Experimental studies of hydrogen sulfide adsorbents based on sludge from a TPP water treatment plant

Abstract

The paper is devoted to the problem of purification of gaseous fuels used in thermal power plants. It is not uncommon for stations to use gaseous waste from petrochemical enterprises as an ad-ditive to the main fuel as part of a resource-saving policy. However, natural gas and gaseous waste need to be pre-cleaned of sulfur compounds to reduce the operating load on equipment and reduce the negative impact on the environment. The purpose of this article is to develop and justify the choice of a sorption material with a high sulfur content and physical characteristics that meet the requirements of GOST. This goal is achieved through the implementation of the following tasks: analysis and selec-tion of components of sorption materials based on TPP water treatment sludge, activation of waste from the plant's water treatment plant, preparation of complex compounds with different percentages of the main active substances, determination of the synergistic effect between the components of the composition. The most important results are the determination of the balance between an effective combination of components in a composition that provides a high sulfur content; the definition of a list of metal oxides that can increase the absorption capacity of sulfur compounds; the development of an adsorbent with a high sulfur content and acceptable physical characteristics. The significance of the results obtained lies in the fact that the proposed desulfurization method is not only economically fea-sible, but also environmentally beneficial due to the reuse of station waste. The conducted research has made it possible to expand knowledge in the field of purification of gaseous fuels from sulfur com-pounds and identify effective adsorbent components that increase sulfur capacity.

Lucrarea este dedicată problemei purificării combustibililor gazoși utilizați în centralele termice. În cadrul unei politici de economisire a resurselor, nu este neobișnuit ca centralele să utilizeze deșeurile gazoase provenite de la întreprinderile petrochimice ca aditiv la combustibilul principal. Cu toate acestea, gazele naturale și deșeurile gazoase trebuie să fie curățate în prealabil de compușii de sulf pentru a reduce sarcina de funcționare и a echipamentelor și a reduce impactul negativ asupra mediului. Scopul acestui articol este de a dezvolta și justifica alegerea unui material de sorbție cu un conținut ridicat de sulf și caracteristici fizice care îndeplinesc cerințele GOST. Acest obiectiv este atins prin punerea în aplicare a următoarelor sarcini: analiza și selectarea componentelor materialelor de sorbție pe baza nămolului de tratare a apei TPP, activarea deșeurilor din stația de tratare a apei a instalației, prepararea compușilor complecși cu diferite procente din principalele substanțe active, determinarea efectului sinergic între componentele compoziției. Cele mai importante rezultate sunt determinarea echilibrului dintre o combinație eficientă de componente într-o compoziție care oferă un conținut ridicat de sulf; definirea unei liste de oxizi metalici care pot crește capacitatea de absorbție a compușilor sulfuroși; dezvoltarea unui adsorbant cu un conținut ridicat de sulf și caracteristici fizice acceptabile. Semnificația rezultatelor obținute constă în faptul că metoda de desulfurare propusă nu este doar fezabilă din punct de vedere eco-nomic, ci și benefică pentru mediu datorită reutilizării deșeurilor stației.

Работа посвящена проблеме очистки газообразного топлива, используемого на тепловых электрических станциях. Не редко в рамках политики ресурсосбережения на станциях также используют газообразные отходы нефтехимических предприятий в качестве добавки к основному топливу. Но природный газ и газообразные отходы нуждаются в предварительной очистке от сернистых соединений для снижения эксплуатационной нагрузки на оборудование и уменьшение негативного воздействия на окружающую среду. Целью данной статьи является разработка и обоснование выбора сорбционного материала с высокой сероемкостью и удовлетворяющих требованиям ГОСТ физическим характеристикам. Поставленная цель достигается за счет реализации следующих задач: анализ и подбор компонентов сорбционных материалов на основе шлама водоподготовки ТЭС, активация отхода водоподготовительной установки станции, приготовление сложнокомпонентных составов с различным процентным содержанием основных активных веществ, определение синергетического эффекта между компонентами состава. Наиболее важными результатами являются определение баланса между эффективной комбинацией компонентов в составе, обеспечивающий высокую сероемкость; определение перечня оксидов металлов, позволяющих увеличивать поглощающую способность по сернистым соединениям; разработка адсорбента с высокой сероемкостью и приемлемыми физическими характеристиками. Достижение данных результатов позволило разработать рецептуру высокоэффективного адсорбента с содержанием шлама водоподготовительной установки станции, достигающим 50%, что значительно снижает его себестоимость и удешевляет процесс подготовки топлива. Значимость полученных результатов состоит в том, что предложенный способ десульфуризации является не только экономически целесообразным, но и экологически выгодным за счет повторного использования отхода станции. Проведенные исследования позволили расширить знания в области очистки газообразного топлива от сернистых соединений и определить эффективные компоненты адсорбента, которые повышают сероемкость.