V svetu je
že več kot dvajset let poznana tehnologija za izločanje žveplovih dioksidov iz
dimnih plinov. Za velike termoenergetske objekte se je najbolj uveljavil mokri
kalcitni postopek. Velika prednost tega postopka je visoka učinkovitost (do 95
%) in poceni absorbcijsko sredstvo, to je mleti apnenec (CaCO3).
Produkt procesa razžveplanja dimnih plinov je sadra (CaSO4 X 2H2O),
ki ni škodljiva za okolje, primerno obdelana pa se lahko uporablja tudi v
gradbeništvu.
Proces
temelji na absorpciji žveplovega dioksida iz dimnih plinov v suspenzijo, kjer
tvori s kalcitom stabilen produkt (sadro). V absorpcijski koloni prihaja v
protitoku do kontakta med dimnim plinom in suspenzijo.
Nevtralizacijsko sredstvo je kalcit. Razlike parcialnih tlakov SO2 v
dimnem plinu in tekočini povzročajo prehod SO2 v razpršeno
suspenzijo, kjer se hidratizira, pri čemer nastane žveplova (IV) kislina, ki
zelo hitro disociira.
SO2
(g)
→ SO2 (aq)
SO2 (aq) + H2O → H2SO3
H2SO3 → H+ + HSO3ˉ
HSO3ˉ → H+ + SO3²ˉ
Pri
raztapljanju CaCO3 se nevtralizirajo vodikovi ioni, nastane ogljikova kislina,
ki disociira v H2O in CO2, ta pa zapušča tekočo fazo in se odvaja
skupaj z dimnimi plini.
CaCO3 ((aq)
+ H+ → Ca2+ + HCO3ˉ
HCO3ˉ + H+ → H2O + CO2
Presežek
kalcijevih ionov v suspenziji reagira s hidrogensulfitnimi in sulfitnimi ioni,
ki so nastali z disproporcionacijo žveplove (IV) kisline. Nastali sulfitni
ioni oksidirajo v sulfatne ione v absorberju s prisotnim kisikom v dimnih
plinih, v reakcijski posodi pa ob intezivnem dovajanju zraka in mešanjem
suspenzije.
CaCO3 + 2H+ + 2HSO3ˉ → Ca(HSO3)2 + H2O + CO2
Ca(HCO3)2+ + 2H+ + SO3²ˉ → CaSO3 × 1/2H2O + 3/2H2O +
2CO2
CaSO3 × 1/2H2O + 1/2O2 + 3/2H2O → CaSO4 × 2H2O
Vzporedno z oksidacijo sulfita v sulfat poteka tudi kristalizacija sadre.
Pomembno je odstranjevanje že formiranih grobih kristalov (to se zgodi v vencu
hidrociklonov) in vračanje drobnih osnovnih jeder v pralnik.
V dimnih plinih so poleg SOx še kisle spojine (HCl, HF).
Klor in fluor se vežeta na kalcij, CO2 pa se odvaja.
CaCO3
+ 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2
CaCO3 + 2HF → CaF2 + H2O + CO2