KWALIFIKACJA CHM5 - PAŹDZIERNIK 2016

PYTANIE NR 20.
Który gaz można usunąć ze spalin, przemywając go w wieży absorpcyjnej wodną zawiesiną wapna lub kamienia wapiennego?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Zawiesina wapna lub kamienia wapiennego w wieży absorpcyjnej wiąże kwaśne tlenki siarki. SO2 rozpuszcza się i ulega neutralizacji/utlenieniu do soli (siarczynów/siarczanów wapnia), dlatego jest typowo usuwany w mokrym odsiarczaniu spalin. CO i CO2 nie są w ten sposób selektywnie "wyłapywane", a NOx zwykle wymaga innych metod.

Pełne wyjaśnienie:

Wieża absorpcyjna z wodną zawiesiną wapna (zwykle Ca(OH)2) lub kamienia wapiennego (CaCO3) jest klasycznym przykładem mokrego odsiarczania spalin. Mechanizm polega na tym, że dwutlenek siarki SO2 jest tlenkiem kwasowym: po kontakcie z cieczą roboczą rozpuszcza się, tworząc formy kwasowe w roztworze, a następnie ulega zobojętnieniu przez składniki wapniowe. W praktyce prowadzi to do powstawania soli wapnia (np. siarczynów, a przy doprowadzeniu tlenu także siarczanów), dzięki czemu SO2 zostaje usunięty z fazy gazowej.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "CO" (tlenek węgla) to gaz obojętny względem typowej neutralizacji zasadowej; jego usuwanie z gazów jest zwykle rozpatrywane innymi drogami (np. dopalaniem/utlenianiem), a nie przez płukanie zawiesiną wapienną.
  • "CO2" jest tlenkiem kwasowym, ale w kontekście przemysłowych spalin jego "wychwytywanie" wodą z sorbentem wapniowym nie jest standardowym celem takiej wieży w opisie pytania. W praktyce proces ten jest ukierunkowany na SO2, a CO2 występuje w bardzo dużych stężeniach, co wymaga odrębnych technologii i bilansów procesu.
  • "NOx" (tlenki azotu) mogą częściowo rozpuszczać się w wodzie, jednak skuteczna redukcja emisji NOx jest zwykle realizowana metodami katalitycznymi lub selektywnej redukcji, a nie prostym płukaniem zawiesiną wapna/wapienia w sposób analogiczny do odsiarczania.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w treści pojawia się wapień/wapno + wieża absorpcyjna, najczęściej chodzi o SO2 (odsiarczanie). Dla NOx szukaj skojarzeń z redukcją (np. procesy katalityczne), a dla CO z utlenianiem/dopalaniem.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Wieża absorpcyjna to aparat, w którym zanieczyszczenia gazowe przechodzą z fazy gazowej do cieczy (absorbentu). Spaliny kontaktują się z cieczą w sposób intensywny (np. zraszanie), co zwiększa powierzchnię wymiany i umożliwia usuwanie wybranych składników, takich jak SO2.
W mokrym odsiarczaniu SO2 rozpuszcza się w cieczy, a następnie jest neutralizowany przez CaCO3 lub Ca(OH)2. Powstają związki siarki w formie soli wapnia (np. siarczyn/siarczan), dzięki czemu SO2 jest usuwany ze spalin.
SO2 jest tlenkiem kwasowym i łatwo ulega reakcjom neutralizacji z zawiesiną wapienną. CO jest gazem znacznie mniej reaktywnym w warunkach absorpcji wodnej; jego ograniczanie realizuje się zwykle przez dopalanie (utlenianie do CO2) lub przez poprawę procesu spalania.
CO2 może reagować z zasadami, ale w przypadku spalin jest go bardzo dużo i jego "wychwytywanie" wymaga odrębnie zaprojektowanych technologii. Pytania egzaminacyjne z wapieniem/wapnem w skruberze najczęściej dotyczą odsiarczania, czyli usuwania SO2.
W uproszczeniu SO2 po rozpuszczeniu jest wiązany przez związki wapnia, tworząc sole (np. siarczyny). Przy dostępie tlenu część produktów ulega dalszemu utlenieniu do siarczanów. W przemyśle często dąży się do stabilnych produktów stałych, które łatwo oddzielić.
Dobór sorbentu zależy m.in. od kosztów, dostępności i wymagań procesu. Kamień wapienny (CaCO3) jest powszechnie dostępny i często stosowany w dużych instalacjach odsiarczania. Wapno (Ca(OH)2) bywa używane tam, gdzie potrzebna jest wyższa reaktywność sorbentu.
NOx to grupa związków, których skuteczne ograniczanie w spalinach często wymaga reakcji redukcji (np. do N2) i odpowiednich warunków procesu. Same układy absorpcyjne z zawiesiną wapienną są kojarzone przede wszystkim z neutralizacją tlenków siarki, a nie z typowym "odazotowaniem".
Odsiarczanie rozpoznasz po hasłach: SO2, wapno/wapień, skruber, absorpcja, neutralizacja. Odpylanie kojarzy się z urządzeniami do cząstek stałych, np. cyklonem, filtrem workowym lub elektrofiltrami. W treści zadania zwykle jest wskazany nośnik: ciecz dla absorpcji lub filtracja/siły odśrodkowe dla pyłów.
Najczęstsze błędy to mylenie wzorów (SO2 z CO2), wybór NOx "bo też jest zanieczyszczeniem", oraz pomijanie informacji o sorbencie (wapno/wapień), który wskazuje na neutralizację tlenków kwasowych. Pomaga skojarzenie: "wapień = odsiarczanie".
Ułóż sobie mapę skojarzeń: SO2 → absorpcja mokra i sorbenty wapniowe; pyły → filtry/cyklony/elektrofiltry; NOx → metody redukcji (często katalityczne). Ćwicz rozpoznawanie metody po słowach kluczowych w treści zadania.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 53% zdających egzamin. trudne

Eksperci podkreślają: "Zawiesina wapna lub kamienia wapiennego w wieży absorpcyjnej wiąże kwaśne tlenki siarki."

Źródła:

  • Wikipedia (EN): Flue-gas desulfurization – opis usuwania SO2 metodami wapiennymi, https://en.wikipedia.org/wiki/Flue-gas_desulfurization - dostęp 2026-03-02
  • Wikipedia (PL): Odsiarczanie spalin – informacje o metodach mokrych z wapieniem/wapnem, https://pl.wikipedia.org/wiki/Odsiarczanie_spalin - dostęp 2026-03-02
  • Wikipedia (PL): Dwutlenek siarki – właściwości i reakcje (tlenek kwasowy), https://pl.wikipedia.org/wiki/Dwutlenek_siarki - dostęp 2026-03-02

Materiały:

  • Podręczniki/rozdziały o ochronie powietrza i technologiach oczyszczania gazów odlotowych (odsiarczanie, odazotowanie)
  • Materiały dydaktyczne z inżynierii chemicznej: absorpcja gazów w wieżach
  • Opracowania branżowe o mokrym odsiarczaniu spalin (wapień–gips)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego