Kén-dioxid-kibocsátás, kipufogógáz-tisztítás a kémia hallgatói szótár tanulási segédanyagaiban
A füstgázok az üzemanyagok illékony égéstermékei, tartalmazzák többek között. Kén-dioxid. Kén-dioxid és más gázok kerülnek a légkörbe. A szállítás folyamatát emissziónak nevezzük. A szénerőművek füstgázainak kén-dioxid-kibocsátása különféle módszerekkel csökkenthető.
Az emisszió a légszennyező anyagok légkörbe történő kibocsátásának (kibocsátásának) leírására szolgál. Az ember által okozott légszennyezés fő forrása az ipar, a forgalom, a háztüzek és a mezőgazdaság.
A kénsav, a kénsav előállításának közbenső terméke, a fosszilis tüzelőanyagok, például kőolaj és szén elégetésénél a kipufogógáz alkotóelemeként is előáll. Mint ilyen, az egyik legveszélyesebb légszennyező anyaggá vált.
Maga a kén-dioxid az emberi légzőszervek károsodásához vezet. Ugyanakkor a levegő páratartalmával is reagál, és kénsavat képez.
Egy része kénsavat képez a kén-trioxidon keresztül. Mindkét kénsav a savas eső része. A savas eső a talaj elsavasodásához vezet, a növények életét sokféleképpen megzavarja, és károsítja a városok és falvak szerkezetét.
Az emberi tevékenység fokozza a természetes savas csapadékot, Németországban az 1990-es évek elején átmenetileg elérte a 4,1–4,2 pH-értéket. Időközben azonban a mérések ismét megközelítik az 5,0 értékeket, és így azokba a tartományokba kerülnek, amelyek emberi beavatkozás nélkül megfigyelhetők az 5,0 és 5,6 közötti pH-értékekkel. Ennek oka elsősorban az erőművek kén-dioxid- és nitrogén-oxid-kibocsátásának csökkenése a füstgáztisztítás révén.
A savas eső csökkentésére többféle módszer létezik. Az energia takarékos felhasználása csökkenti az égési folyamatokhoz felhasznált fosszilis tüzelőanyagok mennyiségét, és ezáltal a légkörbe kerülő kén-dioxid mennyiségét is.
Mivel azonban az energia iránti kereslet növekszik, nem marad más, mint áttérni alternatív energiaforrásokra, például a szélre, a vízre, a napra, az árapályokra, a megújuló nyersanyagok használatára vagy a nukleáris energiára, ami viszont más problémákat és veszélyeket jelent az emberiség számára. Vagy olyan folyamatok tapasztalhatók, amelyek például eltávolítják a kén-dioxidot a szénerőművek kipufogógázaiból.
Ezek füstgáz kéntelenítési folyamatok .
Ez a folyamat csökkenti a széntüzelésű erőművek füstgázainak kén-dioxid-kibocsátását. A ként eltávolítják a fűtőolajokból a fűtőolaj hidrorefinomításával.
Füstgáz-kéntelenítés folyamata széntüzelésű erőművekben
Additív folyamat
Az adalékfolyamatban (közvetlen kéntelenítés) a kén-dioxid megkötődik a keletkezés helyén, a szén égéstérében.
Száraz mészkőport vagy száraz kalcium-hidroxid port adnak a szénhez, vagy az égéstérbe fújják az égési levegővel.
Az égéstér magas hőmérsékletén a mészkő vagy a hidratált mész (kalcium-hidroxid) termikusan hasad:
C a C O 3 → C a O + C O 2
Ca (OH) 2 → CaO + H20
A keletkező kalcium-oxid reagál a szén elégetésekor keletkező kén-dioxiddal, és kalcium-szulfitot képez.
C a O + S O 2 → C a S O 3
Ezt a levegőben lévő oxigén részben kalcium-szulfáttá alakítja:
2 C a S O 3 + O 2 → 2 C a S O 4
A reakciótermékek ezután a hamuval együtt a hulladéklerakóra kerülnek.
Mészmosási folyamat
Az adalék eljárással ellentétben a mészmosási eljárás kalcium-karbonátos szuszpenzióval működik. A kapott kalcium-szulfitot levegőellátással kalcium-szulfátvá oxidálják, és gipszként használják az építőanyagiparban.
Ca (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 (kalcium-szulfát 2 mol kötött vízzel)
Regeneratív mosási eljárások
A kalcium-hidroxid zagy helyett ezek a módszerek, pl. B. a Wellmann-Lord módszerben nátrium-szulfit oldatot használnak abszorbensként. Nátrium-hidrogén-szulfit képződik. Ezt az oldatot ezután egy második reaktorban melegítjük. Az egyensúly visszaáll a nátrium-szulfitra és a kén-dioxidra. Ez kikerül a megoldásból, és tovább használható. A visszanyert nátrium-szulfit-oldatot ismét felhasználjuk az abszorpcióhoz.
SO3 2- + SO2 + H2O ⇄ 2 HSO3-
Ammónia folyamat
A kén-dioxid vizes ammóniaoldattal is kimosható a gázelegyből. Ammónium-szulfit keletkezik, amely ammónium-szulfáttá oxidálódik. Ez egy értékes műtrágya a mezőgazdaság számára.
Az erőművek kipufogógázait hatékonyan kéntelenítik a leírt mosási eljárások.