197678. lajstromszámú szabadalom • Eljárás es berendezés fosszilis tüzelőanyagok kéntartalmának csökkentésére, főként hőerőművek környezetvédelmére
197678 A találmány tárgya eljárás és berendezés fosszilis tüzelőanyagok kéntartalmának csökkentésére, főként hőerőművek környezetvédelmére. Ismeretes, hogy a kéntartalmú tüzelőanyagok elégetésekor a kéményen át távozó füstgáz kén-dioxidot tartalmaz, amely egyrészt légnemű halmazállapotban, másrészt a levegő páratartalmával, vagy a lehulló csapadékkal érintkezve kénessav formájában elsősorban a környező élővilágot károsítja, másodsorban a különféle műtárgyakon — például épületek, hídszerkezetek, gépek — is káros elváltozásokat, korróziót okoz. A környezetet és a természetet károsító anyagokat kibocsátó üzemekre ma már világszerte súlyos büntetéseket és pénzbírságokat rónak, amely túl a közös érdekünkön, arra ösztönzi az üzembentartókat, hogy a környezetszennyezést hatékony és gazdaságos módszerekkel megakadályozzák. A levegőszennyezés mértékét jól érzékeltetik az alábbi adatok, amelyek országonként és évente a levegőbe kibocsátott kén egy főre 1 jutó mennyiségét mutatja: NDK 119 kg Magyarország 71 kg Szovjetunió (európai része) 48 kg Anglia 44 kg Hazánkban tehát évente millió tonnaszám kén-dioxid jut a levegőbe, amelyből például az Ajkai Hőerőmű kb. 8—9%-kal részesül. Az egyes országok környezet- és természetvédelmi előírásai jelenleg különböző mértékben tűrik el a kén-dioxid-szennyezést — például NSZK-ban 400 mg/m3 a füstgázban — ezek az előírások azonban egyre szigorúbbak lesznek. 1984-ben Ottawában az ENSZ Európai Gazdasági Bizottságának égisze alatt 10 ország környezetvédelmi miniszterének részvételével tartott tárgyaláson megalakult a „30%-osok klubja“, amelynek célkitűzése az, hogy a levegőbe juttatott kénszennyezést az 1980. évihez képest 1995-re 30%-kal csökkentsék. A levegő légszennyez.ését legszembetűnőbben az erdők pusztulása jelzi. Az 1970-es évek közepén például az NSZK területén legelőbb az erdei fenyő, majd a lucfenyő, a tölgy, a juhar, a bükk, végül pedig a kőriserdők károsodását észlelték tudományos módszerekkel. A károsodás mértéke 1982-ben 8%os, 1983-ban már 34%-os volt! Az ismertetett okok miatt számosán keresik a levegő kén-szennyezését csökkentő legmegfelelőbb eljárásokat. Ezen a szakterületen ismeretesek direkt és indirekt módszerek. Ez utóbbiak a natúr szén eltüzelése után keletkezett füstgáz kén-dioxid-mentesítését tűzik ki célul. Az indirekt módszerek lényegében a keletkezett füstgázt vegyszeresen kezelik elég jó kéntelenítési hatásfokkal, de az eljárások rendkívül bonyolultak és költségesek, ezért széles körben nem alkalmazzák őket. Ismeretes száraz, valamint nedves eljárás is. A száraz eljárásban a füstgáz kén-dioxid-tartalmát aktív koksz köti megs amelyből a kén regenerálással kinyerhető kénsavgyártás céljára. Az ismert nedves — ún. Walther — eljárás a kazánból kilépő — kb. 1500—2700 mg/m3 — kén-dioxid-tartalmú füstgázt elektrosztatikus filteren portalanítják, majd hőcserélőben 130°C-ról 60—70°C-ra lehűtve két mosótornyon vezetik át, ahol ellenáramban vizes ammóniapermettel ütköztetik. Az ammónium-hidroxid reagál a kén-dioxiddal és ammónium-szu!fit keletkezik. A kilépő füstgáz kén-dioxid-tartalmának 90%-ától megszabadul, azonban a kéményhuzat biztosítása érdekében szükséges felmelegítést vagy nem• kéntelenített füstgáz hozzákeverésével végzik — ekkor a kéményen távozó füstgáz még mindig 650— 850 mg/m3 ként tartalmaz —, vagy hőcserélőben melegítik fel újra kb. 100°C-ra — ez esetben a távozó füstgáz kén-dioxid-tartalma 200 mg/m3 alá csökkenthető. Az eljárás beruházási költsége magas, eléri a kazánok építési költségét. A direkt módszerek a szenet az elégetés előtt kezelik, és előnyük az előbbiekkel szemben az, hogy jóval egyszerűbbek és olcsóbbak, de az eddigi eljárások kéntelenkési hatásfoka kicsi és berendezéseik még mindig igen bonyolultak, ezért eddig csak laboratóriumi, vagy kísérleti üzemi szintig jutottak. Eilvükét tekintve vannak fizikai és kémiai megoldásúak. A fizikai módszerek a szén pirites kéntartalmának csökkentésén alapulnak, ugyancsak nedves, vagy száraz eljárással. Az ismert megold ások közös hátránya, hogy a szenek pirithez kötődő kéntartalma általában az összes kéntartalomnak csupán 40—60%-a és ennek is legfeljebb csak 60—80%-át tudják eltávolítani. A nedves eljárások a pirít és a szén fajsúlykülönbségét használják fel az elválasztásra a szén előzetes törése, őrlése és hidrociklonos szeparálása révén, amit szárítás követ. Hátrányai ellenére napjainkban ez az egyik legelőrehaladottabb megoldás. Szakirodalmi adatok szerint egy 1000 t/h szénfeldolgozc üzem beruházási költsége kb. 6000.10'’ dollár, üzemköltsége kb. 0,6 dollár/t. A nedves eljárásokkal napjainkban az USA- ban, az NSZK-ban és a Szovjetunióban foglalkoznak. A száraz eljárások — amelyek egyik előnye az. hogy a szárítás elmarad — közül az ismertebbek a következők: — mágneses szeparálás hevítéssel (SZU, USA, NSZK) — elektrosztatikus szeparálás a szén és a pirít különböző vezetőképessége alapján, — fluiöizált ágyas elválasztás. Magyarországon eddig flotációs és száraz eljárással elsősorban a szén hamutartalmát csökkei, tették. A kémiai módszerekkel a kén teljesen kivonható a szénből, ha a szén organikus kéntartóma a pirites kéntartalomhoz képest 2 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
