В работе проведен анализ текущего состояния энергетической отрасли Казахстана и выделены актуальные проблемы экологической безопасности, требующие незамедлительного решения. В настоящее время на большинстве предприятий энергетической отрасли республики очистка отходящих газов угольных электростанций от SO2 выполняется старыми способами. Отсутствие надежной системы очистки дымовых газов и использование старых методов улавливания SO2 и других вредных загрязнителей атмосферы привели к возрастанию их концентраций в выбросах выше предельно допустимых норм. Работа посвящена разработке принципиально новой технологии высокоэффективной и экономичной санитарной очистки серосодержащих газов угольных электростанций, применимой как в условиях Казахстана, так и за рубежом. В работе описаны физико-химические основы технологии глубокой очистки отходящих газов ТЭЦ расплавами карбонатов щелочных металлов. Установлено, что в процессе химической абсорбции отходящих газов расплавами карбонатов щелочных металлов практически вся зола и до 95?% серы улавливается расплавом. На основании термодинамических расчетов представлен химизм нового процесса регенерации сульфатно-карбонатных расплавов путем восстановления монооксидом углерода. Полученные данные полностью подтверждены результатами экспериментальных исследований. Установлено, что при восстановлении сульфатно-карбонатных расплавов щелочных металлов монооксидом углерода из расплава извлекается до 99?% серы в форме карбонилсульфида (COS), пригодного для производства серной кислоты или элементарной серы.
The paper analyzes the current state of the energy sector of Kazakhstan and highlighted current problems of environmental safety that require immediate solution. Currently, the majority of enterprises in the energy sector of the republic cleaning of exhaust gases from coal-fired power plant SO2 is done the old way. The lack of reliable flue gas cleaning system and the use of old methods of capture SO2 and other harmful air pollutants have led to an increase in their concentration in emissions above the maximum allowable. The work is dedicated to the development of fundamentally new technology and high cost of sanitary cleaning of sulfur-containing gases of coal power plants, the applicable conditions in Kazakhstan and abroad. This paper describes the physical and chemical bases of technology for the purification of flue gases thermal power melts of alkali metal carbonates. It is found that in the process of chemical absorption of flue gases melts of alkali metal carbonate and virtually all of the ash and 95?% of the sulfur is captured by the melt. On the basis of thermodynamic calculations presented by the chemistry of the new regeneration process of sulfate-carbonate melts by reduction of carbon monoxide. The data is fully confirmed by the results of experimental studies. It is established that the reduction of sulfate-alkali metal carbonate melts carbon monoxide is removed from the melt to 99?% sulfur in the form of carbonyl sulphide (COS), suitable for the production of sulfuric acid or elementary sulfur.
1. Абрамов А.И., Елизаров Д.П. Повышение экологической безопасности ТЭС. – М.: МЭИ, 2002. – 377 с.
2. Дмитриев В.В., Жиров А.И., Ласточкин А.Н. Прикладная экология: учеб. для вузов. – М.: Академия, 2008. – 480 с.
3. О внесении изменения в постановление Правительства Республики Казахстан № 98 от 8 февраля 2011 года «О Стратегическом плане Министерства охраны окружающей среды Республики Казахстан на 2011–2015 годы». – Астана, 2011.
4. «Программа по наращиванию потенциала для регионального сотрудничества по приоритету Регионального плана действий по охране окружающей среды «Качество воздуха» в рамках проекта КАПАКТ». – Ташкент, 2012. – 31 с.
5. «Программа по развитию электроэнергетики Республики Казахстан на 2010–2014 гг.». – Астана, 2010.
6. Путилов В.Я. Экология энергетики. – М.: МЭИ, 2003. – 715 с.
7. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции. – М.: Энергия, 1976. – 444 с.
8. Щадов М.И., Ибрагимова Н.А. Научно-инновационная политика развития угольной отрасли // Горный журнал Казахстана. – 2010. – № 3. – С. 48–54.
9. Turkdogan E.T. Physical Chemistry of High Temperature Technology. Academic Press, 1980. – 462 с.