Основы современной малой энергетики

Удаление серы с помощью технологии WSA, разработанной фирмой «Хальдор Топсе АО»

Технология разработана в середине 80-х годов и получила название WSA (Wet gas Sulphuris Acid), ее можно применять для обработки газов, содержащих SO2.

Технология включает в себя следующие процессы: охлаждение газа до заданной температуры в реакторе, конверсию SО2 в SO3 на поверхности катализатора, гидратацию SO3 в H2SO4 и конденсацию паров H2SO4 в конденсаторе WSA.

Газ входит в реактор, который имеет один, два или более каталитических слоев в зависимости от содержания SO2 и необходимой степени конверсии. Так как реакция в реакторе экзометрическая, газ охлаждается между слоями для того, чтобы оптимизировать процесс конверсии SO2 в SO3. После последней стадии конверсии газ охлаждается, что обеспечивает эффективное протекание реакции SO3 с парами воды с образованием газообразной серной кислоты. Затем технологический газ поступает в конденсатор WSA.

Конденсатор WSA представляет собой вертикально расположенный корпус с трубами, изготовленными из боросиликатного кислотоупорного термостойкого стекла. Технологический газ проходит по трубам, которые охлаждаются атмосферным воздухом. Серная кислота конденсируется в трубах и стекает вниз, ее концентрация увеличивается при смешивании с восходящим потоком горячего технологического газа. Серная кислота собирается в нижней части конденсатора, выложенной кирпичом, охлаждается приблизительно до 35°С в пластинчатом теплообменнике, а затем перекачивается в хранилище.

Технологический газ выходит из конденсатора при температуре примерно 100 °С. Его можно направлять непосредственно в дымовую трубу. Отличительной чертой конденсатора WSA является то, что газ, выходящий в трубу, содержит лишь незначительное количество паров серной кислоты.

Подогретый воздух выходит из конденсатора WSA при температуре около 200 °С. Часть этого воздуха используется для горения, а оставшаяся часть может быть выведена в дымовую трубу для увеличения подъемной силы газа или же использована для подогрева воды в котле.

Технология WSA обеспечивает удаление от 95 до 99 % SO2, который рекуперируется в концентрированную серную кислоту.

Отличительные особенности технологии:

- не используются химические реагенты;

- отсутствуют сточные воды;

- эффективная рекуперация технологической теплоты;

- низкий расход воды для охлаждения.

Для очистки дымовых газов котлов ТЭО технология WSA может быть дополнена технологией селективного каталитического восстановления (DENOX) для очистки от оксидов азота. Такая комбинированная технология известна как технология SNOX.