ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Термодинамика процессов высокотемпературной очистки газов от сероводорода из "Высокотемпературная очистка газов от сернистых соединений" Характеристики протекания низкотемпературных процессов сероочистки газов недостаточны для организации процессов очистки газов при более высоких температурах (500—1000°С), которые имеют свои специфические особенности. Для анализа и оценки этих особенностей прежде всего необходимо разобраться в термодинамических характеристиках таких процессов. [c.27] В расчетах использовались стандартные значения термодинамических функций отдельных компонентов системы (см. приложение). [c.27] Величина Кр подсчитывалась по уравнению 1п /Ср = — AZ /RT, где AZ — изобарно-изотермический потенциал, кал моль-, R — универсальная газовая постоянная, равная 0,082 л атм град-, Т—абсолютная температура, °К. [c.27] Равновесная степень превращения сероводорода зависит от содержания в газовой смеси водяного пара. [c.28] Из приведеных данных следует, что прямое термическое разложение сероводорода сказывается лишь при температурах выше 1200—1300° С. До 1100° С равновесная степень превращения при термическом разложении сероводорода не превышает 10%. [c.29] Реакция НгЗч Нг-Ь /г Sz тормозится даже при относительно малом содержании водорода в дутье. Поэтому при очистке от сероводорода газовых смесей, содержащих водород, реакция термического разложения сероводорода мало влияет на результаты основного процесса. Некоторое влияние на результаты сложного процесса очистки газов смесей от сероводорода окажет реакция восстановления окиси кальция водородом. [c.29] Расчеты показали, что в интервале температур 700—1400° С эффект отдельно протекающей реакции восстановления окиси кальция водородом невелик. [c.29] Равновесный состав газа будет определяться совместным решением системы уравнений, включающей уравнения констант равновесия отдельных реакций и уравнения материального баланса. [c.30] Следовательно, в указанном интервале температур парциальное давление паров серы составляет ничтожно малую величину. [c.30] Поскольку величина К К входящая в знаменатель этого выражения, представляет собой большую величину, то степень превращения сероводорода в процессе взаимодействия сернистого энергетического газа с окисью кальция при 700—1400° С практически полная. [c.30] Таким образом, термодинамическим анализом доказана возможность осуществления процесса очистки сернистого энергетического газа от сероводорода окисью кальция при высоких температурах. [c.31] Шреходя к тёрмодйнамичёскои оценке условий обжига сульфида кальция с целью регенерации реагентов, можно отметить, что до сего времени этот процесс не исследовался, хотя в литературе опубликовано большое число работ по обжигу сульфидов металлов, главным образом цветных. [c.31] В связи с этим авторами выполнен термодинамический анализ процесса взаимодействия сульфида кальция с кислородом, результаты которого излагаются яиже. Методика расчетов была аналогична предыдущей. [c.31] Данные о вероятности протекания реакций в процессе обжига могут быть получены при сравнении значений изменения изобарного потенциала этих реакций. [c.31] Следовательно, при 600—1400° С реакции окисления сульфида кальция идут в сторону образования aS04, СаО, SO2 и S2. Реакция (9) при этих температурах возможна только справа налево, поэтому образование металлического кальция по этой реакции исключается. Вероятность окисления сульфида кальция по реакции (7) с образованием aS04 выше, чем по реакции (8) с получением СаО и SO2, и значительно превышает возможность образования элементарной серы по реакции (10). При температурах выше 1300° С вероятность протекания реакций (7) и (8) практически одинакова. [c.31] Изобарные потенциалы реакции (11) имеют положительное значение, поэтому при 600—1400° С реакцией мож о пренебречь. [c.32] При 1200° с и выше сульфат кальция восстанавливается сульфидом кальция до окиси кальция и сернистого газа. [c.32] Таким образом, при обжиге сульфида кальция кислородом воздуха при температурах выше 1200° С и отсутствии кинетических торможений можно рассчитывать, что процесс будет протекать с преимущественным образованием SO2 и СаО. В этих условиях количество выделяющейся элементарной серы будет минимальным. Это обусловлено кроме эффекта температур и тем, что обжиг ведется всегда при некотором избытке воздуха, благоприятствующем сжиганию серы до сернистого ангидрида. [c.32] Вернуться к основной статье