энергосберегающие технологии

Технологическая схема А. А. Деревягина

Газ, выходящий из газогенераторов, подвергается обессмоливанию при помощи электрофильтров и затем охлаждается с одновременным извлечением уксусной кислоты.

Продукцией газогенераторной станции (ГГС) являются; генераторный газ, смола и раствор уксуснокальциевой соли.

В ЦНИЛХИ и ЛенНИЛХИ проведены большие работы, показавшие, что из древесногенераторного газа можно получить метиловый спирт и сопутствующие ему нейтральные вещества.

Древесногенераторный газ используют как топливо, смолу отправляют на переработку, раствор уксуснокальциевой соли упаривают, а полученный при этом древесноуксусный порошок сушат в специальной сушилке.

Кроме перечисленных продуктов, на ГГС имеются «кислые воды», содержащие летучие кислоты и смолу. «Кислая вода» образуется при отстаивании смолы, осаждаемой из газа электрофильтрами, в гидрозатворах и газопроводах, по которым газ направляется из газогенераторов в электрофильтры. Раньше «кислые воды» сбрасывались в естественные водоемы и делали воду непригодной для питья и хозяйственных нужд. Впоследствии «кислые воды» стали выпаривать с целью извлечения из них летучих кислот и водорастворимой смолы.

Производственный выход продуктов и полупродуктов в пересчете на газифицируемую древесину следующий: газогенераторного газа (в пересчете на сухой) 600 нм³/пл. м³ отстойной сырой смолы из электрофильтров 50 кг/пл. м³; «кислых вод» 200 кг/пл. м³; условного раствора древесноуксусного порошка, содержащего 7% уксуснокальциевой соли, 150 кг/пл. м³.

Характеристика получаемых продуктов по среднегодовым данным следующая. Состав газа (в объемных %): СO₂ — 5÷7, СО — 27÷30, СН₄ — 2÷2,8, С_nН_m — 0,6÷0,7, Н₂ — 14÷14,5, О₂ — 0,2÷0,25, N₂ — 46÷50. Теплота сгорания газа (низшая) 1500 — 1550 ккал/нм³. Анализ отстойной смолы: влажность 20 — 40%, летучих кислот (в пересчете на уксусную) 3 — 5%. Анализ «кислых вод»: отстой от смолы, выделенной из газа электрофильтрами (в %): растворимой смолы 15 — 30, летучих кислот (в пересчете на уксусную) 6 — 8; конденсат, выпавший из газа в газопроводах (в %): растворимой смолы 6 — 25, отстойной смолы 10 — 18, летучих кислот (в пересчете на уксусную) 3 — 7. Общее количество кислых вод и отстойной смолы, стекающих из газопроводов, зависит от времени года. Так, в летнее время «кислых вод» в пересчете на газ получается примерно 50 — 65 г/нм3, а зимой 70 — 75 г/нм³.

Анализ раствора древесноуксусного порошка (в %): содержание уксуснокальциевой соли 7,5 — 10,5, сухого остатка 10 — 15. Крепость древесноуксусного порошка (содержание в сухом остатке уксуснокальциевой соли) 70 — 73%.

По схеме процесса газ, выходящий из газогенераторов, подвергается обессмоливанию в электрофильтрах и затем поступает в солевые скрубберы, где орошается раствором древесноуксусного порошка (травленой жижкой). Нагретый раствор, содержащий свободные летучие кислоты, стекает из солевых скрубберов и поступает в сборники. Затем раствор направляется для нейтрализации летучих кислот известковым молоком и после отстоя на градирню. На градирне происходит охлаждение раствора и соответствующее концентрирование его за счет испарения воды. Из приемника градирни травления жижка подается в солевые скрубберы, где и завершается цикл её движения. Выходящий из солевых скрубберов газ после извлечения из него летучих кислот направляется для охлаждения в оросительные скрубберы. Скрубберная вода охлаждается на другой градирне и вновь возвращается для орошения газа. При движении травленой жижки по указанному выше циклу происходит постепенное увеличение объема раствора, и повышение в нем концентрации уксуснокальциевой соли. Избыток травленой жижки периодически направляется в отстойник, откуда осветленный раствор поступает на выпарку. Концентрация порошка в циркулирующей травленой жижке, скорость нарастания её объема и степень охлаждения газа зависят от температурного режима работы солевых скрубберов и градирни.

С целью уменьшения степени извлечения из газа органических продуктов некислого характера, способствующих образованию нелетучих смол, ухудшающих качество древесноуксусного порошка, был предложен «горячий режим» извлечения из газа уксусной кислоты. В этом случае травленая жижка после нейтрализации не подавалась на градирню, а без охлаждения поступала в солевые скрубберы.

На Ижевской ГГС схема очистки и охлаждения Древесногенераторного газа в течение ряда лет подвергалась усовершенствованию. Процессы сорбции кислоты и охлаждения газа были совмещены (рис. 47).

Рисунок 47

Из резервуара 2 холодная травленая жижка насосом 3 подается в оба солевых скруббера. Из второго солевого скруббера газ выходит охлажденным. Из скрубберов стекает нагретая кислая травленая жижка и поступает в лоток 4. где производится непрерывная нейтрализация кислоты известковым молоком до слабощелочной реакции. Нейтрализованная травленая жижка поступает в отстойник 6. Осветленный раствор перетекает в резервуар 7 и оттуда насосом 5 подается на градирню 9 для охлаждения. Охлажденная травленая жижка из резервуара 10, расположенного под градирней, перетекает в промежуточную емкость 2 и затем вновь подается на скрубберы.

Получающийся избыток травленой жижки периодически откачивается насосом в сборники для окончательного отстоя и последующей выпарки. В результате работы ГГС по улучшенной схеме степень извлечения кислоты из газа в скрубберах достигла 92 — 94%.