Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОЧИСТКИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ ОТ КИСЛЫХ КОМПОНЕНТОВ

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано при очистке дымовых газов и утилизации пластовых вод при добыче углеводородов, промышленных стоков газо- и нефтеперерабатывающих, металлургических заводов и заводов по переработке твердых, жидких и бытовых отходов, а также пластовой воды.

Наиболее близким к заявленному изобретению является способ очистки газов, включающий предварительный нагрев газа в печи дожига и три последовательные стадии очистки: щелочным раствором в скруббере полного испарения с нисходящим прямотоком с температурой свыше 750°С; пылеулавливание в циклоне-пылеулавителе и мокрую очистку щелочным раствором (см. патент России №2212269, кл. В01D 53/50, 53/34, приоритет 15.12.2000).

К недостаткам данного способа относится большой расход технической воды на очистку, высокая температура подаваемых в дымовую трубу газов, а также сброс сточных вод в оборотный цикл предприятия.

При создании изобретения решались технические задачи снижения расхода технической воды на очистку дымовых газов, исключения сброса сточных вод после мокрого скруббера, снижения температуры подаваемых в дымовую трубу газов, утилизации загрязненных промышленных стоков или пластовых вод.

Поставленные задачи решаются тем, что в способе очистки отходящих газов, включающем предварительный нагрев газа в печи дожига, три последовательные стадии очистки в скруббере полного испарения, пылеулавителе и мокром скруббере, и вывод очищенного газа, согласно изобретению орошение скруббера полного испарения осуществляют подщелоченной в подготовительной емкости до рН 9÷11 жидкостью, в качестве которой используют загрязненные стоки или смесь загрязненных стоков и циркулирующего в мокром скруббере оборотного раствора. Для подготовки смеси загрязненных стоков и циркулирующего в мокром скруббере оборотного раствора загрязненные стоки разделяют на два потока, первый из которых объемом 0,75÷0,90 от общего объема направляют в подготовительную емкость, а второй - в подскрубберную емкость мокрого скруббера, в которой загрязненные стоки смешивают с оборотным раствором, а полученную смесь подают в подготовительную емкость. Предварительный нагрев газа в печи дожига осуществляют до температуры 1000÷1200°С.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена схема установки, с помощью которой реализуется заявленный способ. Установка состоит из подготовительной емкости 1, насоса 2 подачи подщелоченной смеси в скруббер полного испарения 3, печи дожига 4, пылеулавителя 5, мокрого скрубера 6 и циркуляционного насоса 7.

Способ осуществляют следующим образом.

Загрязненные стоки, которые могут быть представлены промышленными стоками или пластовой водой, поступающей из углеводорододобывающих скважин, подают в подготовительную емкость 1, в которой стоки подщелачивают до рН 9÷11, после чего подают с помощью насоса 2 на впрыск в скруббер полного испарения 3.

Дымовые газы, содержащие кислые компоненты (SO₂, H₂S, HF, HCl), окись углерода и органические соединения подают в печь дожига 4, в которой при температуре t=1000÷1200°C и времени контакта τ=2 с происходит практически 100% окисление окиси углерода и всех органических соединений до СО₂ и Н₂O, а сернистых соединений - до диоксида серы. Продукты дожига подают в скруббер полного испарения 3.

В скруббере полного испарения 3 происходит абсорбция кислых компонентов каплями NaOH или Nа₂СО₃. После абсорбции вода полностью испаряется с образованием твердых солей (NaHSO₃, Na₂SO₄, NaNO₃, NaNO₂, NaCl и т.д.), т.е. очищенные от органических соединений и кислых компонентов дымовые газы содержат взвешенные в стоках твердые частицы и образовавшиеся в процессе очистки соли натрия. Дальнейшая очистка дымовых газов от твердых частиц осуществляется в циклоне-пылеуловителе 5 (степень очистки от твердых частиц после пылеуловителя составляет η=60÷80%).

Окончательная очистка от кислых компонентов и твердых частиц производится в мокром скруббере 6, который орошается циркулирующим в контуре “подсрубберная емкость - циркуляционный насос 7 - форсунки” орошающим раствором, величина рН которого на уровне 9÷11 поддерживается за счет проскока после циклона-пылеуловителя 20÷40% твердых частиц, содержащих непрореагировавший едкий натрий. При этом, с одной стороны, улавливание и коагуляция мелкодисперсных аэрозолей, поступающих в мокрый скруббер после циклона, приводит к увеличению концентрации и крупности твердой фазы в смеси стоков, подаваемых на испарение, с другой - к увеличению эффективности улавливания (80%) и количества выводимой через бункер твердой фазы, что в конце концов приводит к равновесию системы.

Для предотвращения накопления в мокром скруббере твердой фазы в его подскрубберную емкость периодически подаются на проток загрязненные стоки, которые после смешения с оборотным раствором и участия в процессах абсорбции и пылеулавливания отводятся в подготовительную емкость 1. Перед подачей в подскрубберную емкость загрязненных стоков их разделяют на два потока, первый из которых объемом 0,75÷0,90 от общего объема направляют в подготовительную емкость, а второй - в подскрубберную емкость мокрого скруббера.

Поддержание значения рН в мокром скркббере на уровне 9÷11 производится также за счет регулирования количества подаваемых в мокрый скруббер на проток загрязненных стоков в соответствии с уменьшением или увеличением во времени степени улавливания твердой фазы в пылеулавителе.

Очищенные от твердых и газообразных примесей дымовые газы направляются в дымовую трубу.

Предложенный способ позволяет дожечь в печи дожига органические и хлорорганические соединения (t=1000-1200°; τ=2 с), утилизировать пластовую воду и промышленные стоки, используя их в качестве абсорбента, и одновременно решить вопрос охлаждения дымовых газов до температуры, приемлемой для подачи этих газов в дымовую трубу.