BG110813A

BG110813A - METHOD FOR PURIFICATION OF GASES AND DEVICES FOR THEIR IMPLEMENTATION

Info

Publication number: BG110813A
Application number: BG10110813A
Authority: BG
Inventors: Христо КОВАЧКИ; Стойчо СТОЕВ; Ангел АНГЕЛОВ
Original assignee: "Совекс Ем" ЕООД
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2012-06-29
Also published as: BG66476B1

Abstract

Метод за очистване на димни газове чрез абсорбция в газово-течностна система, при който очистването се осъществява чрез физически колебателни движения и импулсни движения, предизвикани едновременно от винтовото движение на газовия поток при въвеждането му в системата, от акустично излъчване с широк честотен спектър и от пулсации, като потоците от димни газове се третират изцяло или части от тях. Представени са устройство за очистване на газове по метода с хоризонтално разположен абсорбер и устройство с вертикално разположен абсорбер.A method of flue-gas cleaning by absorption in a gas-liquid system wherein purification is accomplished by physical oscillations and impulse movements induced simultaneously by the screw motion of the gas flow upon introduction into the system by acoustic broad spectrum emission and by pulses, the flue gas streams being treated entirely or parts thereof. A gas purification device is provided with a horizontally positioned absorber and a vertically positioned absorber device.

Description

Изобретението се отнася до очистване на димни газове от различни котелни инсталации, за да се постигне приемлива екологична обстановка.The invention relates to the purification of flue gases from various boiler installations in order to achieve an acceptable environmental situation.

Предшествуващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

По мократа технология за очистване на димни газове по настоящем в света действат над 600 инсталации. Практически във всяка книга по екология има сведения за тях, но по същество между тях няма особенни различия в принципа на действие. Основно съоръжение в тях е абсорберът, представляващ вертикален найчесто цилиндричен съд, в който в противоток се движат димни газове, най-често отдолу нагоре и абсорбента, подходящо диспергиран отгоре надолу. ПриWet flue gas cleaning technology currently employs more than 600 plants worldwide. Practically every ecology book has information about them, but in essence there are no particular differences in the principle of action. The main equipment in them is the absorber, which is a vertical, mostly cylindrical vessel in which flue gases move in the opposite direction, most often from the bottom up and the absorbent, suitably dispersed from the top down. At

стълковенията си компонентите от двата потока влизат в химическа реакция, при което се образуват твърди нови съединения, които поради теглото си преодоляват съпротивлението на газовете и се утаяват. Предвид на това, че при еднократно преминаване през реакционата зона не всичкият абсорбент успява да влезе в реакция прави се циркулация т.е. от утайката непрекъснато се изземва част, която заедно със свеж абсорбент се връща в разпръсквателите. От долната зона на утайката също постоянно се изземва определена част, която по-нататък отива в отпадъкохранилище или се подготвая като търговски продукт. Абсорберите с мокра технология се инсталират след електрическите и ръкавни филтри, които имат предназначението да улавят твърдата фаза от газовия поток, но малка част от твърдите частици успява да премине през тях и попада в абсорбера. В този случай настъпва абсорция на реактива върху повърхността на частиците в резултат, на което те попадат в утайката. По икономически, транспортни и екологични локалниthe constituents of the two streams undergo a chemical reaction, forming solid new compounds which, because of their weight, overcome the resistance of the gases and precipitate. Given that, once passed through the reaction zone, not all the absorbent manages to react, it is circulated. a portion is continuously withdrawn from the sludge, which, together with fresh absorbent, is returned to the sprays. A certain part is also permanently seized from the lower sludge area, which is further disposed of in a storage facility or prepared as a commercial product. The wet technology absorbers are installed after the electrical and bag filters that are designed to capture the solid phase from the gas stream, but a small part of the solids manage to pass through them and fall into the absorber. In this case, the absorption of the reagent on the surface of the particles occurs as a result of which they fall into the precipitate. By economic, transport and environmental local

съображения се използват основно следните вещества: варовик, негасена вар, гасена вар, хидратна вар, натриева основа, натриев бикарбонат, магнезиална вар и морска вода. При използване като абсорбенти на калцийсъдържащите вещества получават като отпадъчен продукт гипс, който е търговски продукт. Това заедно с високата ефективност на мократа технология е съдействовало тя да се наложи за масово прилагане. За да се получи качествен продукт без примеси на калциев сулфит, утайката в абсорбера се продухва с въздух, кислородът, в който окислява сулфитните йони до сулфатни, при което заедно с вода се образува гипс аналогичен на природния т.е. калциев сулфат с две молекули вода. В някои инсталации утайката се продухва с въздух в резервоар извън абсорбера.The following substances are mainly used: limestone, quicklime, quicklime, hydrated lime, sodium hydroxide, sodium bicarbonate, magnesium lime and seawater. When used as calcium absorbents, they receive gypsum as a waste product, which is a commercial product. This, together with the high efficiency of the wet technology, has made it necessary for mass deployment. In order to obtain a qualitative product without calcium sulphite, the precipitate in the absorber is purged with air, the oxygen in which it oxidizes the sulphite ions to sulphate, whereby gypsum, similar to natural, is formed together with water. calcium sulphate with two molecules of water. In some installations, the sludge is purged with air in a tank outside the absorber.

Недостатък на тази газоочистваща технология е необходимостта от голямообемни абсорбери, което много оскъпява инсталацията. Съществен недостатък е и необходимостта от многократна рециркулация т.е. завръщане на части от утайката в разпръсквателните дюзи, за да се гарантира по-висока степен на използване на абсорбента, а също максималната трансформация на сулфитните йони в сулфатни. Рециркулацията изисква сложно помпено стопанство.The disadvantage of this gas purification technology is the need for large volume absorbers, which is very expensive to install. A major disadvantage is the need for repeated recycling, ie. return of sludge portions to the spray nozzles to ensure a higher degree of absorbent utilization, as well as maximum transformation of sulfite ions into sulfate ions. Recirculation requires a complex pumping farm.

С цел да се подобри работата на мокрите абсорбери с разпръскване на абсорбента е предложено използване на колебания от акустичния спектър. Така в искането за международен патент PCT/SE004477 се предлага използването на колебания от инфразвуковия спектър с честота в диапазона 150-20 херца при акустична мощност най-малко 120 децибела като се предпочита поне 140 децибела. Излъчвателят е въведен обаче в зоната на масообмена, за която трябва да се отбележи, че има киселинен характер. Освен това почти във всички страни допустимата акустична мощност /интензитет/ е е 80 децибела.In order to improve the performance of wet absorbers with absorbent dispersion, acoustic spectrum oscillations have been proposed. Thus, international patent application PCT / SE004477 proposes the use of infrared oscillations with a frequency in the range of 150-20 Hz at an acoustic power of at least 120 decibels, preferably at least 140 decibels. However, the transmitter is introduced into the mass transfer area, which should be noted to be acidic. In addition, in almost all countries, the acoustic power (intensity) is 80 decibels.

В патентното искане JP9299744/A/ се предлага използването на звуково излъчване за интензификацията на газоочистването, като звукоизлъчвателите както и в предишното искане за патент са въведени в киселинната реакционна зона. Освен това позитивното им въздействие върху процеса е ограничено, поради необходимостта от работа с малка акустична енергия, следствие на това че звуковия диапазон на акуетиката е чуваем честотен диапазон.The patent application JP9299744 / A / proposes the use of sound radiation for the intensification of gas purification, the sound emitters as in the previous patent application being introduced into the acid reaction zone. Moreover, their positive effect on the process is limited because of the need to operate with low acoustic energy, due to the fact that the acoustic sound range is a audible frequency range.

Патентното искане отразено в публикацията US2006/0037916 А1 предлага за очистване на газовете от финни частици да се използва ултразвуковия честотен диапазон на еднопосочно лъчево акустично излъчване.The patent application disclosed in Publication US2006 / 0037916 A1 proposes that the ultrasonic frequency range of unidirectional acoustic radiation be used for the purification of fine particulate gases.

В патентно искане 8773016.9 и AT 393094В предлагат ултразвука за улавяне на газовите компоненти намиращи се в замърсени газове.In claim 8773016.9 and AT 393094B, ultrasound is provided to capture gas components present in contaminated gases.

Посочените патентни искания предлагат използване само на ограничен честотен диапазон /ултразвуков, звуков или инфразвуков/ за акустично излъчване. Като се има в предвид, че различните компоненти в очиствания газ в зависимост от размера и плътността си имат различна резонансна честота, при която найенергично изпълняват даденото колебание, очевидно става, че такъв подход на ограничено честотно акустично облъчване, не може да подобри значимо ефективността на газовото очистванепонеже масообменът е най-добър при активно колебание на частиците, което изпълняват само част от тях щом излъчването е ограничено по честота.The aforementioned patent claims only use a limited frequency range (ultrasonic, sound or infrasound) for acoustic emission. Given that the different components in the purified gas, depending on their size and density, have different resonant frequencies at which they most energetically perform a given oscillation, it is evident that such a limited frequency acoustic approach cannot significantly improve the efficiency of the gas purification because mass transfer is best with active particle oscillation, which performs only a fraction of them, as the emission is limited in frequency.

В патентното искане, съгласно патентна публикация US20006/0204407 А1, еIn the patent application, according to patent publication US20006 / 0204407 A1, is

предложено в цилиндричен вертикален съд газът да се въвежда тангенциално за да се създаде непрекъсната ротация на газа, която да помогне в очистването му от СО₂. При условието за непрекъснатост на потока, следствие действащата центробежна сила, определяна от масата на ингредиентите на газа, ще се създаде плътностна градация от стената на абсорбера към оста му, с което шансовете на замърсяващите компоненти да се срещнет и прореагират значително намаляват.proposed in a vertical cylindrical vessel the gas is introduced tangentially to create a continuous rotation of the gas, to help in cleansing it of CO _2. Given the continuity of the flow, the resulting centrifugal force, determined by the mass of the ingredients of the gas, will create a density gradation from the wall of the absorber to its axis, which significantly reduces the chances of the contaminating components to meet and react.

Задачата на настоящето изобретение е да се предложат нови физически интензифициращи очистването на газовете, фактори и процеси.It is an object of the present invention to provide new physically intensifying gas purification, factors and processes.

Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION

Целта на изобретението е да се снижат недостатъците на мократа обезсеряваща технология, като се подобри улавянето на серни оксиди и се намали обемът на използваната техника. Цели се също подобряване качеството на гипса, повишаване ефективността на газоочистването за постигане максимално намаляване на замърсяването на димния газ.It is an object of the invention to reduce the disadvantages of wet desulphurisation technology by improving the capture of sulfur oxides and reducing the volume of the technique used. The aim is also to improve the quality of gypsum, to increase the efficiency of gas purification to maximize the reduction of flue gas pollution.

За постигане на тази цел се използват интензифициращи процеса на газоочистването фактори, ускоряващи абсорбцията и адсорбцията, протичащи в реактора и удължаващи дължината на пътя на димния газ в него. Това се реализира, съгласно изобретението, с метод при който очистването на димните газове се осъществява чрез физически колебателни движения предизвикани едновременно от винтово импулсно движение на газовия поток при въвеждането му в газовотечностната система, от акустично излъчване с широк честотен спектър и от пулсации, като потоците от димни газове се третират изцяло или части от тях.To achieve this, gas-intensifying factors that accelerate the absorption and adsorption flowing into the reactor and extend the length of the flue gas path therein are used. This is achieved according to the invention, by a method in which the purification of the flue gases is carried out by physical oscillatory motions caused simultaneously by a helical impulse movement of the gas stream upon its introduction into the gas-liquid system, by acoustic radiation with a wide frequency spectrum and by ripples, such as flows flue gases are treated in whole or in part.

Съгласно изобретението, методът за очистване на димни газове може да се осъществи като абсорбцията в газово-течностната система протича при въздействието на физически колебателни движения, предизвикани от акустично излъчване с широк спектър на честотата и пулсации.According to the invention, the method of flue gas purification can be accomplished by absorption in the gas-liquid system under the influence of physical oscillatory movements caused by acoustic radiation with a wide range of frequencies and pulsations.

В зависимост от общото количество на газа, от концентрацията на всеки отделен газ в сместа, от природата на отделните газове в тази смес, например серни оксиди, азотни оксиди, въглеродни оксиди и други, от съотношението на обемното участие на всеки газ на сместа и типа на избраната технология за обезсеряване или за улавяне на другите газове, броят на газовите пулсации варира от 60 до 300 пулсации за минута, а честотата на звука от 0.5 до 25 kHz (звукови колебания в секунда) и интензивност на звука в интервала 0.5 до 10 w/cm.² Depending on the total amount of gas, the concentration of each gas in the mixture, the nature of the individual gases in the mixture, for example sulfur oxides, nitrogen oxides, carbon oxides, etc., the ratio of the volume fraction of each gas to the mixture and the type of the selected desalination or other gas capture technology, the number of gas ripples varies from 60 to 300 ripples per minute and the sound frequency from 0.5 to 25 kHz (sound fluctuations per second) and the sound intensity in the range 0.5 to 10 w / cm. ²

Следователно, поради многообразието на влияещите условия, параметрите за пулсации и звукови колебания следва да се определят еспериментално за всяка конкретна газова смес.Therefore, due to the variety of influencing conditions, the parameters for ripples and sound vibrations should be determined experimentally for each particular gas mixture.

При провеждане на метода протичат следните физически въздействия:The following physical effects occur during the process:

- Формиране в реактора на акустичното излъчване с широк честотен спектър, създаващо инфразвук, звук и ултразвук, което в затворено пространство образува както подвижни звукови вълни, така и стоящи вълни със съответните възлови зони, в които се натрупват частици независимо в какво едринно състояние са. Следователно във възловите зони контакта между абсорбиращите и абсорбирани частици е гарантиран и протича формирането на нова материална фаза/гипс/, който поради повишеното си тегло и акустично налягане напуска възлите и се утаява, за което помагат подвижните звукови вълни. Честотата на излъчването се подбира- Formation of a wide frequency spectrum acoustic emission reactor, generating infrasound, sound and ultrasound, which in a confined space forms both moving sound waves and standing waves with corresponding nodal zones in which particles accumulate, regardless of their bulk state. Therefore, in the nodal areas, the contact between the absorbed and absorbed particles is guaranteed and the formation of a new material phase (gypsum) is guaranteed, which due to its increased weight and acoustic pressure leaves the nodes and precipitates, which are assisted by moving sound waves. The broadcast frequency is selected

съобазно геометричните размери на реактора, за да се образуват стоящи и подвижни вълни, а интензивността/мощността/ се определят от концентрацията на примесите, за да бъде звуковата енергия достатъчна за всички частици, без да излиза извън стената на абсорбера.the geometrical dimensions of the reactor to form standing and moving waves, and the intensity (power) is determined by the impurity concentration to ensure that the sound energy is sufficient for all particles without extending beyond the absorber wall.

Импулсно подаване на газовия поток в реактора, за да се създадът пулсации, които поради различията в наляганията по време на пулсациите и времето между тях генерират газови силови въздействия, които за частиците с различна маса генерират ранопосочен различен скоростен вектор на движение. Това от своя страна предизвиква появата на изпреварващи/по-леките/ и изоставящ /по-тежките/ частици следствие на което броят на съударенията се увеличава, а от тук и възможността за повече химически реакционни контакти, водещи до по-бързо очистване на газа. За последното допринася и газовата турболенция възникваща при пулсациите. Турболенцията помага и за по-бързото очистване на повърхностите на капките и частиците, като ги открива за нови реакционни прояви. Освен това импулсните вихри ликвидират застойните зони.Impulse flow of gas into the reactor to create pulsations which, due to differences in pressure during the pulsations and the time between them, generate gaseous forces which, for particles of different masses, generate a different velocity motion vector early. This, in turn, causes the appearance of faster (lighter) and abandoning (heavier) particles as a result of which the number of collisions increases, and hence the possibility of more chemical reaction contacts leading to faster gas purification. Gas turbulence arising from ripples also contributes to the latter. Turbulence also helps to clean up the surfaces of droplets and particles faster, opening them to new reaction patterns. In addition, impulse vortices eliminate congestion.

Импулсно подаване на абсорбента/реактива/ в реакционната зона, което веднага го разпръсква по обема и в същото време разбърква, което увеличава многократно контактите между абсорбента и газовите вредни примеси, с което се допринася за интензификация на технологията.Impulse feed of the absorbent / reagent / into the reaction zone, which immediately disperses it by volume and at the same time stirs, which repeatedly increases the contacts between the absorbent and the gas harmful impurities, thus contributing to the intensification of the technology.

Импулсно подаване на окислителния агент/въздуха/, който интензивно разбърква утайката, като помага за бърза трансформация на сулфита в сулфат, с което подобрява качеството на гипса. В същото време подобреното разбъркване намалява вискозитета, което помага на гипсовите частици по-бързо да достигнат долната зона на утайката, откъдето се извеждат извън абсорбера.Impulse feed of the oxidizing agent (air), which intensively stirs the precipitate, helping to rapidly transform the sulfite into sulfate, thereby improving the quality of the gypsum. At the same time, improved stirring reduces the viscosity, which helps the gypsum particles to reach the lower sediment zone more quickly from where they are removed from the absorber.

Всички пулсатори за импулсно въздействие са изнесени извън реакционната зона на абсорбера, поради което са защитени от активна корозия.All impulse pulsators are removed outside the absorber reaction zone and are therefore protected against active corrosion.

Импулсно тангенциално въвеждане на газовия поток в реактора, което създава винтово движение на потока във вътрешността на реактора от входа към изхода: Движението на газовия поток по прекъсната винтова траектория, което значително увеличава пътя на реагиращите вещества, като величината на удължаването зависи от стъпката на намотката. При това импулсно движение се предизвиква смесване, което елеминира плътностната градация и се увеличават възможностите за поголям брой на контактите между адсорбиращи и абсорбирани частици, а от тук и по-качествено газоочистване. Освен това се придава определен силов импулс на частиците, които поради различната си маса се движат с различни скорости, коетоPulse tangential introduction of gas flow into the reactor, which creates a helical flow of the flow inside the reactor from inlet to outlet: The flow of gas flow along a discontinuous helical trajectory, which significantly increases the path of the reactants, the magnitude of the elongation depends on the step of the winding . This impulse movement causes mixing, which eliminates the density gradation and increases the possibilities for a greater number of contacts between the adsorbed and absorbed particles, and hence better gas purification. In addition, a certain force impulse is given to particles which, because of their different mass, move at different speeds, which

създава касателни усилия ускоряващи очистването на повърхностите на капките и частиците и следователно се предизвикват бързи нови реакции. В интервалите между импулсите генерираната центробежна сила, като отвежда гипсовите частици до стената на реактора помага те да се стичат в утайката, а също усилва съударенията между гипсовите частици и утайката, което облекчава улавянето им в утайката.creates tangible efforts to accelerate the cleaning of the surfaces of the droplets and particles, and therefore prompt new rapid reactions. At the intervals between the impulses, the centrifugal force generated by taking the gypsum particles to the reactor wall helps them to flow into the sludge, and also enhances the collisions between the gypsum particles and the sludge, which facilitates their capture in the sludge.

- Реализация на газоочистването в хоризонтален поток, вместо сега използвания вертикален поток. Това е особено полезно за съществуващити ТЕЦове, понеже въобще нямат или ако имат свободна площ тя е много малка, за да може да се инсталира конвенционална мокра газоочистваща инсталация с вертикален абсорбер. Вместо противопоточното движение във вертикалния абсорбер при хоризонтален поток движението е еднопосочно, което значително облекчава работата на димовия вентилатор. Описаните по-горе физически въздействия могат да се въведат, както при хоризонтален, така и при вертикален абсорбер.- Implementation of gas purification in horizontal flow instead of vertical flow now used. This is especially useful for existing TPPs because they do not have any or if they have free space it is too small to be able to install a conventional wet gas purifier with a vertical absorber. Instead of counter-flow in the vertical absorber, horizontal flow is one-way, which greatly facilitates the operation of the smoke fan. The physical effects described above can be introduced with both horizontal and vertical absorbers.

Устойството за очистване на газове по метода, съгласно изобретението се характеризира с това, че абсорберът на газоочистващото съоръжение е разположен хоризонтално или под слаб наклон и е с газоразпределителни пластини на входа за уравняване на потока по цялото сечение. Същото се прави и на тангенциалния страничен вход за създаване на винтово движение на газа. В реакционната зона са монтирани акустичени широкочестотни генератори, а в близост до входа е монтиран пулсатор.The gas cleaning device according to the method according to the invention is characterized in that the gas purifier absorber is arranged horizontally or at a slight inclination and has gas distribution plates at the inlet to equalize the flow throughout the section. The same is done at the tangential lateral inlet to create helical gas movement. Acoustic broadband generators are installed in the reaction zone and a pulsator is installed near the entrance.

Устройството за очистване на газове, когато абсорбцията в газовотечностната система протича при въздействието само на физически колебателни движения, предизвикани от акустично излъчване с широк честотен спектър и пулсации се характеризира с това, че абсорберът на газоочистващото съоръжение е вертикален и в реакционната зона са монтирани акустични генератори, а на входа на абсорбера е монтиран пулсатор.The gas purifying device, when the absorption in the gas-liquid system takes place only under the influence of physical oscillatory movements caused by wide-spectrum acoustic radiation and pulsations, characterized in that the gas purifier absorber is vertical and acoustic generators are installed in the reaction zone. , and a pulsator is fitted at the inlet of the absorber.

В устойствата, съгласно изобретението, може да бъдат монтирани само широко-честотни акустични генератори или само пулсатори.Only broadband acoustic generators or pulsators can be installed in the devices according to the invention.

Разпръскващата реактивна система може да бъде монтирана във вътрешността на комин, както и да е монтирана във вътрешността на димохода, свързан с комина.The spray jet system can be mounted inside a chimney as well as mounted inside a chimney connected to a chimney.

Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of carrying out the invention

Пример 1Example 1

На фиг. 1 е показан в план хоризонтален реактор. Газоразпределителните пластини на входа са за уравняване на потока по цялото сечение. Същото се прави и на тангенциалния страничен вход, който предизвиква създаването на винтово импулсно движение на газа/на скицата е показан с пунктир/. Чрез дюзовата разпръсквателна система, монтирана в близост до входа, се впръсква импулсно абсорбента, като посоката на струите може да бъде против движението на газа, по посока на движение на газа или напречно на потока. В зоната на разпръскването е монтиран и звуков генератор /на скицата не е показано/. От страни на тялото на абсорбера са монтирани помпи за осъществяване циркулация на утайката и въздуходувки за импулсно подаване на въздух, нужен за окислителните процеси. Напречното сечение на абсорбера може да бъде различно, като например кръгло, полукръгло, квадратно, правоъгълно и др. Материалите за изготвянето му може да са: бетон с вътрешна киселинна и термоустойчива замазка до 200 градуса по Целзии, никелова стомана и друг вид ламарина, стъклопластика, термоустойчиви пластмаси и др. Разпръскаващата реактивна система може да се монтира във вътрешността на газохода, транспортиращ димните газове в комина. Тези газоходи са хоризонтални или с много малък наклон. В този случай се повишава ефективността на газоочистването следствие по-доброто използване на топлината на газовете и значително се съкращават инвестицийте за строителство на газоочистващата инсталация поради отпадане необходимостта от инсталиране на самостоятелен реактор и подогревател.In FIG. 1 is a plan view of a horizontal reactor. Gas inlet plates for flow equalization across the section. The same is done at the tangential lateral entrance, which causes the creation of helical impulse movement of the gas (the sketch is shown with a dotted line). The absorber is pulsed through the nozzle spray system mounted near the inlet, the direction of the jets can be opposite to the movement of the gas, in the direction of gas movement or transversely to the flow. A sound generator (not shown in the sketch) is installed in the broadcast area. Pumps are mounted on the sides of the absorber body for circulation of the sludge and blowers for the impulse air supply necessary for the oxidation processes. The cross section of the absorber may be different, such as circular, semicircular, square, rectangular, etc. The materials for its preparation can be: concrete with acid and heat-resistant screed up to 200 degrees Celsius, nickel steel and other sheet metal, fiberglass, heat-resistant plastics, etc. The spray jet system can be installed inside the duct, which transports the flue gases to the chimney. These gas lines are horizontal or with a very small slope. In this case, the efficiency of gas purification is increased as a result of better utilization of the heat of the gases and the investment in construction of the gas purification plant is significantly reduced due to the elimination of the need to install a separate reactor and heater.

Устройството работи по следния начин: Димните газове, преди постъпването в абсорбера, преминават през пулсатор /на фигурата не е показан/ и разпределителни пластини, които разпределят газа равномерно по цялото сечение. Постъпилият газ веднага започва да се опръсква от абсорбента по пътя си до определена дължина на хоризонталния абсорбер. В останалата част от дължината на абсорбера продължават контактите между молекулите на серния диоксид и абсорбента, като в същото време кашата се разбърква от импулсна циркулация на утайката постигана с помпи. Както се вижда от фигурата, отстрани на абсорбатора се подава въздух, необходим за окисление на сулфитните йони до сулфатни т.е. до образуването на гипс. За да не попаднат капки в комина, които могат могат да бъдат изнесени от течението, в изхода се монтира капкоуловител. Гипсовата каша напускаща абсорбера, както и в горния пример, се насочва за следваща подходяща обработка.The device works as follows: The flue gases, before entering the absorber, pass through a pulsator (the figure does not show the distribution plates, which distribute the gas evenly throughout the section. Incoming gas immediately sprays from the absorber on its way to a certain length of the horizontal absorber. Contacts with sulfur dioxide molecules and the absorbent continue to remain in the remainder of the absorber's length, while the pulp is stirred by the impulse circulation of the sludge obtained by the pumps. As can be seen from the figure, the air necessary for oxidation of the sulfite ions to sulfate is supplied to the side of the absorber. until the formation of gypsum. To avoid droplets falling into the chimney that can be removed from the stream, a drip trap is installed in the outlet. The gypsum slurry leaving the absorber, as in the example above, is directed for further appropriate treatment.

Пример 2Example 2

На фиг.2 е показано устройство за реализация на газочистването в съществуващите или ново изграждани комини. Последните обикновено са с голяма височина /до 200 м. и повече/, поради което не става необходимо монтажът на разпръскващото устройство да бъде високо в комина. Монтажът на височина 10-15 м. напълно осигурява времето за контакт, реакция и утайване на новобразувания продукт. Монтажът на дюзите на такава височина не предизвиква затруднения. Същото важи и за монтажа на широкочестотните акустичени източници (излъчватели). Голямата височина на комините осигурява достатъчно време, така че евентуално преминалите над дюзите капки с гипсови частици да се срещнат, уедрят и върнат към утайката.Figure 2 shows a device for implementing gas cleaning in existing or newly constructed chimneys. The latter are generally of high height (up to 200 m or more), so it is not necessary to mount the sprayer high in the chimney. Installation at a height of 10-15 m completely provides time for contact, reaction and precipitation of the newly formed product. Mounting the nozzles at such a height is not difficult. The same applies to the installation of wideband acoustic sources (emitters). The high height of the chimneys provides sufficient time so that any drops of gypsum particles above the nozzles can meet, coalesce and return to the sediment.

Устройството работи по следния начин: Димните газове постъпват импулсно в долната част на реактора /комина/ над утайката от гипсовата каша и се насочват вертикално нагоре, при което се опръскват с фини капки от абсорбента движещ се импулсно срещу тях. При срещата на капките с газовете протича химическа реакция, при която серният двуоксид образува с калциевия оксид от хидратната вар калциев сулфит. Понеже в димните газове има известно количество кислород /около 9-10%/, част от серния диоксид се окислява до серен триоксид, който образува с калциевия оксид калциев сулфат. Новообразуваните вещества се утайват и се подлагат на допълнителна импулсна окислителна обработка. Части от утайката циркулират, за да се доизползва абсорбента и да протече трансформацията на утайката в калциев сулфат с две молекули вода т.е. в съединение еквивалентно по състав с природния гипс. Образуваният в утайката гипс непрекъснато илиThe device works as follows: The flue gases are pulsed at the bottom of the reactor / chimney / above the gypsum slurry and are directed vertically upwards, where they are sprayed with fine droplets from the absorbent moving impulse against them. At the contact of the droplets with the gases, a chemical reaction takes place, in which sulfur dioxide forms with calcium oxide from the hydrated lime calcium sulfite. Because there is a certain amount of oxygen in the flue gas (about 9-10%), part of the sulfur dioxide is oxidized to sulfur trioxide, which forms calcium sulfate with calcium oxide. The newly formed substances precipitate and undergo additional impulse oxidation treatment. Parts of the precipitate are circulated to utilize the absorbent and undergo transformation of the precipitate into calcium sulfate with two molecules of water, i. in a compound equivalent in composition to natural gypsum. The gypsum formed in the sludge continuously or

периодично се изземва от долната част на реактора и отива за следваща обезводнителна обработка до влага около 10 %. Ако този гине е предназначен за битови цели и строителство се дехидратира в пещи, с което се цели получаването на схващаш се гипс. Възможно е подаването на гипса за циментопроизводството. Тогава дехидриране до състояние на печен гипс не е необходимо. Подобно устройство може да бъде реализирано в новия или съществуващ комин. В този случай коминът осъществява две функции, а именно транспортиране на газовете и абсорбционната им обработка, което повищава ефективността на газоочистването следствие по-пълното използване на топлината на димните газове, което изключва необходимостта от донагряването им преди постъпване в реакционната зона. Освен повишаването на ефективността, съществено се намаляват инвестициите и експлотационните разходи, поради изключване необходимостта от самостоятеленit is periodically removed from the bottom of the reactor and goes for further dewatering to about 10% moisture. If this perish is intended for domestic purposes and the construction is dehydrated in kilns, the purpose of which is to obtain stiff gypsum. It is possible to submit gypsum for cement production. Then dehydration to the state of baked gypsum is not necessary. Such a device can be implemented in a new or existing chimney. In this case, the chimney has two functions, namely the transportation of the gases and their absorption treatment, which increases the efficiency of the gas purification due to the fuller use of the heat of the flue gases, which eliminates the need for them to be warmed up before entering the reaction zone. In addition to improving efficiency, there is a significant reduction in investment and operating costs, eliminating the need for self-contained

реактор и нагревател.reactor and heater.

В зависимост от химическия състав на вредните газови компоненти, тяхното съотнишение в сместта, температурата на газа, конструкцията на абсорбера, обема на подаваните газове, обема на окисляващия въздух и количеството на подавания абсорбент подобрението на ефективността на газоочистването може да се реализира с въвеждането в работа на всички посочени физически интензификатори, само с някои от тях или единичен такъв. Например, при малки абсорбери може да се приложи само импулсно подаване на газа, защото шумът по същество е газов широкоспектров акустичен излъчвател и излъчваната от него акустична енергия може да бъде достатъчна за интензификация, поради малките размери на абсорбера, който не позволява заглъхването на акустиката при малки разстояния.Depending on the chemical composition of the harmful gas components, their ratio in the mixture, the gas temperature, the design of the absorber, the volume of the supplied gases, the volume of the oxidizing air and the amount of the absorbent supplied, an improvement in the efficiency of the gas purification can be realized with the introduction into operation. of all the physical intensifiers specified, with only a few or a single intensifier. For example, in the case of small absorbers only a pulsed gas supply can be applied because the noise is essentially a gas wide-spectrum acoustic emitter and the acoustic energy emitted by it may be sufficient for intensification due to the small size of the absorber, which does not allow the acoustics to damp off short distances.

Същото при протичане в абсорбера на бързо произтичащи реакции, възможно е привеждането в импулсно постъпателно движение цялостно на даден поток /газ, реактив, въздух/ или част от него, достатъчно да хомогенизира веществата в реакционната зона или утайката, за да се осъществи реакционен акт.The same, in the course of a rapidly occurring reaction in the absorber, is possible to impulse a complete flow / gas, reagent, air / or part thereof into a pulse, sufficient to homogenize the substances in the reaction zone or the precipitate to effect a reaction.

Патентни претенцииClaims

Claims

1. A method for the purification of flue gases by absorption in a gas-liquid system by acoustic irradiation and the tangential introduction of gas, characterized in that the purification of the flue gases is effected by physical vibrational motions and impulse motions caused simultaneously by the screw the movement of the gas stream upon its introduction into the gas-liquid system, from broad-spectrum acoustic emission and from ripples, the flue gas flows being treated in whole or in part.

2. The method for purifying flue gases according to claim 1, characterized in that the absorption in the gas-liquid system takes place with the simultaneous action of only physical oscillators. motions induced by acoustic radiation with a wide frequency spectrum and by pulsations.

Method according to claims 1 and 2, characterized in that the frequency of the acoustic radiation is from 0.5 to 25 kHz and its intensity is in the range from 0.5 to 10 w / cm ²

The method according to claims 1, 2 and 3, characterized in that the number of gas ripples ranges from 60 to 300 ripples per minute.

5. A gas purifying device according to the method of claim 1, characterized in that the gas purifier absorber is arranged horizontally or at a slight incline and has gas distribution plates at the inlet to equalize the flow throughout the section, tangential lateral input to create helical gas motion, wide-frequency acoustic generators are installed in the reaction zone, and a pulsator is installed near the inlet.

6. The gas purifier according to the method of claim 2, wherein the gas purifier absorber is vertical and wide-range acoustic generators are installed in the reaction zone and a pulsator is mounted at the inlet of the absorber.

Device according to claims 3 and 4, characterized in that only a wide-spectrum acoustic generator or only a pulsator is mounted.

Device according to claims 4 and 5, characterized in that the spraying reactive system is mounted inside the chimney.

Apparatus according to claims 4, 5 and 6, characterized in that the spraying jet system is mounted inside the chimney connected to the chimney.