CN109996601A - 气动传送粉末状材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于气动传送粉末状材料的方法和装置，上述方法包括以下步骤：通过吹送机所产生的流使粉末状材料在(第一)气动传送管线中气动传送且气动传送至接收器中；粉末状材料的计量步骤；在该气动传送管线内或气动传送管线直至该接收器中的压降的波动步骤，其中声波装置在该气动传送管线内或气动传送管线直至该接收器内产生声波且提供对在该气动传送管线内或气动传送管线直至该接收器中的该压降的波动步骤的抵消。

Description

气动传送粉末状材料的方法
技术领域
本发明涉及一种用于气动传送粉末状材料，特别是粉末状吸附剂的方法，该方法包括以下步骤：
将第一气动传送管线中的粉末状材料(特别是粉末状吸附剂)从粉末状材料储存槽(特别是粉末状吸附剂储存槽)气动传送至接收区，其中所述第一气动传送管线包括管线壁并且连接至所述粉末状材料储存槽(特别是所述粉末状吸附剂储存槽)和所述接收区，所述粉末状材料(特别是所述粉末状吸附剂)通过吹送机所产生的流在所述第一气动传送管线内气动输送并气动输送至所述接收器区，所述吹送机与该第一气动传送管线相连并且吹送所述第一气动传送管线内部的传送流体，在所述传送流体中，所述粉末状材料，特别是所述粉末状吸附剂的颗粒被输送，
借助于计量构件进行粉末状材料(特别是粉末状吸附剂)的计量步骤，用于当所述粉末状材料(特别是粉末状吸附剂)从所述粉末状材料储存槽(特别是所述粉末状吸附剂储存槽)进入所述第一气动传送管线时，计量一定量的所述粉末状材料(特别是所述粉末状吸附剂)，其中所述第一气动传送管线通过所述计量构件与所述粉末状材料储存槽(特别是所述粉末状吸附剂储存槽)相连；
所述第一气动传送管线内和/或所述第一气动传送管线直至所述接收器区中的压降的波动步骤。
背景技术
当粉末状材料(特别是粉末状吸附剂)在粉末状材料储存槽(特别是粉末状吸附剂储存槽)与接收器区之间气动传送期间，会随时且非常频繁地发生压降波动，并且难以控制。压降的波动可归因于气动传送方法的若干内在因素或归因于外部事件。
压降的这种波动会干扰要传送的粉末状材料(特别是粉末状吸附剂)的整个气动传送，从而导致不同类型的扰动。除扰动以外，可发现压降的波动导致粉末状材料/吸附剂的传送速度的改变。
粉末状材料/吸附剂流具有使粉末状材料，特别是粉末状吸附剂开始在气动传送管中沉降的跃移速度，而由吹送机吹送的传送流体则被赋予具有安全标称值的速度，其中该具有安全标称值的速度大于上述跃移速度以防止粉末状材料，特别是粉末状吸附剂沉降在气动传送管内部。
遗憾的是，在粉末状材料(特别是粉末状吸附剂)的气动传送期间，随时会发生诸多波动，从而导致气动传送管线内部的压降不稳定。
实际上，吹送机由压降与流速之间的曲线表征。压降(即，接收器区内部的压力与第一传送管的入口处的压力的差)由在其内部进行气动传送的设备所强加，并且根据该设备内部产生的压力值，吹送机的表征曲线赋予粉末状材料(特别是粉末状吸附剂)的气动传送的流速。
只要压降中存在小波动(例如由以下各项导致而不限于此：大气条件的变化；传送流体的温度变化；由于堵塞、部分堵塞而导致管线截面的减小；扰乱吹送流的物体；尤其是使用旋转阀而导致的粉末状材料的不连续装载；电力切断或电压(或电流)波动；吹尘；负载(容量)变化；气体洗涤器中的操作条件的变化；袋式过滤器脉冲；静电除尘器振打；燃料注入的变动；燃料品质(例如，能量、湿度及含灰量)的变动；主流的速率改变；强制通风或引风；设备的风扇；以及，粉末状材料，特别是粉末状吸附剂的流速的非均匀性；向气动传送管线的计量和进料；由于计量构件而在气流中导致粉末材料的聚集等)，压降就开始减小或增加，而不能足够迅速地控制粉末状吸附剂/材料的气动传送不受干扰。由于对吹送机的控制(若存在)通常不具有充分反应性，因此处理烟气在接收器区处的压力波动会直接影响在注入之前气动传送管线中所使用的气体流速。因此存在流态的变化，从而导致粉末状材料与传送流体的质量比的变化。因此，例如但同样不限制于此，当压降增加时，减小传送流体的气动速度或流速使得传送流体的速度能够达到低于安全标称速度值的值，因此导致气动传送的粉末状材料(特别是粉末状吸附剂)在气动传送管线内沉降。粉末状材料(特别是粉末状吸附剂)的沉降将导致压降增加，从而导致甚至更低的气体流速。明显地，对于其中不主动地控制气体流速的系统或对于其中无法足够快地控制气体流速的系统，这种气动输送系统是不稳定的。
相反地，在压降的减少的情形中，过高的流动会导致粉末状材料贴附在管的壁上，这是由于粉末状材料在存在横截面变化或方向变化的区段中受到较高冲击力。
因此，粉末状材料(特别是粉末状吸附剂)开始在气动传送管线内累积而引起压降的波动，而由于可用于气动传送的管线的通过直径减小，又导致对气动传送有影响的压降的增加。
人们可以理解的是，压降中无论气动传送的设计优化水平如何均会发生的最小单个波动将对粉末状材料(特别是粉末状吸附剂)在气动传送管线内的气动传送效率具有强烈影响。
有时，烟气管道中的压力将依据于工艺操作而变化(下文提供这种压力波动的原因的实例)。取决于计量构件，烟气压力波动将导致气动传送系统中的气流波动。
在吹送所有传送流体时，均会发生这种波动现象。当然，当传送粉末状材料(特别是粉末状吸附剂)时，这种波动现象会进一步放大，这是由于粉末状材料(特别是粉末状吸附剂)只要开始在气动传送管线内累积时，便无法自身容易地恢复正常压降。实际上，一旦粉末状材料由于气体速度已低于跃移速度而开始沉积，这种粉末便不容易被重新夹带。
发明内容
本发明通过提供以下方法来解决这些缺点中的至少一部分：该方法能够有效地改善粉末状材料在粉末状材料储存槽(特别是粉末状吸附剂储存槽)与接收器区之间于气动传送管线中的气动传送。
根据本发明，术语“接收器区”是指以下各项中的一个或多个：熔炉或补燃室或后燃烧区或用于收集粉末状吸附剂的另一储存接收器；应通过气动传送注入粉末状材料，特别是粉末状吸附剂的通道，诸如烟气管道(即，在熔炉中或与熔炉连接的管道，在热交换器中或与热交换器连接的管道，在燃烧区中或与燃烧区连接的管道，在补燃室中或与燃烧室连接的管道，在后燃烧区中或与燃烧区连接的管道等)；在设备内的管线；过滤器装置，诸如静电除尘器、袋式过滤器；气体洗涤器，诸如干式、半湿式(喷雾干燥式吸收器)或湿式洗涤器等；对于过滤器装置或气体洗涤器，注入点可尤其位于在这些过滤器装置或气体洗涤器之前或入口处的管道中。
在本发明的范围内，术语“粉末状材料的气动传送”是指通过负压或正压进行的气动传送，作为传送流体中的密相或线状相(strand phase)或稀相(特别是稀相)或者作为传送流体中的间断相的粉末状材料的气动传送。
术语“连接/相连”是指一个元件与另一元件直接地或间接地连接，这意味着这些元件彼此连通，并且其他元件可插入在这些元件之间。
为解决上文所提及的问题，根据本发明提供一种用于气动传送粉末状材料，特别是粉末状吸附剂的方法，其特征在于，声波装置在所述第一气动传送管线内和/或所述第一气动传送管线直至所述接收器区内产生声波，且对于所述第一气动传送管线直至所述接收器区中的压降的波动步骤提供抵消。
确实出人意料地认识到，对于本文所考虑的紊流，声波引起压降的增加，并且，声波具有抵消在所述第一传送管线中和/或在所述接收器区中的压力波动的能力。
声波有时用于使累积的颗粒(诸如粉末状吸附剂颗粒)解聚集，或用于防止颗粒的累积或清洁或移除采用气固流的大型设备中的累积颗粒。在这些应用中，声波在停滞区(即，气体速度几乎为零的区域)中产生紊流，从而产生层流条件，或者声波导致管道的壁进行机械地振动以防止颗粒粘附。这两种机制将防止颗粒沉降并且防止颗粒粘附至管道的壁。然而，根据本发明，声波用于增加气动传送流的压降，并且根据本发明，声波以如下的方式来使用：使得这些声波能够抵消压降的波动步骤，由此最大限度地降低由于所述气动传送中粉末状材料的累积而导致的扰动，而不是来清除所累积的颗粒或反作用于颗粒的累积。
根据本发明，所述传送流体具有包括边界层的流，该边界层沿所述管线壁，其中边界层厚度在所述管线的横截面变化的区域和方向改变的区域中会发生变化。
有利地，根据本发明的方法，吹送机与所述第一气动传送管线连接且吹送所述第一气动传送管线内的传送流体，并且使所述传送流体至少部分地通过所述声波装置。
实际上，吹送机吹送所述气动传送管内的吹送流体并且使吹送流体至少部分地通过所述声波装置这一事实进一步增加所述第一气动传送管线中的压降，并且更有效地抵消压降波动。
在具体实施方式中，第一气动传送管线为刚性管线，特别是为不锈钢或碳钢管线。在与用于在所述第一气动传送刚性管线内吹送传送流体的吹送机组合时，该具体实施方式甚至表现更佳。
在另一具体实施方式中，该第一气动传送管道为柔性管线，特别是为如聚氨酯的聚合物管线。
实际上，根据该优选实施方式，压降的波动出乎意料地被产生压降增加的声波抵消。
粉末状材料中平均粒径d50低于100μm的细颗粒在所述管线的一些区域，诸如弯曲部、弯头部、截面减小区或扩大区域中会发生对刚性气动输送管线的壁上的黏附。一旦发生颗粒对管线的壁的粘附，当粉末状材料(特别是粉末状吸附剂)为熟石灰或含熟石灰的吸附剂混合物时，则会发生熟石灰的碳酸化，导致形成难以移除的硬层。
对固体物件的黏附问题随着颗粒粒径的降低而越来越严重，这是因为静电力的作用相对于摩擦力、冲力及重力相比增加。根据Geldart分类法，直径＜100μm的粉末状吸附剂颗粒通常被分类为粘性的(参见Cocco，R.；Reddy-Karri，S.B.；Knowlton,T.的Introduction to Fluidization.AICHE CEP 2014,No.November,21-29；Geldart,D.的Types of Gas Fluidization.Powder Technol.1973,7(5)，285-292)(Geldart C类粉末)且可根据Jenicke使用流动函数分类详细估计其流动性质(参见CAGLI,A.S.,DEVECI,B.N.,OKUTAN,C.H.,SIRKECI,D.A.A.,TEOMAN,E.Y.,Flow Property Measurement Using theJenike Shear Cell for 7Different Bulk Solids,Proc.Eur.Congr.Chem.Eng.2007,No.September,16-20；Jenicke,A.W.,Gravity Flow of Bulk Solids.Bull.Univ.Utah1961,52(29),1-309；Jenicke,A.W.,Storage and Flow of Solids.Bull.Univ.Utah1964,53(26),1-198；Pendyala,R.；Jayanti,S.；Balakrishnan,A.R.,Flow and PressureDrop Fluctuations in a Vertical Tube Subject to Low FrequencyOscillations.Nucl.Eng.Des.2008,238(1)，178-187)。借助Jenicke流动函数，测量粉末的内粘聚力且这可被视为粉末的黏附性质的良好标识。
针对粉末状吸附剂在刚性管道中气动输送的黏附问题，上文所概述的清洁机制不能解释来防止粘附。
在声波的常规应用中，使用声波以在设备的停滞区内气体速度近似为零的体系中形成紊流。
可用雷诺数来评价管道中的流体流的紊流：
其中，ρ为传送流体的密度(kg/m3)，v为传送流体的速度(m/s)，d为管道直径(m)，且μ为传送流体的黏度(Pa s)。若其雷诺数大于2000(即，Re＞2000)，则传送流体被认为是紊流的。
对于粉末状吸附剂的正常输送，传送流体可以是环境空气，管道直径为约0.10m(4英寸)，且传送空气的速度通常为20m/s。在这些条件下，雷诺数高于1百万，这意味着流体是高度紊流的。
这意味着在气动传送的情形中，声波并不用于向层流区提供局部紊流以启动清除或移除累积颗粒机制，因此不能起到抵消压降波动的作用。
另外，由声波气流引起的压降的增加不会导致高度紊流(参见Pendyala,R.,Jayanti,S.,Balakrishnan,A.R.,Flow and Pressure Drop Fluctuations in aVertical Tube Subject to Low Frequency Oscillations.Nucl.Eng.Des.2008,238(1),178-187)。
虽然对于管道系统和设备的壁，由于部件具有大尺寸和/或较薄的壁而因此具有较低的挠曲强度且因此更易变形，使得金属部件可能发生移动，但是对于用作第一气动传送管线的直径为0.10m至0.20m(4英寸至8英寸)的钢管或聚合物(塑料)管，不可能发生该移动。气动传送管线的表面积与壁厚度的组合防止由声波引起的任何显著径向移动。
因此出乎意料的是，声波的应用抵消了压降的波动，由此还避免了粉末状材料(特别是粉末状吸附剂颗粒)对刚性管壁的黏附。相对于使用闭端声音产生器的常用系统，该非显而易见的结果由诸如在优选实施方式中经由直吹系统产生声波(与使用闭端声音产生器的常用系统相比较)的方式来得到。直吹产生声波的结果是气固混合物通过流动的起停性质而更强烈地混合。
在根据本发明的另一优选实施方式中，产生声波的声波装置为产生次声波的次声装置。
在根据本发明的方法的再一优选实施方式中，当所述声波装置提供对在所述第一气动传送管线内和/或所述第一气动传送管线直至该接收器区中的压降的波动步骤的抵消时，所述声波装置提供对在所述第一气动传送管线内和/或所述第一气动传送管线直至所述接收器区中的压降的波动步骤的平滑作用和/或遮蔽作用，还可称作补偿作用。
在根据本发明的方法的具体实施方式中，在次声装置内产生次声波，该次声装置包括第一腔室和第二腔室，该第一腔室与第二腔室通过管彼此连接，所述次声波由所述第一腔室内的激发器将次声脉冲提供给至少部分地被吹送至在所述第一腔室内的传送流体来产生，所产生的次声波通过管传输并到达第二腔室。
更优选地，在根据本发明的方法中，第一腔室被分隔成第一隔室和第二隔室，所述第一隔室通过过孔与所述第二隔室相连，所述第一隔室包括内部通道，在该内部通道内部，移动活塞通过电源而从第一位置移动至第二位置且从所述第二位置移动至所述第一位置，该电源相对于第一腔室位于外部且形成所述激发器，所述内部通道被同心地安装在所述第一隔室的内部，所述次声波由移动活塞产生，并且在通过管道传输到达第二腔室之前，由所述传送流体经由过孔从所述第一隔室输送至所述第二隔室。传送流体可被吹送通过该活塞。
在另一有利实施方式中，包括用于激发器电源(马达)的旋转控制器以避免不适当的工作频率且提高效率和安全性。
在另一优选实施方式中，声波装置在靠近声波发生器的第一气动传送管线中产生20毫巴至200毫巴之间，特别是至少30毫巴，特别是至多150毫巴的压力增加。
在根据本发明的有利实施方式中，该方法还包括如下步骤：在进入第一隔室之前或者在经过第一隔室但被引入到所述第二隔室之前，导出一部分由所述吹送机吹送的所述传送流体。
在具体实施方式中，粉末状材料，特别是粉末状吸附剂选自由以下各项组成的组：水合石灰、水合或半水合的煅烧白云石、石灰石、白云石、生石灰、生煅烧白云石、碳酸钠或碳酸氢钠、倍半碳酸钠二水合物(也称作天然碱)、多水高岭土、海泡石、选自活性碳及褐煤焦炭的碳质有机化合物、飞灰，或这些化合物的任何混合。
在具体实施方式中，粉末状材料，特别是粉末状吸附剂优选为主要为矿物质的粉末状吸附剂，意味着其可本质上可为矿物质，但相对于粉末状吸附剂的重量，可通常含有30wt％或更少，特别是20wt％或更少，更特别是15％或更少的选自活性炭和褐煤焦炭的碳质有机化合物。
粉末状材料，特别是粉末状吸附剂优选为主要为钙质矿物质的吸附剂，该主要为钙质矿物质的吸附剂相对于粉末状吸附剂重量含有大于50wt％，特别是大于70％的钙质吸附剂，该钙质吸附剂优选选自由水合石灰、水合或半水合煅烧白云石、石灰石、白云石、生石灰、生煅烧白云石，或这些化合物的任何混合所组成的组。
在再一优选实施方式中，所述传送流体为空气、惰性气体、废气，或它们的混合。
在又一优选实施方式中，在所述粉末状材料的输送期间，在所述第一气动传送管线内部传输的声波，特别是次声波也与所述计量构件接触。
在另一优选实施方式中，在所述粉末状材料的输送期间，声波，特别是次声波在所述第一气动传送管线内部传播，并且优选地传播(被分布)至接收器区。
在根据本发明的方法的另一优选实施方式中，在所述粉末状材料的输送期间，由于连接至所述第一腔室或优选位于吹送机与第一腔室之间的管线上的亥姆霍兹(Helmholtz)低音陷阱，防止在所述第一气动传送管线内部传输的声波、特别是次声波到达吹送机。
在根据本发明的具体实施方式中，该方法进一步包括紧急模式及操作模式，其中在紧急模式中，防止被吹送的传送流体进入所述第一腔室且使被吹送的传送流体转向并被直接吹送至在声波装置下游的所述第一气动传送管线，并且其中在操作模式中，将被吹送的传送流体至少部分地提供至所述第一腔室。
本发明还涉及一种用于改善从烟道气中捕获污染化合物的方法，所述方法包括以下步骤：
使燃料和/或待燃烧的材料燃烧或对待加热或待熔化的材料进行加热，从而在接收器区中产生烟道气，
根据本发明气动传送所提供的粉末状吸附剂以捕获所述污染化合物，所述接收器区为烟道气管道，
在所述烟道气管道内通过所述粉末状吸附剂捕获污染化合物，由此除尽烟道气中的污染化合物。
具体而言，该用于改善从烟道气中捕获污染化合物的方法包括以下步骤：
使燃料和/或待燃烧的材料然后或者对待加热或待熔化的材料进行加热，从而在接收器区中产生烟道气，
使粉末状吸附剂在第一气动传送管线中从粉末状吸附剂储存槽气动传送至为烟道气管道的接收器区，所述第一气动传送管线包括管线壁且与所述粉末状吸附剂储存槽和所述接收器区相连接，所述所述粉末状吸附剂经吹送机产生的流动在所述第一气动传送管线内气动输送并且气动输送至所述烟道气管道中，所述吹送机与所述第一气动传送管线相连且吹送所述第一气动传送管线内的传送流体吹送，其中输送所述粉末状吸附剂的颗粒，
粉末状吸附剂计量步骤，借助于计量构件来进行该计量步骤，用于当所述粉末状吸附剂从所述粉末状吸附剂储存槽进入所述第一气动传送管线中时，计量一定量的所述粉末状吸附剂，其中所述第一气动传送管线通过该计量构件与所述粉末状吸附剂储存槽相连，
使所述第一气动传送管线内和/或所述第一气动传送管线直至所述烟道气管道中的压降的波动步骤，
在所述烟道气管道内，通过所述粉末状吸附剂捕获污染化合物，由此除去烟道气中的污染化合物。
根据本发明，燃料可以指气体、液体、糊状物或固体，尤其为煤和/或石油。
根据本发明，术语“待燃烧的材料或者待加热或待熔化的材料”是指以下各项但不限于此：废弃材料(家庭的或工业的或临床的)、用于通过加热待加热的原材料来生产水泥或玻璃的硅酸盐材料、石灰石或白云岩(白云石)、金属矿，特别是铁矿、砖或瓦及诸如此类；待加热或待燃烧的材料也可以为回收材料，如钢屑、电池等。
通常，气体、特别是烟道气的处理需要减少酸性气体，尤其是HCl、SO2、SO3和/或HF，此种减少可在干燥条件下通过将通常为矿物质的物质以干粉形式注入至烟道气流中或者通过包括固定或在运动中的固体颗粒的滤床来进行。在此情形中，粉末状化合物通常包括基于钙-镁的化合物，特别是石灰(优选消石灰或水合石灰)或钠化合物(如碳酸钠或碳酸氢钠)。也可使用其他化合物，尤其是用于减少戴奥辛、呋喃和/或包括汞在内的重金属的那些化合物，例如碳质物质(如活性炭或褐煤焦炭)或矿物质(如基于页硅酸盐的那些矿物，诸如海泡石或多水高岭土或诸如此类)。
已开发了多种方案来改善污染化合物的捕获，诸如WO2014/206880中所公开方案。WO2014/206880公开了一种用于将粉末状矿物化合物注入至烟道气管道中的装置，该装置包括：粉末状化合物的源；粉末状化合物注入管路，由粉末状化合物的源供应且布置成通向气体管道。用于注入粉末状化合物的装置还包括：单相液体水性相的源；以及用于将单相液体水性相以液滴的形式注入的至少一个管路。根据该文献，用于注入单相液体水性相的管路位于在粉末状化合物注入管路的外表面周围的周边空间中。
在文献JPS61259747中公开另一种方案。根据该文献，将吸附剂(诸如熟石灰)进料至其内进料有废气的固气接触器内部。固气接触器包括叠置的多孔板。废气在该接触器的底部进料，并且在通过多孔板后将在接触器的上部进一步除尽要捕获的污染物的情况下从接触器中逸出。吸附剂在该废气上方但在接触器内的多孔板下方进料。在空气中产生超低频声音且将该超低频声音引入到接触器中以形成多级射流床固气接触器。
大气中的污染物排放变得越来越规范且烟道气中释放的污染化合物的授权水平受到严格控制。出于这个原因，使用诸如废料焚化炉的燃烧器的工业(在下文中称为“燃烧工业”)以及使用熔炉的工业(诸如水泥工业、石灰工业、玻璃工业)正越来越多地控制烟道气处理中的污染化合物排放以符合环境要求。
遗憾的是，即使采取了许多防范措施来作出反应或预先反应以降低烟道气中的污染物水平，但所有这些防范措施都会导致粉末状吸附剂的气动传送中的波动且因此在污染物捕获中导致缺陷。
本发明通过提供以下方法来解决这些缺点中的至少一部分：该方法改善从烟道气中捕获污染物的效率，由此尽可能地减少污染物捕获的波动和缺陷。
为解决此问题，根据本发明提供了如先前所提及的用于改善从烟道气中捕获污染化合物的方法，其特征在于，声波装置在所所述第一气动传送管线内和/或所述第一气动传送管线直至所述接收器区内部产生声波且对于在所述第一气动传送管线内和/或所述第一气动传送管线直至所述接收器区中的压降的波动步骤提供抵消，所述接收器区为所述烟道气管道。
根据本发明，对在所述第一气动传送管线中的压降的波动步骤的抵消通过将减少粉末状吸附剂，特别是粉末状矿物吸附剂中的不良波动来改善对污染化合物捕获，其中该不良波动为在粉末状吸附剂的气动传送期间，通过在第一气动传送管线内传播的声波来进料粉末状吸附剂，特别是粉末状矿物吸附剂中所产生的。
实际上，已出人意料地发现，在粉末状吸附剂的气动传送期间，在所述第一气动传送管线内传输的声波对进料至烟道气管道中的粉末状吸附剂的气动传送中的波动具有直接影响。
根据本发明已表明，合理使用声波从而在粉末状吸附剂的输送期间增加所述第一气动传送管线内压降可以解决注入至烟道气管道内的粉末状材料，特别是粉末状吸附剂中的波动。
已经表明，在粉末状吸附剂的输送期间在所述第一气动传送管线内部传输的声波通过以下的方式阻止在烟道气管道内部对污染物捕获中的缺陷：非常迅速地抵消压降的波动，由此防止压降的波动导致颗粒的速度降至跃移速度以下(在该速度下，该些颗粒将开始沉降)且使得这些颗粒能够通过气动输送传送，并因此该些颗粒仍能够到达烟道气管道。
实际上，通过将使第一气动传送管线中产生压降的增加的声波的恰当使用与粉末状吸附剂的颗粒与声波(波的波动频率改变管中的声音的波腹和振动节点的位置)之间的碰撞组合在一起来达成这种效果。
通常，当开始堵塞时，第一气动传送管线的直径减小，并且这也将改变所述传送流体与所述粉末状材料(特别是所述粉末状吸附剂)之间的重量比，其原因与上述相同。
因此，根据本发明，已经表明，在粉末状吸附剂的传送期间在所述第一气动传送管线内传播的声波通过以下的方式来改善污染物捕获的水平：抵消第一气动传送管线中压降的波动且由此确保粉末状吸附剂去往烟道气管道的足够/最佳化流速。
在根据本发明的方法的优选实施方式中，所述待燃烧或待加热或待熔化的燃料和/或所述材料的燃烧步骤的操作条件的波动步骤产生第一信号和/或所述第一传送管线内压降的波动步骤，所述方法还包括响应于所述第一信号和/或所述第一传送管线内压降的波动步骤来对所述粉末状吸附剂的量进行调节的步骤。
燃烧工业越来越多地在烟道气管道的出口处使用分析器来测量污染化合物的水平(第一信号的实施例)且随着时间将控制回路放置在适当位置以便控制用于捕获这些污染物的粉末状吸附剂的量。例如，若SO2水平开始增加，则将增加粉末状吸附剂的量以改善对该污染物的捕获。若SO2水平开始减少，则减少粉末状吸附剂的量。
其他“燃烧工业”并未使用连续分析，而是作为防范措施，这些燃烧工业基于数个准则和测量(第一信号)，诸如将使用的燃料中的硫水平，关于存在于待燃烧的废料或待加热的材料(金属矿、回收材料等)中的氯化物或硫水平的预分析或数据；基于燃烧或加热步骤的预期产率，使熔炉运转的人的旋转，引入到熔炉中以进行待燃烧的材料的燃烧的主要空气水平；基于温度、大气压力等而调节粉末状吸附剂的量。粉末状吸附剂的量然后在预定时间周期内为手动固定的且当新条件(第一信号)出现时才改变。
更具体地，当从由燃料和/或待燃烧的材料的燃烧产生的废气中得到第一信号，诸如污染物水平的增加、污染物水平的减少时，所得出的响应是改变待引入至烟道气管道内的粉末状吸附剂的量。通过改变在第一气动传送管线内被吹送机吹送的粉末状吸附剂的量来使得所述传送流体与所述粉末状吸附剂之间的重量比发生改变，从而引起气动输送的压降的波动，进而导致注入至烟道气管道内的粉末状材料，特别是粉末状吸附剂的波动。
实际上，由于第一气动传送管线中吹送机的出口处的吹送流速保持相当稳定，因此粉末状吸附剂的量的变化导致气动传送系统运行中的波动，从而导致传送流体流速的自身波动以使该传送流体流速自身适应于反压。
响应于第一信号，改变所述粉末状吸附剂与所述传送流体之间的重量比。可增加或减少以波动速度在第一气动传送管线中传送的粉末状吸附剂的颗粒。
根据本发明方法的另一优选实施方式，所述第一信号为诸如在烟囱的出口处的环境的风速、在烟囱的出口处或在所述烟道气管道外部的环境的大气压力、烟道气的温度、燃料的性质、燃料的硫含量、烟道气的硫含量、烟道气的氯化物含量、烟道气的汞含量、待燃烧或待加热的材料的氯化物含量、待燃烧或待加热的材料的硫含量、待燃烧或待加热的材料的含汞量，以及它们的组合。
在用于改善从烟道气中捕获污染化合物的方法的另一优选实施方式中，声波装置在接近于声波发生器的第一气动传送管线中产生20毫巴与200毫巴之间，特别是至少30毫巴，特别是至多150毫巴的压力增加。
有利地，根据本发明的方法，吹送机连接至所述第一气动传送管线且吹送第一气动传送管线内的传送流体，并且吹送所述传送流体至少部分地穿过所述声波装置。
实际上，吹送机吹送所述气动传送管线内的传送流体并且使传送流体至少部分地穿过所述声波装置这一事实进一步增加所述第一气动传送管线中的压降，由此甚至更有效地抵消压降波动，从而积极影响由通过所述第一气动传送管线内和/或所述第一气动传送管线直至所述烟道气管道传送的粉末状吸附剂对烟道气中污染化合物的捕获。
在优选实施方式中，第一气动传送管线为刚性管线，特别是为不锈钢管线。在与用于在所述第一气动传送刚性管内吹送传送流体的吹送机组合时，该优选实施方式甚至表现更佳。
实际上，根据该选优实施方式，压降的波动出乎意料地被产生压降增加的声波抵消。
粉末状材料中平均粒径d50低于100μm的细颗粒在所述管线的一些区域，诸如弯曲部、弯头部、截面减小区或扩大区域中会发生对刚性气动输送管线的壁上的黏附。一旦发生颗粒对管线的壁的黏附，当粉末状吸附剂为熟石灰或含熟石灰的吸附剂混合物时，则会发生熟石灰的碳酸化，导致形成难以移除的硬层。
对固体物件的黏附问题随着颗粒粒径的降低而越来越严重，这是因为静电力的作用相对于摩擦力、冲力以及重力相比增加。根据Geldart分类法，直径＜100μm的粉末状吸附剂颗粒被分类为粘性的，并且可根据Jenicke使用流动函数分类详细估计其流动性质。借助Jenicke流动函数测量粉末的内粘聚力，并且这可被视为粉末的黏附性质的良好标识。
针对粉末状吸附剂在刚性管中气动输送的黏附问题，上文所概述的清洁机制不能解释来防止黏附。
在声波的常规应用中，使用声波以在设备的停滞区内气体速度近似为零的体系中形成紊流。
可用雷诺数来评价管道中的流体流的紊流：
其中，ρ为传送流体的密度(kg/m3)，v为传送流体de速度(m/s)，d为管直径(m)，且μ为传送流体的黏度(Pa s)。若其雷诺数大于2000(即，Re＞2000)，则传送流体被认为是紊流的。
对于粉末状吸附剂的正常输送，传送流体可以是环境空气，管道直径为约0.1m(4英寸)，且传送空气的速度通常为20m/s。在这些条件下，雷诺数高于1百万，这说明流体表现为高度紊流的。
这意味着在气动传送的情形中，声波并不用于将向层流区提供局部紊流以启动清除或移除累积颗粒机制，因此不能起到抵消压降波动的作用。
另外，由声波气流引起的压降的增加不会导致高度紊流(参见Pendyala,R.,Jayanti，S.,Balakrishnan，A.R.,Flow and Pressure Drop Fluctuations in aVertical Tube Subject to Low Frequency Oscillations.Nucl.Eng.Des.2008，238(1)，178-187)。
虽然对于管道系统和设备的壁，由于部件具有大尺寸和/或较薄的壁而因此具有较低的挠曲强度且因此更易变形，使得金属部件可能发生移动，但这种移动对于用作第一气动传送管线的直径为0.10m至0.20m(4英寸至8英寸)的钢管是不可能的。气动传送管线的表面积与壁厚度的组合防止由声波引起的任何显著径向移动。
因此出乎意料的是，声波的应用抵消了压降的波动，由此还避免了粉末状吸附剂颗粒对刚性管壁的黏附。相对于使用闭端声音产生器的常用系统，该非显而易见的结果由诸如在优选实施方式中经由直吹系统产生声波(与使用闭端声音产生器的常用系统相比较)的方式来得到。直吹产生声波的结果是由流动的起停性质而产生的更强烈混合。
在根据本发明的另一优选实施方式中，产生声波的声波装置为产生次声波的次声装置。
在根据本发明的用于改善从烟道气中捕获污染化合物的方法的再一优选实施方式中，当所述声波装置提供对在所述第一气动传送管线内和/或所述第一气动传送管线直至所述烟道气管道中的压降的波动步骤的抵消时，所述声波装置提供对在所述第一气动传送管线内和/或所述第一气动传送管线直至所述烟道气管道中的压降的波动步骤的平滑化作用和/或遮蔽作用，还可称作补偿作用。
在根据本发明的方法的具体实施方式中，在次声装置内部产生次声波，该次声装置包括第一腔室和第二腔室，第一腔室与第二腔室通过管彼此连接，所述次声波由所述第一腔室内的激发器将次声脉冲提供给至少部分地被吹送在所述第一腔室内部的传送流体来产生，所产生的次声波通过管传输到达第二腔室。
更优选地，在根据本发明的方法中，第一腔室被分隔成第一隔室和第二隔室，所述第一隔室通过过孔与所述第二隔室相连，所述第一隔室包括内部通道，在该内部通道内部，通过电源使移动活塞从第一位置移动至第二位置且从所述第二位置移动至所述第一位置，该电源相对于第一腔室位于外部且形成所述激发器，所述内部通道被同心地安装在所述第一隔室内部，所述次声波由移动活塞产生，并且在通过管道传输到达第二腔室之前由所述传送流体经由过孔从所述第一隔室传输至所述第二隔室。传送流体可被吹送通过该活塞。
在另一有利实施方式中，包括用于激发器电源(马达)的旋转控制器以避免不适当的工作频率且提高效率和安全性。
在根据本发明的有利实施方式中，该方法还包括以下步骤：在进入第一隔室之前或者在经过第一隔室但被引入到所述第二隔室之前，导出一部分由所述吹送机吹送的所述传送流体。
实际上，用于处理烟道气的现有设备已根据现有吹送机、气动传送管线以及管道之间的特定校准，粉末状吸附剂剂量装置等的尺寸来确定了尺寸。
当根据本发明的方法在现有设备中实施时，特别需要使声波装置，特别是次声装置适用于现有设备，并且有时也需要适用于非常长(大于100m)的第一气动传送管线(尤其是在剂量装置与烟道气管道之间)的长度，取决于设备的大小或设备的约束条件。
通常，粉末状吸附剂在从一设备至另一设备的进料速率可为30kg/h至1200kg/h；粉末状吸附剂的体积流速可从130m3/h变化至800m3/h，并且由吹送机吹送的传送流体的压力从170毫巴变化至900毫巴，这取决于设备的容量。
当然，在某些情形中，当吹送机由于设备的容量而在高压力下吹送所有传送流体时，该高压力无法在进入第一腔室时而不引起对声波(特别是次声波)品质或对声波装置(特别是次声装置)自身的损坏。
因此，根据本发明可预见提供一种声波装置，特别是次声装置，其柔性足以适应于许多设备容量，由此能够随着声波，特别是次声装置的操作可能性将吹送的传送流体的一部分直接导出至所述第二腔室。
在具体实施方式中，粉末状吸附剂选自由以下各项组成的组：水合石灰、水合或半水合煅烧白云石、石灰石、白云石、生石灰、生煅烧白云石、碳酸钠或碳酸氢钠、倍半碳酸钠二水合物(也称作天然碱)、多水高岭土、海泡石、选自活性碳和褐煤焦炭的碳质有机化合物、飞灰，或这些化合物中的任何混合。
在具体实施方式中，粉末状吸附剂优选为主要为矿物质的粉末状吸附剂，意味着其本质上可为矿物质，但相对于该粉末状吸附剂的重量，可通常含有30wt％或更少，特别是20wt％或更少，更特别是15％或更少的选自活性炭和褐煤焦炭的碳质有机化合物。
粉末状材料，特别是粉末状吸附剂优选为主要为钙质矿物质的吸附剂，该主要为钙质矿物质的吸附剂相对于该粉末状吸附剂的重量含有大于50wt％，特别是大于70％的钙质吸附剂，该钙质吸附剂优选选自由水合石灰、水合或半水合煅烧白云石、石灰石、白云石、生石灰、生煅烧白云石，或这些化合物的任何混合所组成的组。
在再一优选实施方式中，所述传送流体为空气、惰性气体、废气，或它们的混合。
在又一优选实施方式中，在所述粉末状吸附剂的输送期间，在所述第一气动传送管线内部传输的次声波也接触所述计量构件，这增加了所递送的量的准确度，从而减少了计量构件的潜在堵塞而不会损坏该计量装置。
在另一优选实施方式中，在所述粉末状材料的输送期间，次声波在粉末状吸附剂在所述第一气动传送管线内传播且优选地传播(或被分布)至该烟道气管道。
在根据本发明方法的另一优选实施方式中，在所述粉末状材料的输送期间，由于连接至所述第一腔室或优选位于吹送机与第一腔室之间的管线上的亥姆霍兹(Helmholtz)低音陷阱，防止在所述第一气动传送管线内部传输的声波、特别是次声波到达吹送机。
在根据本发明的具体实施方式中，该方法进一步包括紧急模式及操作模式，其中在紧急模式中，防止被吹送的输送气体进入所述第一腔室且使被吹送的输送气体转向并被直接吹送至在声波装置下游的所述第一气动传送管线，并且其中在操作模式中，将被吹送的传送流体至少部分地提供至所述第一腔室。
在随附的权利要求中提及了根据本发明的方法的其他实施例。
本发明还涉及一种用于改善从烟道气捕获污染化合物的装置，该装置包括：
熔炉或燃烧室，该熔炉或燃烧室提供用于燃烧燃料和/或待燃烧或加热或熔化的材料且产生烟道气，所述熔炉或燃烧室与烟道气管道相连，在该烟道气管道中在所述熔炉或燃烧室中产生的烟道气被引导，
粉末状吸附剂储存槽，该粉末状吸附剂储存槽经由第一气动传送管线与所述烟道气管道相连，所述第一气动传送管线进一步与吹送机相连，该吹送机提供用于在所述第一气动传送管线中将所述粉末状吸附剂从所述粉末状吸附剂储存槽气动传送至所述烟道气管道，所述第一气动传送管线包括管线壁且与所述烟道气管道相连，所述吹送机提供用于在所述第一气动传送管线内产生传送流体的流，在所述传送流体中，所述粉末状材料、特别是所述粉末状吸附剂的颗粒被输送，
粉末状吸附剂计量构件，该粉末状吸附剂计量构件提供用于当所述粉末状吸附剂从所述粉末状吸附剂储存槽进入所述第一气动传送管线中时，计量一定量的所述粉末状吸附剂，其中所述第一气动传送管线通过所述计量构件与所述粉末状吸附剂储存槽相连，
控制装置，该控制装置用于响应于第一信来调节所述粉末状吸附剂的量，
根据本发明的装置的特征在于，该装置进一步包括声波装置，该声波装置与所述第一气动传送管线相连且提供用于在所述第一气动传送管线内和/或所述第一气动传送管线直至所述烟道气管道内部产生声波，所述声波装置进一步用于提供对所述第一气动传送管线内和/或所述第一气动传送管线直至所述烟道气管道中的压降的波动步骤的抵消。
有利地，根据本发明的装置还包括混合装置，该混合装置位于所述计量构件与所述第一气动传送管线之间，且提供用于将所述粉末状吸附剂混合在所述传送流体中。
在优选实施方式中，根据本发明的装置还包括连接装置，该连接装置位于所述计量构件与所述第一气动传送管线之间。此外，在某些实施方式中，计量装置和混合装置被整合在单一装置中。
在优选实施方式中，根据本发明的用于改善从烟道气中捕获污染化合物的装置还包括冷却装置，该冷却装置位于所述吹送机与所述第一气动传送管线之间。
优选地，提供用于产生声波的声波装置为提供用于产生次声波的次声装置。
更优选地，所述次声装置包括第一腔室和第二腔室，第一腔室和第二腔室通过管彼此连接，所述第一腔室包括位于所述第一腔室内的激发器，用于通过将次声脉冲提供至至少部分地被吹送至所述第一腔室内部的所述传送流体来产生所述次声波，所产生的次声波通过用作共振管线的管传输并到达该第二腔室。
在尤其优选的实施方式中，第一腔室被分隔成第一隔室和第二隔室，所述第一隔室通过过孔与第二隔室相连，所述第一隔室包括内部通道，在内部通道内部，通过电源使移动活塞从第一位置移动至第二位置且从第二位置移动至第一位置，该电源相对于第一腔室位于外部且形成激发器，所述内部通道同心地安装在所述第一隔室的内部，所述次声波由该移动活塞产生，并且在通过管道传输到达第二腔室之前，由所述传送流体经由过孔从所述第一隔室传输至所述第二隔室。
在根据本发明的具体实施方式中，所述声波装置与所述吹送机相连且与第一气动传送管线相连。
在变型实施方式中，所述声波装置与第二吹送机相连，并且与在粉末状吸附剂储存槽和烟道气管道之间的第一气动传送管线相连。
在根据本发明的另一变型实施方式中，所述声波装置与第二吹送机相连，并且与在该粉末状吸附剂储存槽和该吹送机之间的第一气动传送管线相连。
根据本发明还优选的是，该装置包括可调流量分配器管，该可调流量分配器管的第一端在吹送机与第一腔室之间与吹送机相连或者与第一腔室(优选与第一腔室的第一隔室)相连，并且第二端与第二腔室相连，所述可调流量分配器管提供用于导出被吹送机吹送的传送流体的一部分且将其引入至第二腔室内部。
在具体实施方式中，粉末状吸附剂储存槽为选自由以下各项组成的组的粉末状吸附剂的粉末状吸附剂储存槽：水合石灰、水合或半水合煅烧白云石、石灰石、白云石、生石灰、生煅烧白云石、碳酸钠或碳酸氢钠、倍半碳酸钠二水合物(也称作天然碱)、多水高岭土、海泡石、选自活性碳和褐煤焦炭的碳质有机化合物、飞灰，或这些化合物的任何混合。
具体地，所述传送流体为空气、惰性气体、废气，或它们的混合。
在优选实施方式中，根据本发明的装置包括亥姆霍兹低音陷阱，该亥姆霍兹低音陷阱与所述第一腔室相连或优选地位于在吹送机与第一腔室之间的管线上，提供用于防止在所述粉末状吸附剂的输送期间，在所述第一气动传送管线内传输的次声波到达吹送机。
在又一优选实施方式中，根据本发明的装置包括紧急装置，该紧急装置具有为紧急位置的第一位置和为操作位置的第二位置，所述紧急装置包括与紧急管相连的开关，该紧急管将吹送机直接连接至在次声装置下游的第一气动传送管线，所述紧急位置为其中开关阻止被吹送的传送流体进入所述第一腔室且使该被吹送的传送流体直接转向至在次声装置下游的所述第一气动传送管线的位置，并且其中操作位置为被吹送的传送流体至少部分地提供至所述第一腔室的位置。
在根据本发明的装置中，所述第一信号为诸如在烟囱的出口处的环境的风速、在烟囱的出口处或在所述烟道气管道外部的环境的大气压力、烟道气的温度、燃料的性质、燃料的硫含量、烟道气的硫含量、烟道气的氯化物含量、烟道气的汞含量、待燃烧或待加热或待熔化的材料的氯化物含量、待燃烧或待加热或待熔化的材料的硫含量、待燃烧或待加热或待熔化的材料的汞含量，及它们的组合。
在根据本发明装置的优选实施方式中，所述计量构件选自计量螺旋件、具有垂直轴或水平轴的旋转阀、空气滑槽、喷射进料器、螺旋进料器、气塞进料器、螺旋泵、压力容器、气升器，所述计量构件位于所述粉末状吸附剂储存槽与所述第一气动传送管线之间，并且提供用于所述在粉末状吸附剂的输送期间，与在第一气动传送管线内部传输的声波(特别是次声波)接触。
在随附的权利要求中提及了根据本发明的装置的其他实施方式。
附图说明
根据非限制性的下文描述且参照附图和实施例将知晓本发明的其他特征和优点。
在附图中，图1A为加热过程的示意图，其中进行根据本发明的粉末状材料的气动传送。
图1B为加热过程的另一示意图，其中进行根据本发明的粉末状材料的气动传送。
图1C为加热过程的另一示意图，其中在不同的可能位置进行根据本发明的粉末状材料的气动传送。
图1D为加热过程的另一示意图，其中进行根据本发明的粉末状材料的气动传送。
图2为粉末状材料的气动传送的示意图，其中声波装置与气动传送管线设置为对齐。
图3为粉末状材料的气动传送的示意图，其中声波装置与气动传送管线平行布置。
图4为粉末状材料的气动传送的示意图，其中声波装置与其自身的吹送机平行布置，该吹送机带有气动传送管线。
图4A为粉末状材料的多线路气动传送的示意图。
图5为粉末状材料的Jenicke流图，示出了当粉末状材料为水合石灰时，该粉末状材料的内粘聚性质。
图6为表示第一气动传送管线中的压力趋势的图，其中第一曲线表示在没有次声装置的情况下，气动传送管线13’中压降随时间的变化，并且第二曲线表示在没有次声装置的情况下，另一气动传送管线13中压降随时间的变化。
图6A为表示第一气动传送管线中的压力趋势的图，其中第一曲线表示在具有次声装置的情况下，气动传送管线13’中压降随时间的变化，并且第二曲线表示在没有次声装置的情况下，另一气动传送管线13中压降随时间的变化。
图7示意性地示出在其中进行实施例的设备。
具体实施方式
在附图中，相同的附图标记表示相同或相似的元件。
如在图1A中可见，加热过程通常包括诸如热交换器(例如锅炉)、焚化炉或熔炉的加热单元8，其后面是过滤单元和/或洗涤器9。在加热单元8中，烟道气容纳在烟道气管道(未示出)中且离开加热单元8而进入过滤单元和/或洗涤器9，来自过滤单元和/或洗涤器9的烟道气穿过吹送机(风扇)11且进入烟囱10。显然，尽管装置9仅以一个项目来表示，但是根据设备的烟道气处理设施，可以存在以任何次序通过管道连接的连续过滤器和洗涤器单元。
图1中示出的加热过程可为熔炉8或甚至用于燃烧例如废料的焚化炉8存在其中的燃烧过程，该熔炉诸如为煤熔炉、褐煤熔炉或生物质熔炉；水泥熔炉；石灰熔炉；玻璃熔炉；金属矿(特别是铁矿)熔炉；回收材料熔炉。
在本文中所示的加热过程也这样的过程：包括从前一步骤回收热能的锅炉8。锅炉8可从在熔炉或燃烧器15(参见图1C)中进行的前一燃烧步骤或从者另一燃烧步骤回收能量。
烟道气可来自待燃烧的材料(废料、炼钢厂中的铁矿、石灰岩、硅石)的燃烧或加热或熔炼，或者来自燃料(焦炭、煤、气体、褐煤、石油液体燃料等)。
出于这个原因，使用诸如废料焚化炉的燃烧器的工业(在下文中称为“燃烧工业”)以及使用熔炉的工业正越来越多地控制烟道气处理中的污染化合物排放以符合环境要求。
气体、特别是烟道气的处理需要减少酸性气体，尤其是HCl、SO2、SO3和/或HF，此种减少可在干燥条件下通过将通常为矿物质的物质以干粉形式注入至烟道气流中或者通过包括固定或在运动中的固体颗粒的滤床来进行。在这种情形中，粉末状化合物通常包括：钙-镁化合物，特别是石灰，优选消石灰或水合石灰；或钠化合物，如碳酸钠或碳酸氢钠。也可以使用其他化合物，尤其是用于减少戴奥辛、呋喃及/或包括汞在内的重金属的那些化合物，例如碳质物质(如活性炭或褐煤焦炭)或矿物质(如基于页硅酸盐的那些矿物质，诸如海泡石或多水高岭土或诸如此类)。
由于烟道气含有必须移除的污染化合物，因此经常将粉末状材料，特别是粉末状吸附剂注入至烟道气管道中以捕获一定水平的污染化合物。
为注入粉末状材料，例如粉末状吸附剂，该处理设备包括吹送机1，该吹送机1与第一气动传送管线13相连且吹送第一气动传送管线13中的传送流体(诸如例如空气、惰性气体、废气，或它们的混合物)。
粉末状材料储存槽，特别是粉末状吸附剂储存槽2通过计量构件3与第一气动传送管线13相连。第一气动传送管线13包括管线壁，并且与所述粉末状材料储存槽2，特别是所述粉末状吸附剂储存槽2相连且与加热单元8的且位于加热单元8的下游的烟道气管道相连。
传送流体具有包括边界层的流，该边界层沿所述管线壁，并且所述粉末状材料的颗粒具有在该传送流内部围绕这些颗粒的边界层。
因此，通过吹送机1产生的传送流体的流动将第一气动传送管线13中的粉末状材料(特别是粉末状吸附剂)从粉末状材料储存槽2(特别是粉末状吸附剂储存槽)气动传送至加热单元8的且位于加热单元8下游的烟道气管道，且吹送机吹送第一气动传送管线13内的传送流体中，输送了其中的所述粉末状材料，特别是所述粉末状吸附剂的颗粒。
在粉末状材料，特别是所述粉末状吸附剂从所述粉末状材料储存槽，特别是所述粉末状吸附剂储存槽2进入至所述第一气动传送管线13中时，计量构件3计量一定量的该粉末状材料，特别是所述粉末状吸附剂。
计量构件3优选地选自计量螺旋件、具有垂直轴件或水平轴件的旋转阀、空气滑槽、喷射进料器、螺旋进料器、气塞进料器、螺旋泵、压力容器、气升器，或诸如此类。
容纳在粉末状材料储存槽2中的粉末状材料，特别是粉末状吸附剂选自由以下各项组成的组：水合石灰、水合或半水合煅烧白云石、石灰石、白云石、生石灰、生煅烧白云石、碳酸钠或碳酸氢钠、倍半碳酸钠二水合物(也称作天然碱)、多水高岭土、海泡石、选自活性碳和褐煤焦炭的碳质有机化合物、飞灰，或这些化合物的任何混合。
在所示的实施方式中，干燥装置14设置用于在传送流体进入吹送机1中之前对传送流体进行干燥。冷却装置4设置用于在传送流体被所述吹送机吹送至第一气动传送管线13中之后对该传送流体进行冷却，以在第一气动传送管线13中进一步传送干燥过的传送流体。在该处理设备中，还存在混合或连接装置5，从而能够混合由所述吹送机1吹送的传送流体和由所述计量构件3计量的粉末状材料，特别是粉末状吸附剂。
更具体而言，混合装置包括第一进料管和第二进料管，在第一进料管中，第一气动传送管线中的传送流体进入与第一进料管相连的混合腔室，第二进料管与所述计量构件3相连且与所述混合腔室相连以用于进料该粉末状材料。在粉末状材料和传送流体的进料期间，进行粉末状材料与被吹送的传送流体的均质混合，这使混合室继续其对粉末状材料与经吹送的传送流体穿过所述第一气动传送管线13到达熔炉或吹送机8中的所述烟道气管道的输送。在混合室下游的第一气动传送管线中，颗粒被传送且适当地分散在传送流体中。在熔炉或锅炉8的底部中，尤其是在烟道气管道中进料传送流体中的粉末状材料的颗粒。
声波装置12位于或连接在吹送机与烟道气管道之间的任一位置处，优选地，如本文所示，位于吹送机与混合装置5之间。声波装置12在所述第一气动传送管线内和/或所述第一气动传送管线直至所述烟道气管道内产生声波。在该所示的优选实施方式中，与所述第一气动传送管线13相连的吹送机1吹送所述第一气动传送管线13内的吹送流体，而且使所述传送流体至少部分地穿过所述声波装置12。
在该所示的实施方式中，在所述粉末状吸附剂的输送期间，位于所述粉末状吸附剂储存槽2与所述第一气动传送管线13之间的所述计量构件3与在所述第一气动传送管线13内传输的声波接触。
术语“连接/相连”是指一个元件与另一元件直接地或间接地连接，这意味着这些元件彼此连通，并且其他元件可插入在这些元件之间。
在本发明的范围内，术语“粉末状材料的气动传送”是指通过负压或正压进行的气动传送，作为传送流体中的密相或线状相或稀相(特别是稀相)或者作为传送流体中的间断相的粉末状材料的气动传送。
在粉末状材料的气动传送期间，会随时且非常频繁地发生压降波动，并且难以控制。压降的波动可归因于气动传送方法的若干内在因素或归因于外部事件。
压降的这种波动会干扰乱要传送的粉末状材料(特别是粉末状吸附剂)的整个气动传送，从而导致不同类型的扰动。除扰动以外，可发现压降的波动导致粉末状吸附剂的传送速度的改变。
如在开始所说明，粉末状吸附剂流具有使粉末状材料，特别是粉末状吸附剂开始在气动传送管中沉降的跃移速度，而由吹送机吹送的传送流体则被赋予具有安全标称值的速度，其中该具有安全标称值的速度大于上述跃移速度以防止粉末状材料，特别是粉末状吸附剂沉降在气动传送管内部。
实际上，吹送机由压降与流速之间的曲线表征。该压降由应在其内部进行气动传送的设备所强加，并且根据在设备内部产生的压降值，吹送机的表征曲线赋予粉末状材料，特别是粉末状吸附剂的气动传送流速。
只要压降中存在小波动，压降就开始减小或增加而不能足够迅速地控制该压降的波动以不干扰粉末状材料的气动传送。因此，例如但同样不限制于此，当压降增加时，减小传送流体的气动速度或流速，从而使得传送流体的速度能够达到低于安全标称速度值的值，因此导致气动传送的粉末状材料，特别是粉末状吸附剂在气动传送管线内部沉降。
因此，粉末状材料开始在气动传送管线内部累积而引起压降的波动，而由于可用于气动传送的管线的通过直径减小，又导致对气动传送有影响的压降的增加。
如可理解，压降中无论气动传送的优化水平如何均会发生的最小单个波动将对粉末状材料，特别是粉末状吸附剂在气动传送管线内部的气动传送效率具有强烈影响。
虽然在吹送任何传送流体时，均会发生该波动现象，但当在传送粉末状材料时，该波动现象被进一步放大，这是由于该粉末状材料只要开始在气动传送管线内部累积时，便无法自身容易地恢复正常压降形态。
在根据本发明的方法中，声波装置12在所述第一气动传送管线13直至熔炉中或锅炉8的烟道气管道内产生声波，并且提供对在所述第一气动传送管线直至所述烟道气管道中的压降的波动步骤的抵消。
实际上已出人意料地认识到，当声波产生压力的增加时，该压力的增加具有对所述第一传送管线和/或所述烟道气管道中的压降的波动步骤进行抵消的能力。
该声波装置优选地在靠近声波发生器的第一气动传送管线中产生介于20毫巴与200毫巴之间，特别是至少30毫巴，特别是至多150毫巴的压力增加。
优选地，当所述声波装置提供对在所述第一气动传送管线内和/或所述第一气动传送管线直至所述接收器区中的压降的波动步骤的抵消时，所述声波装置提供对在所述第一气动传送管线内和/或所述第一气动传送管线直至所述烟道气管道中的压降的波动步骤的平滑化作用和/或遮蔽作用。
这些声波用于增加压降，这意味着根据本发明，声波以如下的方式来使用：该声波能够抵消压降的波动步骤，由此最大限度地降低由于所述气动传送中粉末状材料(特别是粉末状吸附剂)的累积而导致的扰动，而不是来清除所累积的颗粒或反作用于颗粒的累积。
在所示的优选实施方式中，对所述第一气动传送管线13中的压降的波动步骤的抵消通过以下方式来引起污染化合物捕获的改善：在粉末状吸附剂的气动传送期间，通过在所述第一气动传送管线13内传输的声波来减少进料到烟道气管道中的粉末状吸附剂，特别是粉末状矿物吸附剂的波动。
实际上，已出人意料地发现，在所述粉末状材料的气动传送期间，在所述第一气动传送管线内传输的声波对进料至烟道气管道中的粉末状吸附剂的气动传送中的波动具有直接影响。
适当使用循环声波从而在所述粉末状吸附剂的输送期间增加所述第一气动传送管线13内部的压降，能够解决注入至烟道气管道内的粉末状材料，特别是粉末状吸附剂的波动。
已经表明，在所述粉末状吸附剂的输送期间，在所述第一气动传送管线内部传输的声波通过以下的方式阻止在烟道气管道内部对污染物捕获中的缺陷：非常迅速地抵消压降的波动，由此防止不具有足够速度的颗粒沉降且使得这些颗粒能够通过气动输送来传送，并因此仍能够到达该烟道气管道。实际上，声波与这种的颗粒碰撞：此种颗粒由于边界层的存在而不具有足以被气动传送的速度时具有向第一气动传送管线的壁沉降的趋势。
实际上，可将在第一气动传送管线中产生压降增加的声波的恰当使用与该粉末状吸附剂的颗粒与声波(波的波动频率改变管中的声音的波腹和振动节点的位置)之间的碰撞的组合在一起。
因此，根据本发明，已经表明，在粉末状吸附剂的传送期间，在所述第一气动传送管线13内传输的声波通过以下的方式来改善对污染物捕获水平：抵消第一气动传送管线13中的压降的波动且由此确保粉末状吸附剂去往熔炉或锅炉8的烟道气管道的足够/最佳流速。
在某些情形中，第一气动传送管线中的压降的波动归因于操作条件或响应于方法自身或由测量或数据给出的第一信号的调节回路。
燃烧工业越来越多地在烟道气管道的出口处使用分析器来量测污染化合物的水平(第一信号的实施例)且随着时间将调节回路放置在适当位置中以便反作用于用于捕获那些污染物的粉末状吸附剂的量。例如，若SO2水平开始增加，则增加粉末状吸附剂的量以改善对该污染物的捕获。若SO2水平开始减少，则减少粉末状吸附剂的量。
其他“燃烧工业”并未使用连续分析，而是作为防范措施，这些燃烧工业基于数个准则和测量(第一信号)，诸如将使用的燃料中的硫水平，关于存在于待燃烧的废料或待加热的材料(金属矿、回收材料等)中的氯化物或硫水平的预分析或数据；基于燃烧或加热步骤，引导熔炉的人的周转时间，引入于熔炉中以进行待燃烧的材料的燃烧的主要空气水平；基于温度、大气压力等而调节粉末状吸附剂的量。粉末状吸附剂的量然后在预定时间周期内为手动固定的，并且当新条件(第一信号)出现时才改变。
更具体地，当从燃料和/或待燃烧的材料的燃烧产生的废气中得到第一信号，诸如污染物水平的增加、污染物水平的减少时，所得出的响应是要改变待引入至烟道气管道内的粉末状吸附剂的量。通过改变在第一气动传送管线内被吹送机吹送的粉末状吸附剂的量来使得所述传送流体与所述粉末状吸附剂之间的重量比发生改变，从而引起气动输送的压降的波动，进而导致注入至烟道气管道内的粉末状材料，特别是粉末状吸附剂的波动。
实际上，由于在第一气动传送管线中吹送机的出口处的吹送速率保持相当稳定，因此粉末状吸附剂的量的变化导致气动传送系统运行中的波动，从而导致传送流体流速的自身波动以使该传送流体流速自身适应于反压。
响应于第一信号，所述粉末状吸附剂与所述传送流体之间的重量比发生改变。可增加或减少以波动速度在第一气动传送管线中传送的粉末状吸附剂的颗粒。
在其他情形中，所述第一信号为诸如在烟囱的出口处的环境的风速、在烟囱的出口处或在所述烟道气管道外部的环境的大气压力、烟道气的温度、燃料的性质、燃料的硫含量、烟道气的硫含量、烟道气的氯化物含量、烟道气的汞含量、待燃烧的材料的氯化物含量、待燃烧或待加热的材料的硫含量、待燃烧或待加热的材料的汞含量，及它们的组合。
图1B示出根据本发明的变型实施方式，其中传送流体中的粉末状材料的颗粒进料至进入加热单元8的管道中。
如前文所提及，图1C示出在其中加热方法包括锅炉31的处理过程，该锅炉31从熔炉或从燃烧器15回收热能量。
更具体地，热烟道气在熔炉或燃烧器15中产生且被传送至锅炉31以在将该热烟道气转移至过滤装置和/或气体洗涤器9之前回收其所含的热量。显然，尽管装置9仅以一个项目来表示，但是根据设备的烟道气处理设施，可以存在以任何次序通过管道连接的连续过滤器和洗涤器单元。
如图所示，粉末状材料可在不同位置中注入，诸如在熔炉15中，包括在其中的补燃室或二次燃烧区(选项A)；锅炉31中(选项B)；或者在过滤装置和/或气体洗涤器9的入口处(选项C)；或者在所有装置之间的气体管道中(虚线)；或者在它们的任何组合中。显然，在存在多个装置9的情形中，粉末状材料可在多个装置9之间、在一个或多个单元9之间的管道中或在一个或多个单元9的入口处注入。
取决于几个选项，第一气动传送管线应当与熔炉或其的补燃室或二次燃烧区(选项A)，锅炉(或任何其他热交换器)31(选项B)，或过滤(或洗涤)装置9(选项C)相连或连接在所有装置之间的气体管道中或在它们的任何组合中。
在根据本发明的具体变型中，可预见，存在多重传送管线，每个传送管线均自身包括声波装置，或者甚至在声波装置下游存在多路连接器，并且第一多重传送管线延伸至气动传送管线束中，该气动传送管线束可选地设置有关闭/打开机构以为根据本发明的装置提供更多灵活性。
图1D表示图1C中所示的实施方式A，其中详细示出了作为产生声波的声波装置的产生次声波的次声装置。应注意，声波装置可整合在变型B和变型C中。
在次声装置中，在次声装置12内部产生次声波，该次声装置12包括第一腔室16和第二腔室17，第一腔室和第二腔室两者通过管道18彼此连接，所述次声波由所述第一腔室16内的激发器19将次声脉冲提供至至少部分地被吹送至所述第一腔室16内的传送流体来产生，所产生的次声波通过管输送并到达第二腔室17，其中该第一腔室被分隔成第一隔室20和第二隔室21。第一隔室20通过过孔22与第二隔室21相连，并且包括内部通道，在该内部通道内部，移动活塞通过电源23而从第一位置移动至第二位置且从该第二位置移动至该第一位置，该电源相对于第一腔室16位于外部且形成激发器。该内部通道被同心地安装在所述第一隔室20的内部。
次声波由移动活塞产生，并且在通过管道18输送到达第二腔室17之前，由所述传送流体经由过孔22从该第一隔室20输送至该第二隔室21。
由所述吹送机1吹送的传送流体到达第一腔室的第一隔室以通过进料线路24进入次声装置。第一腔室16之后是锥形区段16a，以作为共振管18的管道连接。传送流体顺着管子18到达第二扩展锥形区段17a，该第二扩展锥形区段17a沿第二腔室17(第二扩展锥形区段与第二腔室相连)的方向具有变宽区段。
在优选实施方式中，该装置还包括可调流量分配器管25，该可调流量分配器管25的第一端处在吹送机1与第一腔室16之间与吹送机1相连或者与第一腔室16、优选与第一隔室20相连，并且第二端与第二腔室17相连。所述可调流量分配器管25提供用于导出被吹送机1吹送的所述传送流体的一部分且将所述传送流体的一部分引入至第二腔室17内部。
在另一优选实施方式中，根据本发明的装置还包括亥姆霍兹低音陷阱(未示出)，该亥姆霍兹低音陷阱与第一腔室16相连或优选地在吹送机与第一腔室之间的管线上。该亥姆霍兹低音陷阱提供用于防止在所述粉末状吸附剂的输送期间，所述第一气动传送管线13内部传输的次声波到达吹送机1。
在如图1D所示的另一优选实施方式中，根据本发明的装置包括紧急装置26，所述紧急装置26具有为紧急位置的第一位置和为操作位置的第二位置，所述紧急装置包括与紧急管28相连的开关27，该紧急管28将吹送机1直接连接至在次声装置12下游的第一气动传送管线13。开关27可为安装在如图所示的连接点处的三通阀，并由此使所有被吹送的传送流体穿过紧急管28；或者可为插入于管28的任意位置中的两通阀，从而将被吹送的传送流体传送(取决于内部通道中的移动活塞的位置，所有或部分的传送流体)至次声装置12下游。
紧急位置为其中开关27阻止被吹送的传送流体进入所述第一腔室16且使该被吹送的传送流体直接转向至在次声装置12下游的所述第一气动传送管线13的位置，并且其中该操作位置为其中被吹送的传送流体至少部分地提供至所述第一腔室16的位置。
该次声波装置在低压力下操作，这意味着在该次声波装置内部的压力在大气压力上下浮动，但保持低于1.5绝对巴。
所产生的次声波为介于150dB与170dB之间的高功率波。进入的传送流体以约1.25巴的压力进料。活塞23推动来自传送流体入口24的传送流体。电源驱动活塞以确保该活塞移动。活塞的优选直径介于50mm与150mm之间。活塞在与第一隔室20相连的护套内从第一位置移动至第二位置。该护套包括第一类型的孔，使得该护套能够与传送流体入口24流体连接。另外，活塞23包括还设置有第二类型的孔的头部。
上述护套位于与传送流体入口24流体连接的第一隔室20内部。在活塞23从第一位置至第二位置的移位期间，第二类型的孔在第一类型的孔前面逐渐地移动，从而使得传送流体从第一隔室20逐渐地行进至第二隔室21。当活塞23处于第一位置时，第一类型的孔与第二类型的孔共通道，从而充分使传送流体通过(打开位置)。当活塞23处于第二位置时，第一类型的孔不与第二类型的孔共通道，因此阻止传送流体的通过(关闭位置)。
声波脉冲产生器使下游的传送流体以声波频率产生振荡，在次声波的情形中，声波频率低于30Hz，优选为约20Hz。脉冲的产生(即，活塞23的移动)使得在通过装置的管道传播的声波频率下的传送流体中的压力产生波动。
第一腔室导致振荡的功率的减小，但增加频宽。实际上，由于提供共振管，频率可从+0.5Hz至-0.5Hz而变化，其改变第一气动传送管线中的声音的波腹和振动节点的位置。
优选地，锥形区段16a的底部直径介于350mm与500mm之间，并且锥形区段16a的顶部直径介于150mm与219mm之间。共振管18具有介于150mm与300mm之间的直径和X/4的长度，其中X为次声波信号的波长。共振管18使得传送流体开始共振。锥形区段17a的底部直径介于150mm与300mm之间，并且锥形区段17a的顶部直径介于400mm与600mm之间。第二腔室17使得能够传播振荡以确保传输至粉末状材料。第二腔室17的长度为约750mm且直径介于400mm与600mm之间。
图2至图4示出气动传送系统中的声波装置的优选位置，但不限于此。
在其他实施方式中，声波装置也可位于储存槽下游。
在图2至图4所示的那些实施方式中，第一气动传送管线可与如图1A至图1D所示与熔炉、焚化炉、锅炉、过滤器、洗涤器相连，或甚至与储仓相连。这将在下文中提及为接收器区。
根据本发明，术语“接收器区”是指用于收集粉末状吸附剂的储仓；通过气动传送将粉末状材料，特别是粉末状吸附剂注入其中的通道，诸如烟道气管道；设备内、气体洗涤器、过滤器装置(诸如静电除尘器、袋式过滤器)等中的管线。
图2示意性地示出用于传送粉末状材料，例如粉末状吸附剂的气动传送系统。
该气动传送系统包括吹送机1，该吹送机1与第一气动传送管线13相连且吹送第一气动传送管线13中的传送流体，诸如空气、惰性气体、废气或它们的混合物。
粉末状材料储存槽，特别是粉末状吸附剂储存槽2通过计量构件3与第一气动传送管线13相连。包括管线壁的第一气动传送管线13与所述粉末状材料储存槽，特别是所述粉末状吸附剂储存槽2和接收器区相连。
传送流体具有包括边界层的流，该边界层沿所述管线壁，并且所述粉末状材料的颗粒具有在该传送流内部围绕这些颗粒的边界层。
因此，通过吹送机1产生的传送流体的流将第一气动传送管线13的粉末状材料，特别是粉末状吸附剂从粉末状材料储存槽，特别是粉末状吸附剂储存槽2气动传送至接收器区中的烟道气管道(未示出)，且吹送机1吹送在第一气动传送管线13内的传送流体中，输送了其中的所述粉末状材料，特别是所述粉末状吸附剂的颗粒。
在所述粉末状材料，特别是所述粉末状吸附剂从所述粉末状材料储存槽，特别是所述粉末状吸附剂储存槽2进入至所述第一气动传送管线13中时，计量构件3计量一定量的所述粉末状材料，特别是所述粉末状吸附剂。
计量构件3优选选自计量螺旋件、具有垂直轴件或水平轴件的旋转阀、空气滑槽、喷射进料器、螺旋进料器、气塞进料器、螺旋泵、压力容器、气升器。
容纳在粉末状材料储存槽2中的粉末状材料，特别是粉末状吸附剂选自由以下各项组成的组：水合石灰、水合或半水合煅烧白云石、石灰石、白云石、生石灰、生煅烧白云石、碳酸钠或碳酸氢钠、倍半碳酸钠二水合物(也称作天然碱)、多水高岭土、海泡石、选自活性碳和褐煤焦炭的碳质有机化合物、飞灰，或这些化合物的任何混合。
在所示的实施方式中，还设置干燥装置4以在传送流体被所述吹送机吹送至第一气动传送管线13中以在第一气动传送管线13中进一步传送干燥过的传送流体之后，对该传送流体进行干燥。在该处理设备中还存在混合或连接装置5，从而能够使由所述吹送机1吹送的传送流体与由所述计量构件3计量的粉末状材料，特别是粉末状吸附剂混合。
更具体而言，混合装置包括包括第一进料管和第二进料管，在第一进料管中，第一气动传送管线中的传送流体进入与第一进料管相连的混合腔室，第二进料管与所述计量构件3相连且与所述混合腔室相连以用于进料该粉末状材料。在粉末状材料和传送流体的进料期间，进行粉末状材料与被吹送的传送流体的均质混合，这使混合室继续其对粉末状材料与经吹送的传送流体穿过该第一气动传送管线13到达所述接收器区的输送。在混合室下游的第一气动传送管线中，颗粒被传送且适当地分散在传送流体中。
声波装置12位于或连接在吹送机与烟道气管道之间的任一位置处，优选地，如本文所示，位于吹送机与混合装置5之间。声波装置12在所述第一气动传送管线内和/或所述第一气动传送管线直至所述接收器区内产生声波。在该所示的优选实施方式中，与所述第一气动传送管线13相连的吹送机1吹送所述第一气动传送管线13内的传送流体而且使所述传送流体至少部分地穿过所述声波装置12。
在该所示的实施方式中，在所述粉末状吸附剂的输送期间，位于所述粉末状吸附剂储存槽2与所述第一气动传送管线13之间的所述计量构件3与所述第一气动传送管线13内传输的声波接触。
术语“连接/相连”是指一个元件与另一元件直接地或间接地连接，这意味着这些元件彼此连通，并且其他元件可插入在这些元件之间。
在本发明的范围内，术语“粉末状材料的气动传送”是指通过负压或正压进行的气动传送，作为传送流体中稀相或者作为传送流体中的间断相的粉末状材料的气动传送。
在粉末状材料的气动传送期间，会随时且非常频繁地发生压降波动，并且难以控制。压降的波动可归因于气动传送方法的若干内在因素或归因于外部事件。
压降的这种波动会干扰乱要传送的粉末状材料(特别是粉末状吸附剂)的整个气动传送，从而导致不同类型的扰动。除扰动以外，可发现压降的波动导致粉末状吸附剂的传送速度的改变。
如在开始所说明，粉末状材料流具有使粉末状材料，特别是粉末状吸附剂开始在气动传送管中沉降的跃移速度，而由吹送机吹送的传送流体则被赋予具有安全标称值的速度，其中该具有安全标称值的速度大于上述跃移速度以防止粉末状材料，特别是粉末状吸附剂沉降在气动传送管内部。
实际上，吹送机由压降与流速之间的曲线表征。该压降为应在其内部进行气动传送的设备所强加，且根据发生在设备内部的压降值，吹送机的表征曲线赋予粉末状材料，特别是粉末状吸附剂的气动传送流速。
只要压降中存在小波动，压降就开始减小和增加而不能足够迅速地控制该压降的波动以不干扰粉末状材料的气动传送。因此，例如但同样不限制于此，当压降增加时，减小传送流体的气动速度或流速，从而使得传送流体的速度能够达到低于安全标称速度值的值，因此导致经气动传送的粉末状材料，特别是粉末状吸附剂在气动传送管线内部沉降。
因此，粉末状材料开始在气动传送管线内部累积而引起压降的波动，而由于可用于气动传送的管线的通过直径减小，又导致对气动传送有影响的压降的增加。
如可理解，压降中无论气动传送的优化水平如何均会发生的最小单个波动将对将粉末状材料，特别是粉末状吸附剂在气动传送管线内部的气动传送效率具有强烈影响。
虽然在吹送任何传送流体时，均会发生该波动现象，但当在传送粉末状材料时，该波动现象被进一步放大，这是由于该粉末状材料只要开始在气动传送管线内部累积时，便无法自身容易地恢复正常压降形态。
在根据本发明的方法中，声波装置12在所述第一气动传送管线13直至所述接收器区内产生声波，并且提供对在所述第一气动传送管线直至所述接收器区中的压降的波动步骤的抵消。
实际上已出人意料地认识到，当声波产生压力的增加时，该压力的增加具有对所述第一传送管线和/或所述接收器区中的压降的波动步骤进行抵消的能力。
声波装置优选地在靠近声波发生器的第一气动传送管线中产生介于20毫巴与200毫巴之间，特别是至少30毫巴，优选地至多150毫巴的压力增加。
优选地，当所述声波装置提供对在所述第一气动传送管线内和/或所述第一气动传送管线直至所述接收器区中的压降的波动步骤的抵消时，所述声波装置提供对在所述第一气动传送管线内和/所述第一气动传送管线直至所述接收器区中的该压降的波动步骤的平滑化作用和/或遮蔽作用。
这些声波用于增加压降，这意味着根据本发明，声波以如下的方式来使用：该声波能够抵消压降的波动步骤，由此最大限度地降低由于所述气动传送中粉末状材料，特别是粉末状吸附剂的累积而导致的扰动，而不是来清除所累积的颗粒或反作用于颗粒的累积。
在所示的优选实施方式中，对所述第一气动传送管线13中的压降的波动步骤的抵消通过以下的方式来引起对污染化合物捕获的改善：在粉末状材料的气动传送期间，通过在所述第一气动传送管线13内部传输的声波来减少进料至烟道气管道中的粉末状材料，特别是粉末状矿物材料的波动。
实际上，已出人意料地发现，在所述粉末状材料的气动传送期间，在所述第一气动传送管线内部传输的声波对进料至接收器区中的粉末状材料的气动传送中的波动具有直接影响。
适当使用行进声波从而在所述粉末状材料的输送期间增加所述第一气动传送管线13内部的压降，能够解决注入至接收器区内部的粉末状材料，特别是粉末状吸附剂的波动。
已经表明，在所述粉末状材料的输送期间，在所述第一气动传送管线内部传输的声波通过以下的方式阻止在烟道气管道内部对污染物捕获中的缺陷：非常迅速地抵消压降的波动，由此防止不具有足够速度的颗粒沉降且使得这些颗粒能够通过气动输送来传送，并因此仍能够到达烟道气管道。实际上，声波与这种颗粒碰撞：此种颗粒由于边界层的存在而不具有足以被气动传送的速度时具有向第一气动传送管线的壁沉降的趋势。
实际上，可将在第一气动传送管线中产生压降增加的声波的恰当使用与粉末状材料的该些颗粒与声波(波的波动频率改变管中的声音的波腹和振动节点的位置)之间的碰撞的组合在一起。
图3示出根据本发明的气动传送系统中的声波装置的另一可能位置。
如可见，在该实施方式中，该声波装置并未位于第一气动传送管线13中而是与第一气动传送管线13平行放置，并且通过排出管道29与第一气动传送管线13相连，该排出管道29在混合装置之前到达第一气动传送管线。该声波装置为闭端装置。
图4示出根据本发明的气动传送系统中的声波装置的另一可能位置。
如可见，在该实施方式中，该声波装置并未位于第一气动传送管线13中而是与第一气动传送管线13平行放置，并且通过排出管道29与第一气动传送管线13相连，该排出管道29在混合装置之前到达第一气动传送管线。声波装置12为直吹装置且通过进入管道30与另一吹送机6相连。
图4A示出多线路气动传送系统，其中一个声波装置12位于两个所示的气动传送管线的计量构件5上游。
图5为粉末状材料的Jenicke流图，示出了当粉末状材料为熟石灰时，该粉末状材料的内粘聚性行为。
如先前所述，颗粒对固体物件的黏附问题随着颗粒直径减少而越来越严重，这是因为静电力的作用与摩擦力、冲力和重力相比较在增加。
根据Geldart分类，直径＜100μm的水合石灰颗粒通常被分类为粘性的，并且可根据Jenicke使用流动函数分类来详细估计该水合石灰颗粒的流动性质。
借助Jenicke流动函数测量粉末的内粘聚力，并且这可被视为粉末的黏附性质的良好标识。
在图5中，示出两种水合石灰粉末的内粘聚力。粉末A具有dp＝10(μm)的粒径，而粉末B具有dp＝3(μm)的粒径。明显地，粉末B更有内粘聚力，且根据流动函数将粉末B归类为“非常粘性的”。因此，与粉末A相比，粉末B将对黏附至钢管壁敏感。粉末C为容易流动性粉末，粉末D为自由流动性粉末，而粉末E为黏性粉末。
实施例
在电力设备中以工业规模进行试验，以评估本发明在气动传送粉末状水合石灰吸附剂、尤其在设备内的压降的波动方面的效果。
如图7所示，在这些试验中使用的电力设备包括燃烧器(15)、用于燃烧煤的熔炉(31)，所述熔炉与烟道气管道相连，其中，在所述熔炉中产生的烟道气被导向至静电除尘器(9)，随后导向至洗涤器(32)且进一步进入至烟囱(10)。
将水合石灰注入至该电力设备中在静电除尘器之前且在烟囱之前的烟道气管道，以用于捕获气态污染物，特别是SO2。这种吸附剂为高比表面积的水合石灰，如WO9714650中所公开。
该设备还包括用于所述粉末状水合石灰的储存槽(2)，所述槽通过料斗(3)与熔炉相连，该料斗(3)具有两个输出件，用于以相同进料速率将该粉末状水合石灰平行引导至两个气动传送管线(13、13’)中。两个传送管线(13、13’)均具有4英寸(10.2cm)的直径。基于在熔炉中燃烧的煤的品质以及其含硫量来周期性地调节水合石灰的进料速率。
两个传送管线均由吹送机(1、1’)供应空气作为传送流体(15、15’)。
上述传送流体(15、15’)在进入吹送机(1、1’)之前首先用干燥装置(14、14’)进行干燥，且然后在由吹送机吹送出之后用冷却装置(4、4’)进行进一步冷却。吹送机(1、1’)呈现固定在约10kPa处的初始压降。
为了说明本发明，如先前所述，在与水合石灰接触之前，将传送流体(15’)进一步转移至声波装置(12’)中。
由吹送机(1、1’)连续地量测两个传送管线(13、13’)中的压降。
因此，通过该设备，与根据本发明的包括声波装置的传送管线(如先前所述)相比，能够实时比较特别是由水合石灰注入的进料速率随时间在没有声波装置的传送管道中产生的压降的波动。
结果在图6和图6A中示出。
图6示出在连续五天的操作周期内作为时间的函数测量的线路中的压力。图6代表参比情况，即声波装置并未运行且线路13’和13的条件类似。从图6明显得出的是，压力读数发生较大波动且这些压力波动在两个线路13’和13是类似的。表1示出图6的压力读数的统计分析。
表1-在未运行声波装置的情况下，线路13’和线路13的压力信号的统计分析。
从表1可总结出，两个线路13’和13在类似的平均压力下操作，其中线路13’在较低的平均压力下操作。两个线路的压力波动在表1中表示为压力信号的标准偏差(1σ)。明显地，压力波动对于两个线路实际上是相同的。这意味着，在未运行声波装置的情况下，压力损失和压力变化是类似的。表1中最后示出了相对压力波动，该相对压力波动为标准偏差与平均压力的比。由于线路13’中的平均压力略低一些，因此压力波动的相对结果更高一些。相对压力波动在两个线路中为22％至30％。这种压力的变化是非常显著的且将引起气动传送系统的气体流速的变化。应注意，所报告的压力波动为全部五天的操作的平均数，瞬时压力波动是显著较大的。
图6A示出在线路13’中运行声波装置的情况下，在五天的周期中，线路13’和13的压力信号。显而易见，线路13’中的压力显著高于线路13中的压力。显然地，具有声波装置的操作线路13’产生较高压力损失。应注意，在不运行声波装置情况下，线路13’显示出稍微低于线路13的压力，参见图6。表2中给出图6A的压力信号的统计分析。
表2-在运行声波装置的情况下，线路13’和13的压力信号的统计分析。
首先，表2示出运行声波装置的线路(13’)中的平均压力比无声波装置的线路(13)中的平均压力高几乎两倍(1.7倍)。在表2中表示为压力信号的标准偏差(1σ)的压力波动表明运行声波装置的线路(13’)比无声波装置的线路(13)更加稳定。对于压力信号的标准偏差，不具有声波装置的线路(13)是具有声波装置的线路的几乎1.5(1.45)倍。
对于运行声波装置的线路(13’)，较高平均压力与低标准偏差的组合的结果是：相对压力波动(标准偏差与平均压力的比率)低2.5倍以上。不具有声波装置的线路(13)显示18％的相对压力波动，该18％的相对压力波动与存在于图6和表1中所示的时段中的22％近似。对于在操作中具有声波装置的线路(13’)，相对压力波动为仅7％。该较低的绝对和相对压力波动使得气动传送系统的稳定性得到显著改善。
从图6、图6A以及表1、表2的统计分析明显得出，声波装置产生压力波动的阻尼，并因此使得气动传送系统的稳定性得到改善。
另外，在运行声波装置的情况中，在较高平均压力下的操作所引起的烟道气管道中的压力扰动对传送线路中的压力具有较小的影响，并因此对气动空气速度具有较小的影响。这产生更稳定的气动传送操作。

Claims (32)

1.一种用于气动传送粉末状材料、特别是粉末状吸附剂的方法，所述方法包括以下步骤
将第一气动传送管线中的粉末状材料、特别是粉末状吸附剂从粉末状材料储存槽、特别是粉末状吸附剂储存槽气动传送至接收器区，其中所述第一气动传送管线包括管线壁并且连接至所述粉末状材料储存槽、特别是所述粉末状吸附剂储存槽和所述接收器区，所述粉末状材料、特别是所述粉末状吸附剂通过吹送机所产生的流在所述第一气动传送管线内气动输送并气动输送至所述接收器区，所述吹送机与所述第一气动传送管线相连并且吹送在所述第一气动传送管线内部的传送流体，在所述传送流体中，所述粉末状材料、特别是所述粉末状吸附剂的颗粒被输送；
借助于计量构件进行粉末状材料，特别是粉末状吸附剂的计量步骤，用于当所述粉末状材料、特别是所述粉末状吸附剂从所述粉末状材料储存槽、特别是所述粉末状吸附剂储存槽进入至所述第一气动传送管线中时，计量一定量的所述粉末状材料、特别是所述粉末状吸附剂，所述第一气动传送管线通过所述计量构件与所述粉末状材料储存槽、特别是所述粉末状吸附剂储存槽相连；
在所述第一气动传送管线内和/或所述第一气动传送管线直至所述接收器区中的压降的波动步骤；
其特征在于，声波装置在所述第一气动传送管线内和/或所述第一气动传送管线直至所述接收器区内部产生声波，并且提供对在所述第一气动传送管线内和/或所述第一气动传送管线直至所述接收器区中的压降的波动步骤的抵消。
2.根据权利要求1所述的用于气动传送粉末状材料、特别是粉末状吸附剂的方法，其中，与所述第一气动传送管线相连且吹送所述第一气动传送管线内部的传送流体的所述吹送机还吹送所述传送流体至少部分地通过所述声波装置。
3.根据权利要求1或2所述的用于气动传送粉末状材料、特别是粉末状吸附剂的方法，其中，产生声波的所述声波装置为产生次声波的次声装置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于气动传送粉末状材料、特别是粉末状吸附剂的方法，其中，当所述声波装置提供对在所述第一气动传送管线内和/或所述第一气动传送管线直至所述接收器区中的压降的波动步骤的抵消时，所述声波装置提供对在所述第一气动传送管线内和/或所述第一气动传送管线直至所述接收器区中的压降的波动步骤的平滑化作用和/或遮蔽作用。
5.根据引用权利要求2时的权利要求3或4所述的用于气动传送粉末状材料、特别是粉末状吸附剂的方法，其中，次声波在次声装置内部产生，所述次声装置包括第一腔室和第二腔室，所述第一腔室与所述第二腔室通过管道彼此连接，所述次声波由在所述第一腔室内的激发器将次声脉冲提供至至少部分地被吹送至所述第一腔室内部的所述传送流体来产生，所产生的次声波通过管传输并到达所述第二腔室。
6.根据权利要求5所述的用于气动传送粉末状材料、特别是粉末状吸附剂的方法，其中，所述第一腔室被分隔成第一隔室和第二隔室，所述第一隔室通过过孔与所述第二隔室相连，所述第一隔室包括内部通道，在所述内部通道内部，移动活塞通过电源而从第一位置移动至第二位置且从所述第二位置移动至所述第一位置，所述电源相对于所述第一腔室位于外部且形成所述激发器，所述内部通道被同心地安装在所述第一隔室的内部，所述次声波由所述移动活塞产生，并且在将所述次声波通过所述管道传输并到达所述第二腔室之前，由所述传送流体经由所述过孔将所述次声波从所述第一隔室传输至所述第二隔室。
7.根据权利要求6所述的用于气动传送粉末状材料、特别是粉末状吸附剂的方法，所述方法还包括以下步骤：在进入第一隔室之前或者在经过第一隔室但被引入到所述第二隔室之前，导出一部分由所述吹送机吹送的所述传送流体。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于气动传送粉末状材料、特别是粉末状吸附剂的方法，其中，所述粉末状材料、特别是所述粉末状吸附剂选自由以下各项组成的组：水合石灰、水合或半水合煅烧白云石、石灰石、白云石、生石灰、生煅烧白云石、碳酸钠或碳酸氢钠、倍半碳酸钠二水合物、多水高岭土、海泡石、选自活性碳和褐煤焦炭的碳质有机化合物、飞灰，或这些化合物的任何混合。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的用于气动传送粉末状材料、特别是粉末状吸附剂的方法，其中，所述传送流体为空气、惰性气体、废气，或它们的混合。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的用于气动传送粉末状材料、特别是粉末状吸附剂的方法，其中，在所述粉末状材料、特别是粉末状吸附剂的输送期间，在所述第一气动传送管线内部传输的声波也与所述计量构件接触。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的用于气动传送粉末状材料、特别是粉末状吸附剂的方法，其中，在所述粉末状材料、特别是粉末状吸附剂的输送期间，声波在所述第一气动传送管线内部行进，并且优选地，所述声波行进至所述接收器区。
12.根据权利要求5或引用权利要求5的权利要求6至11中任一项所述的用于气动传送粉末状材料、特别是粉末状吸附剂的方法，其中，在所述粉末状材料、特别是粉末状吸附剂的输送期间，通过与所述第一腔室相连或优选位于所述吹送机与所述第一腔室之间的管线上的亥姆霍兹低音陷阱来防止在所述第一气动传送管线内部传输的次声波到达所述吹送机。
13.根据权利要求5或引用权利要求5的权利要求6至12中任一项所述的用于气动传送粉末状材料、特别是粉末状吸附剂的方法，所述方法包括紧急模式和操作模式，其中，在所述紧急模式中，防止被吹送的传送流体进入所述第一腔室，并且使所述被吹送的传送流体转向且被直接吹送至在所述声波装置下游的所述第一气动传送管线，并且其中在所述操作模式中，将所述被吹送的传送流体至少部分地提供至所述第一腔室。
14.一种用于改善从烟道气捕获污染化合物的方法，所述方法包括以下步骤：
使燃料和/或待燃烧的材料燃烧，或者对待加热或待熔化的材料进行加热，从而在接收器区中产生烟道气，
根据权利要求1至13中任一项所述的方法气动传送提供用于捕获所述污染化合物的粉末状吸附剂，所述接收器区为烟道气管道，
在所述烟道气管道内通过所述粉末状吸附剂捕获污染化合物，由此除尽所述烟道气中的污染化合物。
15.根据权利要求14所述的用于改善从烟道气捕获污染化合物的方法，其中，燃料和/或所述待燃烧或待加热或待熔化的材料的燃烧步骤的操作条件的波动步骤产生第一信号和/或所述第一传送管线内部的压降的波动步骤，所述方法还包括响应于所述第一信号和/或所述第一传送管线内部的压降的波动步骤来对所述粉末状吸附剂的量进行的调节步骤。
16.根据权利要求15所述的用于改善从烟道气捕获污染化合物的方法，其中，所述第一信号为诸如在烟囱的出口处的环境的风速、在烟囱的出口处或在所述烟道气管道外的环境的大气压力、所述烟道气的温度、所述燃料的性质、所述燃料的硫含量、所述烟道气的硫含量、所述烟道气的氯化物含量、所述烟道气的含汞量、待燃烧或待加热或待熔化的材料的氯化物含量、待燃烧或待加热或待熔化的材料的硫含量、待燃烧或待加热或待熔化的材料的汞含量，以及它们的组合。
17.一种用于改善从烟道气捕获污染化合物的装置，所述装置包括
熔炉或燃烧室，提供用于燃烧燃料和/或待燃烧或待加热或待熔化的材料且产生烟道气，所述熔炉或燃烧室与烟道气管道相连，在所述烟道气管道中，在所述熔炉或燃烧室中产生的烟道气被引导；
粉末状吸附剂储存槽，该粉末状吸附剂储存槽经由第一气动传送管线与所述烟道气管道相连，所述第一气动传送管线进一步与吹送机相连，所述吹送机提供用于在所述第一气动传送管线中将所述粉末状吸附剂从所述粉末状吸附剂储存槽气动传送至所述烟道气管道，所述第一气动传送管线包括管线壁且与所述烟道气管道相连，所述吹送机提供用于在所述第一气动传送管线内产生传送流体的流，在所述传送流体中，所述粉末状材料、特别是所述粉末状吸附剂的颗粒被输送；
粉末状吸附剂计量构件，提供用于当所述粉末状吸附剂从所述粉末状吸附剂储存槽进入所述第一气动传送管线中时，计量一定量的所述粉末状吸附剂，所述第一气动传送管线通过所述计量构件与所述粉末状吸附剂储存槽相连；
控制装置，用于响应于第一信号来调节所述粉末状吸附剂的量；
其特征在于，所述装置进一步包括声波装置，所述声波装置与所述第一气动传送管线相连且提供用于在所述第一气动传送管线内和/或所述第一气动传送管线直至所述烟道气管道内部产生声波，所述声波装置进一步用于提供对在所述第一气动传送管线内和/或所述第一气动传送管线直至所述烟道气管道中的压降的波动步骤的抵消。
18.根据权利要求17所述的用于改善从烟道气捕获污染化合物的装置，所述装置还包括混合或连接装置，所述混合或连接装置位于所述计量构件与所述第一气动传送管线之间，提供用于将所述粉末状吸附剂混合在所述传送流体中。
19.根据权利要求17或18所述的用于改善从烟道气捕获污染化合物的装置，所述装置还包括冷却装置，所述冷却装置位于所述吹送机与所述第一气动传送管线之间。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的用于改善从烟道气捕获污染化合物的装置，其中，提供用于产生声波的声波装置为用于产生次声波的次声装置。
21.根据权利要求20所述的用于改善从烟道气捕获污染化合物的装置，其中，所述次声装置包括第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和所述第二腔室通过管彼此连接，所述第一腔室包括位于所述第一腔室内的激发器，将次声脉冲提供至至少部分地被吹送至所述第一腔室内部的传送流体以产生所述次声波，所产生的次声波通过用作共振管线的管道传输并到达所述第二腔室。
22.根据权利要求21所述的用于改善从烟道气捕获污染化合物的装置，其中，所述第一腔室被分隔成第一隔室和第二隔室，所述第一隔室通过过孔与接所述第二隔室相连，所述第一隔室包括内部通道，在所述内部通道内部，移动活塞通过电源而从第一位置移动至第二位置且从所述第二位置移动至所述第一位置，所述电源相对于所述第一腔室位于外部且形成所述激发器，所述内部通道被同心地安装在所述第一隔室的内部，所述次声波由所述移动活塞产生，并且在将所述次声波通过所述管道传输并到达所述第二腔室之前，由所述传送流体经由所述过孔将所述次声波从所述第一隔室传输至所述第二隔室。
23.根据权利要求17至22中任一项所述的用于改善从烟道气捕获污染化合物的装置，其中，所述声波装置与所述吹送机相连并且与所述第一气动传送管线相连。
24.根据权利要求17至22中任一项所述的用于改善从烟道气捕获污染化合物的装置，其中，所述声波装置与第二吹送机相连且在所述粉末状吸附剂储存槽与所述烟道气管道之间与所述第一气动传送管线相连。
25.根据权利要求17至22中任一项所述的用于改善从烟道气捕获污染化合物的装置，其中，所述声波装置与第二吹送机相连且在所述粉末状吸附剂储存槽与所述吹送机之间与所述第一气动传送管线相连。
26.根据权利要求22至25中任一项所述的用于改善从烟道气捕获污染化合物的装置，所述装置还包括可调流量分配器管，所述可调流量分配器管的第一端在在所述吹送机与所述第一腔室之间与所述吹送机相连或者与所述第一腔室、优选与所述第一腔室的第一隔室相连，并且第二端与所述第二腔室相连，所述可调流量分配器管提供用于导出被所述吹送机吹送的所述传送流体的一部分且将所述传送流体的一部分引入至所述第二腔室内部。
27.根据权利要求17至26中任一项所述的用于改善从烟道气捕获污染化合物的装置，其中，所述粉末状吸附剂储存槽为选自由以下各项组成的组的粉末状吸附剂的粉末状吸附剂储存槽：水合石灰、水合或半水合煅烧白云石、石灰石、白云石、生石灰、生煅烧白云石、碳酸钠或碳酸氢钠、倍半碳酸钠二水合物、多水高岭土、海泡石、选自活性碳和褐煤焦炭的碳质有机化合物、飞灰，或这些化合物的任意混合。
28.根据权利要求17至27中任一项所述的用于改善从烟道气捕获污染化合物的装置，其中，所述传送流体为空气、惰性气体、废气，或它们的混合。
29.根据权利要求21至28中任一项所述的用于改善从烟道气捕获污染化合物的装置，所述装置还包括亥姆霍兹低音陷阱，所述亥姆霍兹低音陷阱与所述第一腔室相连或优选位于所述吹送机与所述第一腔室之间的所述管线上，并且提供用于在所述粉末状吸附剂的输送期间，防止在所述第一气动传送管线内部传输的次声波到达所述吹送机。
30.根据权利要求21至29中任一项所述的用于改善从烟道气捕获污染化合物的装置，所述装置包括紧急装置，所述紧急装置具有为紧急位置的第一位置和为操作位置的第二位置，所述紧急装置包括与紧急管相连的开关，所述紧急管将所述吹送机直接连接至在所述次声装置下游的所述第一气动传送管线，所述紧急位置为其中所述开关阻止被吹送的传送流体进入所述第一腔室且使所述被吹送的传送流体直接转向至在所述次声装置下游的所述第一气动传送管线的位置，并且其中，所述操作位置为被吹送的传送流体至少部分地提供至所述第一腔室的位置。
31.根据权利要求17至30中任一项所述的用于改善从烟道气捕获污染化合物的装置，其中，所述第一信号为诸如在烟囱的出口处的环境的风速、在烟囱的出口处或在所述烟道气管道外部的环境的大气压力、所述烟道气的温度、所述燃料的性质、所述燃料的硫含量、所述烟道气的硫含量、所述烟道气的氯化物含量、所述烟道气的汞含量、待燃烧或待加热或待熔化的材料的氯化物含量、待燃烧或待加热或待熔化的材料的硫含量、待燃烧或待加热或待熔化的材料的汞含量，以及它们的组合。
32.根据权利要求17至31中任一项所述的用于改善从烟道气捕获污染化合物的装置，其中，所述计量构件选自计量螺旋件、具有垂直轴或水平轴的旋转阀、空气滑槽、喷射进料器、螺旋进料器、气塞进料器、螺旋泵、压力容器、气升器，所述计量构件位于所述粉末状吸附剂储存槽与所述第一气动传送管线之间，并且所述计量构件提供用于在所述粉末状吸附剂的输送期间，与在所述第一气动传送管线内部传输的声波接触。
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