CN1242834C - 净化烟道气体的方法 - Google Patents

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Abstract

为了环保，燃烧含硫燃料的燃烧设备必须净化烟道气体以脱去二氧化硫。其方法是引导烟道气体通过一个石灰石床，在其中碳酸钙转变为硫酸钙(石膏)。按照本发明，石灰石床(17)的一部分在两个步骤中被排出、净化和重新使用。在第一步骤中，粉末状的材料在一个筛子(42)内分离，以及在第二步骤中石灰石的表面在一个滚动带(43)中加水磨损。经净化的石灰石和来自第二步骤的粉末状材料重新引入到床内。在滚动带上磨损的粉末状材料主要含有石灰石和石膏。

Description

净化烟道气体的方法
技术领域
本发明涉及一种净化烟道气体的方法，它借助引导气体通过一个石灰石床，其中石灰石床是连续地或定期地借助净化石灰石脱去石膏而再生并在此床中重新使用此石灰石。
背景技术
出于环境保护的原因，燃烧含硫燃料的焚烧工厂必须净化烟道气体以脱去二氧化硫。做到这点的方法是引导烟道气体通过一个石灰石床，在其中碳酸钙(石灰石)反应成为硫酸钙矿物石膏和相当一部分为亚硫酸钙。除了二氧化硫外，甚至氯化氢(HCl)和氟化氢也能有效地清除。
通过WO-9637287可了解一种反向流动方法，其中烟道气体被引导向上通过一个石灰石床。石灰石床连续地再生，其方法是让石灰石缓慢地移动向下经过气体入口，通过反应室的底部排出，和用新的石灰石代替它，新的石灰石是在净化烟道气体过程操作时由顶部供入。
通过WO-99-64138可了解一种石灰石的净化方法，其是借助翻倒反应容器取出石灰石以清除石灰石表面的石膏。净化后的石灰石随后返回至反应容器。在此种情况下，床的一部分被交换，这时反应容器不工作，而用另一个反应容器工作。
发明内容
本发明的一个目的是以一种更有效的方式使用床中的石灰石。
为实现本发明的目的，本发明提供了一种净化烟道气体的方法，包括引导烟道气体流通过一个石灰石床，其中石灰石床是定期地或连续地借助净化石灰石脱去石膏而再生并在此床中重新使用此石灰石，其特征在于，石灰石在两个步骤中净化，其中自由的或轻度附着在石灰石上的粉末在第一步骤中被清除，在第二步骤中，用机械方法处理加水的石灰石并将由此形成的磨损的粉末加入到石灰石床中。
附图的简要说明
图1是作为使用按照本发明的方法的一个实例的一个设备的示意图。
图2示出图1的一个细节的剖面图。
图3是按照图1的设备的一个代替的设计的示意图。
具体实施方式
图1示出一个圆形的反应容器11，这种类型的方法的原理已在WO-96 37287中示出和说明，因此在此处不再详述，可参见此文件。容器11具有一个锥形底面12。容器具有一个入口13，供烟道气体进入围绕容器周边的一个圆形分配室14。由分配室14有几个入口孔至一组径向的分配导管16，设成颠倒的V形板。这个导管的剖面图示于图2。导管16向容器11的中心倾斜向上，其倾斜角相当于石灰石的滑动角，以及导管的横截面至容器的中心逐渐减小。一个自由空间形成在每个导管的下面，在此处烟道气体可以自由流动。以这样的方式烟道气体可以在位于导管16上面的石灰石床的整个横截面内均匀地分布。石灰石从上面从料斗19供给通过管子18，以及床的厚度自动地保持恒定，因为石灰石从供给管子进入床时形成一个恒定的滑动角以及床的沉积如下文所述。在床17的上面有一个空的空间20以及一组喷嘴安装在锥形顶板22上以形成一个均匀分配的水喷射在床的顶面上。在顶板22内有一个被净化的烟道气体用的出口23。
由于导管16的倾斜度等于石灰石的滑动角，在石灰石床的整个横截面有效层17的厚度是相等的。例如，石灰石床可有厚度为3m。导管16的侧面的倾斜度应比滑动角更陡，以便允许石灰石自由向下经过导管。在导管16下面有一组同心的漏斗26-28。这些漏斗在石灰石由底部出口32流出时使床17在整个横截面有均匀的向下流动。采用漏斗以外的其它器件也可获得一个均匀的向下流动。
在反应床内，石灰石的表面层与来自烟道气体的二氧化硫反应，形成石膏和少量的亚硫酸钙，清除了输出的烟道气体中的硫化物。
供给料排出通过底部开口32被带有电动机41的一个振动供给器40控制。在一个筛子42中(此筛子可以与振动供给器结合为一个单元如图所示)，由底部开口32与石灰石一起排出的粉尘，以及可能由于供给器磨损形成的粉尘与石灰石分离。此粉尘含有大部分为石膏，一些亚硫酸盐以及或多或少的飞灰。小的石灰石，例如小于5mm的石灰石也与大块的石灰石分离。振动也引起在第一步骤中的机械方法处理。
在筛分过程后，石灰石在滚动带43上滚动，例如，带有两个电动机44，45的一个振动滚动带。这种振动滚动带不同于一个振动供给器，它提供更完善的振动运动，导致石灰石材料更大的磨损。通常，滚动带设成有较厚的石灰石床的槽，而振动供给器是平坦的和具有较薄的石灰石床。
在此过程中由喷嘴46对滚动带加水。加水量受限制，以防止磨损产物被冲走，而是要使粉末粘结到湿的石灰石表面上。磨损量应控制，以便得到石膏以及磨损产物中未反应的石灰石。加水有两个目的，增强滚动和使磨损产物粘结到石灰石上。来自滚动带43的湿的石灰石经垂直传送带47和倾斜传送带48传送至料斗19以便重新供给至石灰石床17。如果需要，可添加新鲜的石灰石以代替筛分产物。新鲜的石灰石的尺寸可为20-50mm。
与石灰石表面粘接的细粒表面层的石灰石迅速地，以及实际完全地反应成为石膏和亚硫酸盐，易于在筛子42内筛去。业已证明，事实上与石膏混合的粉末不会损害脱硫过程。使用所述的过程，石灰石的获得率显著地增加。
石灰石床使用通过喷嘴21的水喷射冷却。水蒸发后增加了被净化的烟道气体中的水含量。烟道气体中的能量可以用热交换器回收以及能够用于加热燃烧含硫燃料的主设备用的燃烧空气。水喷射不是完全连续的。水喷射应以这种方式调节，使仅有床的上部分保持湿的，而位于烟道气体进口下面的部分仍保持干燥。这一点使用在床中在烟道气体入口导管16上面的温度计进行，在当水流下接近导管时冷却此床，床与水反应。冷却水的数量不能用改变通过喷嘴的流量来控制，因为那样将会改变喷嘴的喷射角和使整个床的水分配不均匀。代替的方法是，喷嘴间歇地工作，例如，每分钟喷射一个周期和改变此周期的长度，例如由5至60秒。当喷射时，水必须处于全压力下。
图3示出一个改进的设备的示意图，其中在干筛子42之后设置一个湿筛子49。在此种情况下，更多的水在第二步骤中被加入以及在湿筛中形成水与悬浮粉末的泥浆，泥浆被收集并加入到石灰石床。在此种情况下，磨损材料部分以泥浆的形式，部分粘结在滚动的石灰石上重新引入床内。除此之外，设备与图1的设备类似。水可以取自湿筛子或可以使用干净的新鲜水。图3还示出一个用于新鲜石灰石的供给装置50，它由料斗19的杠杆控制。
以上示出和说明一个反应容器的连续过程。当然，按照本发明的方法也可应用于设置不连续过程的设备，例如，按照WO-9964138所示的设备。

Claims (11)

1.一种净化烟道气体的方法，包括引导烟道气体流通过一个石灰石床(17)，其中石灰石床是定期地或连续地借助净化石灰石脱去石膏而再生并在此床中重新使用此石灰石，其特征在于，石灰石在两个步骤中净化，其中自由的或轻度附着在石灰石上的粉末在第一步骤中被清除，在第二步骤中，用机械方法处理加水的石灰石并将由此形成的磨损的粉末加入到石灰石床中。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述的烟道气体含有二氧化硫、氯化氢和氟化氢，在净化中被除去。
3.按照权利要求1的方法，其特征在于，机械方法处理也使用于第一步骤。
4.按照权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于，烟道气体流动向上通过此床，以及定期地或连续地从床的底部取出石灰石，经净化和使其返回至床的顶部。
5.按照权利要求4的方法，其特征在于，使用少量的添加水使大部分磨损的粉末粘结到石灰石表面上以及使湿的石灰石返回至床的顶部。
6.按照权利要求4的方法，其特征在于，如此多数量的水供给于第二步骤，使水与悬浮的粉末能够收集和将此收集的悬浮液加至床内。
7.按照权利要求6的方法，其特征在于，净化的石灰石加至床内以及用上述的悬浮液喷射此床。
8.按照权利要求1的方法，其特征在于，滚动带(43)使用于第二步骤中。
9.按照权利要求8的方法，其特征在于，使用一种振动的滚动带(43)。
10.按照权利要求1的方法，其特征在于，一个振动供给器(40)和一个筛子(42)使用于第一步骤中。
11.按照权利要求1的方法，其特征在于，床的顶面用水喷射使其冷却。
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