалюванням (до викорис­тання); у його процесі та після (з димових газів). Най­більшого поширення одержав нециклічний мокрий метод, який грунтується на абсорбції оксидів сірки з димо­вих газів водним розчином вапна з одержанням гіпсу. Ступінь очистки в цих процесах досягає 90%, але недоліками процесу є необхідність очистки великих об'ємів димових газів з низьким вмістом діоксиду сірки, потреба значної кількості сорбентів та обмежене використання гіпсу, котрий з часом при зберіганні у відвалах сам стає джерелом забруднення навколишнього сере­довища.

Методи уловлювання оксидів сірки при спалюванні вугілля, які грунтуються на вдуванні в зону горіння тонкодисперсних сорбентів (вапняку, крейди або до­ломіту), забезпечують вищий ступінь очистки (97— 98%) димових газів від оксидів сірки. Проте ці методи також потребують багато сорбентів, які не регенеру­ються і суттєво збільшують об'єми золи. Обидві групи методів дозволяють зменшити викиди в атмосферу оксидів сірки, але вимагають значних капітальних затрат на переобладнання ТЕС і не дозволяють утилізувати сірку.

Очевидно, що економічно вигідніше проводити знесірчування вугілля перед його використанням. При цьому спалювання малосіркового вугілля дозволить зменшити забруднення навколишнього середовища оксидами сірки без додаткових систем очистки, а вилучена сірка (елементна сірка, її оксиди, інші сполуки) буде вико­ристана в народному господарстві і допоможе підви­щити рентабельність вугільної галузі.

Нами розробляється ефективна технологія знесірчування вугілля до його використаний [21. Процес грун­тується на обробці вугілля паро-повітряною сумішшю при температурах 623—723 К і дозволяє вилучати практично всю піритну сірку. Оскільки вона (залежно від марки вугілля і родовища) складає 51,8—81,4% від загального вмісту сірки у вугіллі, то при вилученні кожна довести вміст до рівня малосіркового. В умо­вах процесу вдається зберегти практично незмінною органічну масу вугілля (вигоряє 2—3%), тобто тепло­творна здатність знесірченого вугілля не поступаєть­ся вихідному. Брутто-продуктами процесу є малосіркове вугілля і гази знесірчування.

В таблиці наведено матеріальний баланс знееірчу-вання трьох марок вугілля Донецького басейну; газо­вого, пісного і антрациту. Загальний ступінь вилучен­ня сірки для кожної марки вугілля по масі становить 58,2, 79,8 і 81,4%. При цьому вилучається практично вся (96,8; 98,4, 99, 4%) піритна сірка.

Результати вивчення динаміки вилучення сірки у пропонованому процесі показані на рис. 1. Найвища' концентрація К діоксиду сірки в газах знесірчування, а відповідно і інтенсивність її вилучення, спостеріга­ються в перші 20—15 хв, коли з вугілля вилучається 60—70% сірки. Вся сірка в процесі оксидації перехо­дить в діоксид і виводиться з газами знесірчування.

Концентрація діоксиду сірки в газах знесірчування залежно від марки вугілля та вмісту в ньому піриту складає 2,76—10%, що в 10—20 разів більше, ніж в димових газах при спалюванні високосіркового вугіл­ля в котлоагрегатах ТЕС.

Невеликі об'єми газів знесірчування та висока кон­центрація діоксиду сірки в них є суттєвою перевагою пропонованої технології привентивного знесірчуван­ня вугілля, тому що це дає можливість вилучення діок­сиду сірки з газів знесірчування. В промисловості роз­винутих країн для очистки газів від діоксиду сірки широко застосовується аміачно-циклічний регенератив­ний процес [З], який дозволяє одержувати товарний продукт — рідкий діоксид сірки. Його можна безпеч­но транспортувати до споживача в залізничних цис­тернах, або у спеціальних цистернах-причепах до ав­томобілів.

Діоксид сірки значно дорожчий від елементної сірки 1 широко використовується в різних галузях промис­ловості, наприклад, для виробництва сірчаної кисло­ти, сірки і різних сірковмісних продуктів; в целюлоз­но-паперовій та харчовій промисловостях(виробницт­во цукру, вина, приготування сухофруктів, обкурю­вання сховищ) і ін. В країнах Західної Європи за ста­ном на кінець 1994 р. загальна потужність виробниц­тва рідкого діоксиду сірки становила близько 490 тис. т на рік (Німеччина — 125, Франція — 50, Іспанія — 65, Швеція — 90, Польща — 20 тис. т). Приблизно така ж потужність виробництва рідкого діоксиду сірки в країнах Північної Америки.

Україна не має власного промислового виробницт­ва рідкого діоксиду сірки і змушена задовольняти свої потреби в ньому за рахунок імпорту, сплачуючи по 500 дол. США за 1 т. Зі стабілізацією і розвитком економіки потреба у рідкому діоксиді сірки зростати­ме. Беручи до уваги світовий досвід і реальну ситуа­цію в країні, можна стверджувати, що рідкий діоксид сірки цінний і економічно вигідний продукт з широ­ким ринком збуту, і тому його виробництво слід сти­мулювати.

Одним з найбільш реальних шляхів налагодження виробництва рідкого діоксиду сірки є утилізація сірки вугілля. Таку можливість дає пропонована нами тех­нологія знесірчування вугілля з одночасною утиліза­цією сірки у вигляді рідкого діоксиду. При знесірчу-ванні 1 т сіркового і високосіркового вугілля залежно від вмісту сірки можна одержати 20—100 кг рідкого діоксиду. Враховуючи ціну на рідкий діоксид сірки, прибуток від реалізації останнього становитиме в се­редньому ЗО—35 дол. США на 1 т вугілля, тобто при­близно стільки ж, як від реалізації самого вугілля.

Впровадження пропонованого процесу знесірчування вугілля у вугільній промисловості дасть змогу одер­жувати високоякісне малосіркове енергетичне вугіл­ля незалежно від початкового вмісту сірки і залучити в паливно-енергетичний баланс держави поклади ви­сокосіркового вугілля, котрі на даний час не видобу­ваються. За рахунок вищих світових цін на малосірко­ве енергетичне вугілля, а також за рахунок прибутку від продажу рідкого діоксиду сірки рентабельність ву­гільних об'єднань зросте як мінімум вдвічі. За попе­редніми передпроектними оцінками затрати на будів­ництво установки знесірчування вугілля разом з бло­ком одержання рідкого діоксиду становлять 60—70% від витрат на спорудження системи очистки димових газів на ТЕС.

Таким чином, впровадження технології знесірчу­вання з одночасною утилізацією сірки саме у вигляді діоксиду дозволить покращити економічну ситуацію у вугільній промисловості та забезпечити Україну рідким діоксидом сірки.


Література

І. Знергетико мира. Переводьі докладов XII конгресса МИРЗК/ Под ред. П. С. Нечипоренко, В. Й. Понкова.— М-: Знергоиздат, 1985.

2. Сидорович Я. Й., Гайванович В. /., Мартинець Є. В. Знесірчу­вання вугілля Донецького басейну при допомозі паро-повітряної суміші //Рисі—Т. 75—№ 1.

3. Гладкий Б.А.,ПуклинаД.Л./ / Химнческая промишленность-— 1980.— М» 7.

Схожі:

Проблеми знесірчування вугілля І утилізаціі вугільної сірки iconЕкономічна ефективність десульфуризації високосірчистого вугілля
Донбасі складають понад 15 млрд т. Не добу­вають його виключно через відсутність ефективної промислової технології знесірчування....
Проблеми знесірчування вугілля І утилізаціі вугільної сірки iconЛогвінов микола григорович
Доктор технічних наук, професор. Заслужений діяч науки І техніки України. Науковий напрямок гідропідйом вугілля з глибоких шахт та...
Проблеми знесірчування вугілля І утилізаціі вугільної сірки iconГейєр віктор георгіович
Автор проданої ліцензії (сша, Японія): "Гідравлічний видобуток вугілля", що включає ерліфтний гідропідйом вугілля. Автор 3 підручників,...
Проблеми знесірчування вугілля І утилізаціі вугільної сірки iconГібридна експертна система керування цехом флотації вугілля
Мета розробки. Розробка спеціалізованих експертних систем тестування та навчання; дослідження у сфері використання технологій штучного...
Проблеми знесірчування вугілля І утилізаціі вугільної сірки iconКонспект лекцій з дисципліни «технологія утилізації твердих побутових відходів»
«Технологія утилізації твердих побутових відходів» (для студентів 2,5 курсів денної І заочної форм навчання напряму підготовки 060103...
Проблеми знесірчування вугілля І утилізаціі вугільної сірки iconРегіональні проблеми утилізації відходів I-III класів небезпеки
Починаючи з 90-х років минулого століття техногенне навантаження на навколишнє середовище в Україні дещо пом'якшилося, проте екологічна...
Проблеми знесірчування вугілля І утилізаціі вугільної сірки iconМетодичні вказівки до самостійної роботи з дисципліни «технологія переробки та утилізації осадів»
Методичні вказівки до самостійної роботи з дисципліни «Технологія переробки та утилізації осадів» для студентів 5-6 курсів денної...
Проблеми знесірчування вугілля І утилізаціі вугільної сірки iconМетодичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Прогнозування якості продукції переробки вугілля» для студентів спеціальності 05130105 хімічна технологія палива і вуглецевих матеріалів
«Прогнозування якості продукції переробки вугілля» для студентів спеціальності 05130105 – хімічна технологія палива і вуглецевих...
Проблеми знесірчування вугілля І утилізаціі вугільної сірки iconЮрій петрович ященко
Випускник Донецького політехнічного інституту, доктор економічних наук, академік Академії гірничих наук України, міністр вугільної...
Проблеми знесірчування вугілля І утилізаціі вугільної сірки icon1Т. В. Медвєдєва
Описано негативний вплив сполук сірки на експлуатаційні властивості нафти та продукти її переробки. Розглянуто основні методи визначення...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи