Sucha metoda odsiarczania (schemat):

• Sorbent w postaci mączki o odpowiedniej granulacji wprowadzany jest wprost do komory paleniskowej w strefę temp. 800-900 ⁰C dyszami zasilanymi sprężonym powietrzem.

• Niska skuteczność (10-40%) odsiarczania spowodowana jest przez szybkie spiekanie ziaren w wysokich temperaturach panujących w komorze spalania palenisk pyłowo-węglowych (1260 ± 100 ⁰C).

• O sprawności odsiarczania decyduje rozdrobnienie i rodzaj sorbentu ( im drobniejszy tym lepiej).

• Znacząco lepsze wyniki sprawności odnotowuje się dla kotłów fluidalnych.

• Głównie stosowanym sorbentem jest CaCO₃ , za to bardziej reaktywnym jest Ca(OH)₂

• $\frac{\text{Ca}}{S} =$2-4

• Reakcje:

  • Procesowe:

    • Kalcynacja wapienia CaCO₃ → CaO + CO₂

    • Tworzenie siarczanu 2 CaO + SO₂ + O2 → 2 CaSO₄

    • Tworzenie siarczynu CaO +SO₂ → CaSO₃

    • Utlenienie siarczynu 2 CaSO₃ + O₂ → 2 CaSO₄

    • Dysproporcjonowanie siarczynu 4 CaSO₃ → 3 CaSO₄ + CaS

    • Utlenianie siarczku CaS + 2 O₂ → CaSO₄

  • Uboczne:

    • Wtórna neutralizacja CaO CaO + CO₂ → CaCO₃

    • Spiekanie CaO (ok. 1100 ⁰C) → monolity o mniejszej powierzchni kontaktu

Półsucha metoda odsiarczania (schemat):

• Sorbent w postaci pary wodnej lub roztworu wodnego wprowadzany jest do suszarki pyłowej.

• Zachodzi tam absorbcja SO₂ w kroplach roztworu alkaicznego.

• W wyniku odparowania wody, produkty odsiarczania i nieprzereagowany sorbent wydzielają się w postaci fazy stałej i wraz z popiołem lotnym kierowane są do instalacji odpylającej (elektrofiltr, filtr tkaninowy, przeciwbieżny odpylacz cyklonowy).

• Sorbenty: Na₂CO₃ , NaHCO₃ , NaOH , Ca(OH)₂ , woda amoniakalna – 25% wodny roztwór amoniaku

• Sprawność 60-80 %

• $\frac{\text{Ca}}{S} =$1,5-2

Mokra metoda odsiarczania (schemat):

Wyróżniamy 2 metody mokrego odsiarczania:

• Metoda Wellman-Lorda:

  • Najczęściej stosowana regeneracyjna metoda mokrego odsiarczania.

  • Produktem końcowym jest stężony SO₂ który można skroplić, przerobić na siarkę elementarną lub kwas siarkowy.

  • 2/3 całości kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych stanowi koszt regeneracji roztworu absorpcyjnego.

• Metoda wapniakowa:

  • Najpowszechniejsza nieregeneracyjna metoda mokrego odsiarczania

  • Produktem końcowym jest gips

• Cechy wspólne:

  • Sprawność około 90%

  • Zasadniczym problemem jest utrzymanie stabilnego pH

  • $\frac{\text{Ca}}{S} = 1,0 - 1,3$

  • Reakcje procesowe:

    • Absorbcja SO₂ + H₂O → H₂SO₃

    • Neutralizacja H₂SO₃ + CaSO₃ → CaSO₃ + CO₂ + H₂O

    • Utlenianie CaSO₃ + ½ O₂ → CaSO₄

    • Krystalizacja CaSO₄ + 2 H₂O → CaSO₄• 2 H₂O