CS199928B1 - Desulphurization method for combustion products in fluid fire-place - Google Patents
Desulphurization method for combustion products in fluid fire-place Download PDFInfo
- Publication number
- CS199928B1 CS199928B1 CS872677A CS872677A CS199928B1 CS 199928 B1 CS199928 B1 CS 199928B1 CS 872677 A CS872677 A CS 872677A CS 872677 A CS872677 A CS 872677A CS 199928 B1 CS199928 B1 CS 199928B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- fluidized bed
- flue gas
- particles
- desulfurization
- additive
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 20
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims description 17
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims description 17
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 15
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 9
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 8
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 19
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 16
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 5
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 description 2
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 150000002681 magnesium compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 102100032843 Beta-2-syntrophin Human genes 0.000 description 1
- 108050004003 Beta-2-syntrophin Proteins 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu odsiřování spalin ve fluidní vrstvě, při kterém se do proudu spalin vystupujících z fluidní vrstvy rovnoměrně rozděluje suspenze, obsahující sloučeniny vápníku a/nebo hořčíku.The invention relates to a process for the desulphurization of a flue gas in a fluidized bed, in which a slurry containing calcium and / or magnesium compounds is uniformly distributed into the flue gas stream leaving the fluidized bed.
Je známo, že provádění spalovacího a odsiřovacího procesu v jediné fluidní vrstvě klade poměrně přísné požadavky na granulometril zpracovávaných materiálů, zejména aditiva, protože téhož stupně proreagování s velikostí částic rychle roste. Proto by bylo výhodné používat pro odsiřování spalin jemných částic aditiva o velikosti v rozmezí od 60 do 250 x 10~® m.It is known that carrying out the combustion and desulfurization process in a single fluidized bed imposes relatively stringent requirements on the granulometrile of the materials to be treated, especially the additives, since the same degree of reaction with the particle size increases rapidly. Therefore, it would be advantageous to use additives for the desulfurization of the fine particles of an additive in the range of 60 to 250 x 10-m.
Jemné částice aditiva, jejichž úletová rychlost je menší než rychlost spalin v prostoru nad fluidní vrstvou, jsou však z fluidní vrstvy rychle vynášeny, takže mají ve fluidní vrstvě krátkou dobu prodlení a stupeň jejich využití je nízký. Jsou-li naopak využívány částice větší, které z fluidní vrstvy neulétají, mají delší dobu prodlení ve fluidní vrstvě, přesto však zůstává jejich značná část nezreagována v důsledku difuzního odporu vrstvy reakčního produktu. Využiti aditiva je proto v obou případech nízké (D.G. Skinner: The Fluidized Combustion of Coal, Mills and Boon, Ltd, London 1971; O. Levenspiels Teorie a yýpočty chemických reaktorů, SNTL 1967, str. 337).However, fine additive particles whose take-off velocity is less than the flue gas velocity in the space above the fluidized bed are rapidly discharged from the fluidized bed so that they have a short residence time in the fluidized bed and their degree of utilization is low. On the other hand, when larger particles are used that do not fly out of the fluidized bed, they have a longer residence time in the fluidized bed, but still a significant proportion of them remain unreacted due to the diffusion resistance of the reaction product layer. The use of the additive is therefore low in both cases (D.G. Skinner: The Fluidized Combustion of Coal, Mills and Boon, Ltd, London 1971; O. Levenspiels Theory and Calculations of Chemical Reactors, SNTL 1967, p. 337).
Při použití konvenčních rozpojovacích technik jsou připravovány směsi částic, charakterizované širokým granulometrickým rozmezím. Po vytřídění frakce vhodné pro přímé dávkování do fluidní vrstvy zbývá značná část materiálu, jehož granulometrické složení leží pod spodníUsing conventional disconnection techniques, a mixture of particles characterized by a wide granulometric range is prepared. After sorting the fraction suitable for direct dosing into the fluidized bed, a considerable part of the material remains, whose granulometric composition lies below the lower
199 928199 928
189 828 a nad horní hranicí použitelné frakce. Hrubý materiál lze vracet zpět na vstup rozpojovacího zařízeníj frakce, která odpovídá úletu z fluidní vrstvy však zůstává nevyužita.189 828 and above the applicable fraction. The coarse material can be recycled to the inlet of the decoupler, the fraction corresponding to the fluidized bed but remains unused.
Stejně zůstává nevyužito značné množství odpadních látek z různých výrob, které z hlediska chemického složení mohou být vhodnými palivy a/nebo aditivy pro odsiřovací proces, uskutečňovaný ve fluidním ohništi. Tyto látky, jako např. kaustifikační kaly, kaly z mokrých odlučovačů prachu ve výrobě vápna, sulfitové výluhy, odprašky z výroby cementu apod., nejsou pro odsiřovací proces dosud využívány. Podobně při úpravě tuhých paliv nejsou využívány jemné částice, odpadávající zpravidla ve formě kalů.Similarly, a considerable amount of waste materials from various productions remains unused, which, in terms of chemical composition, may be suitable fuels and / or additives for the desulfurization process carried out in a fluidized bed. These substances, such as caustic sludge, sludge from wet dust separators in lime production, sulphite leaches, dust from cement production, etc. are not yet used for the desulfurization process. Similarly, in the treatment of solid fuels, fine particles, generally falling as sludge, are not used.
Podstatou vynálezu je způsob odsiřování spalin ve fluidním ohništi, při kterém se suspenze, obsahující sloučeniny vápníku a/nebo hořčíku, např. uhličitany, kyselé uhličitany, kysličníky hydratované kysličníky apod., případně spalitelné látky a/nebo částice tuhého paliva rovnoměrně rozděluje do proudu spalin vystupujících z fluidní vrstvy. Minimální spotřeby suspenze aditiva se dosáhne tehdy, udržuje-li se teplota fluidní vrstvy trvale na optimální teplotě odsiřovacího procesu, např. způsobem odvodu tepla podle čs. patentu č. 148 943, který spočívá v tom, že spalovací vzduch se zavádí do dvou různých výšek fluidní vrstvy, přičemž mezi horními a dolními přívody vzduchu je do fluidní vrstvy ponořen výměník tepla. Poměrem množství vzduchu, přiváděného do fluidní vrstvy horními a dolními přívody se pak řídí intenzita odvodu tepla z fluidní vrstvy.The present invention provides a process for the desulphurization of a flue gas in a fluidized bed, in which a slurry containing calcium and / or magnesium compounds, e.g. carbonates, acid carbonates, hydrated oxides or the like, or combustible substances and / or solid fuel particles is evenly distributed in the flue gas stream. exiting the fluidized bed. The minimum consumption of the additive suspension is achieved if the temperature of the fluidized bed is kept at the optimum temperature of the desulfurization process, e.g. No. 148,943, wherein combustion air is introduced at two different heights of the fluidized bed, wherein a heat exchanger is immersed in the fluidized bed between the upper and lower air inlets. The rate of heat removal from the fluidized bed is then controlled by the ratio of the amount of air supplied to the fluidized bed by the upper and lower inlets.
Při pádu částic suspenze spalinami v prostoru nad fluidní vrstvou dochází k předsušení částic spalinami. Po dopadu těchto částic na hladinu fluidní vrstvy se částice vmísí do fluidní vrstvy, dosuší a rozloží se uhličitany a hydroxidy na kysličníky, které pak reagují s S02 vznikajícím při spalování paliva.If the suspension particles fall by the flue gas in the space above the fluidized bed, the particles are pre-dried by the flue gas. Upon impact of these particles on the surface of the fluidized bed, the particles are mixed into the fluidized bed, dried and decomposed with carbonates and hydroxides to form oxides, which then react with SO 2 produced by the combustion of the fuel.
Pokud se ve fluidním ohništi kromě kalů nebo kapalných odpadů spalují také tuhá paliva, může být proud větších částic tuhého paliva přiváděn přímo do fluidní vrstvy. Proces je s výhodou řízen tak, že hmotnostní toky proudů paliva a aditiva odpovídají chemickému složení latentně a/nebo zjevně hydraulických tuhých zbytků spalovacího odsiřovacího procesu.If, in addition to sludge or liquid waste, solid fuels are also combusted in a fluidized bed, the stream of larger solid fuel particles can be fed directly to the fluidized bed. The process is preferably controlled so that the mass flow rates of the fuel and additive streams correspond to the chemical composition of the latent and / or apparently hydraulic solid residues of the combustion desulfurization process.
Výhodou způsobu přípravy aditiv a tuhých paliv ve formě suspenze a jejím přívodem nad fluidní vrstvu podle vynálezu je to, že provádění spalovacího odsiřovacího procesu i zařízení se zjednodušují, nebol zcela či zčásti jsou odstraněny operace a zařízeni, spojená s konvenční přípravou a dávkováním aditiva, případně i paliva.An advantage of the slurry preparation process and of the solid fuel feed over the fluidized bed of the present invention is that the combustion desulfurization process and apparatus are simplified, the operations and apparatus associated with conventional additive preparation and dosing, or fuel.
Maximální velikost použitých částio aditiva, popřípadě paliva je omezena jednak prahovou rychlostí fluidace a jednak požadavky vyplývajícími z kinetiky odsiřovacího procesu ve fluidním ohništi, a charakter dávkovacího zařízení. Potřebné množství aditiva je dávkováno rovnoměrně do proudu spalin např. rotujícím talířem nebo soustavou trysek.The maximum size of the additive or fuel used is limited both by the threshold fluidization rate and by the requirements resulting from the kinetics of the desulfurization process in the fluidized bed, and by the nature of the dosing device. The required amount of additive is dosed evenly into the flue gas stream, for example by a rotating plate or a set of nozzles.
Konverze granulovaných částic aditiva je vyšší než konverze částic připravených primárním rozpojovacím procesem, něhož výchozí částice, tvořící aglomerát, jsou o 1 až 2 řády menší a aglomerát je velmi porézní. Obsahuje 30 až 40 % makropórů po vodě odpařené z kapek suspenze, např. u kaustifikačníoh kalů nebo u kalů z mokrých odlučovačů prachu ve výrobě vápna, popřípadě ještě po spálených organických látkách, jako je tomu např. u sulfitových výluhů nebo odpadních dehtů. Protožp porozita granulátu zhruba Odpovídá rozdílu molárních objemů CaSO^ a CaC03, je difuzní odpor částic granulátu významně nižší než difuzní odpor původních částic poThe conversion of the granulated additive particles is higher than the conversion of the particles prepared by the primary disintegration process, in which the starting particles forming the agglomerate are 1 to 2 orders of magnitude smaller and the agglomerate is very porous. It contains 30 to 40% of macropores on the water evaporated from the suspension drops, for example in caustic sludges or sludges from wet dust separators in lime production, or even after burnt organic substances, such as sulphite leaches or waste tar. Protožp porosity of the granulate corresponds roughly to the difference molar volume CaSO ^ and CaC0 3, the diffusion resistance of the granulate particles is significantly lower than the diffusion resistance of the original particles after
198828 jejich kalcinaci.198828 their calcination.
Další výhodou přívodu suspenze do prostoru fluidního ohniště nad fluidní vrstvu je to, že současně probíhá několik fyzikálních a chemických procesů, které příznivě ovlivňují účinnost odsíření a odprášení spalin. Při nástřiku suspenze do fluidního ohniště nad fluidní vrstvu je totiž úlet prachových částic z fluidního ohniště nižší, nebot jsou přímou impakcí zachycovány na kapkách suspenze, popřípadě na aglomerátech a zčásti tak přecházejí s ostatními tuhými zbytky do odběru z fluidní vrstvy.A further advantage of supplying the slurry to the fluidized bed space above the fluidized bed is that several physical and chemical processes take place simultaneously which favorably influence the desulfurization and flue gas dust removal efficiency. In fact, when spraying the slurry into the fluidized bed above the fluidized bed, the dust particles from the fluidized bed are lowered because they are trapped by direct impaction on the droplets of the suspension or on agglomerates and partly transfer to the fluidized bed with other solid residues.
Účinnost odsiřování při nástřiku kalů nebo suspenzí obsahujících CaO, Ca(OH)2, CaCO3 a/nebo MgO, Mg(OH)2, MgCO^ nad fluidní vrstvu se zvýší tím, že S02 ve spalinách reaguje s granulemi při jejich vysoušení za vzniku CaSO^ a/nebo MgSO-j. Po vmíšení granulí do fluidní vrstvy a jejich ohřátí nad teplotu 800 °C se pak tyto siřičitany oxidují na sírany.The desulfurization efficiency of spraying sludge or slurry containing CaO, Ca (OH) 2 , CaCO 3 and / or MgO, Mg (OH) 2 , MgCO 2 above the fluidized bed is increased by the SO 2 in the flue gas reacting with the granules as they dry formation of CaSO4 and / or MgSO4. After mixing the granules into the fluidized bed and heating them above 800 ° C, these sulfites are then oxidized to sulfates.
Při velkých dobách prodlení částic ve fluidní vrstvě a teplotách, které jsou nutné pro dosažení vysoké konverze aktivních granulí aditiva na sírany, dochází v granulovaných částicích i tuhých zbytcích spalovacího procesu k řadě reakcí v tuhé fázi mezi CaO a/nebo MgO a ostatními složkami aditiv a/nebo paliv, jejichž produktem jsou latentně a/nebo zjevně hydrau lické tuhé zbytky spalovacího odsiřovacího procesu. Složení a vlastnosti těchto produktů lze v širokých mezích měnit poměrem proudů aditiva a paliva.At large particle residence times in the fluidized bed and temperatures required to achieve a high conversion of active additive granules to sulphates, a number of solid phase reactions occur between the CaO and / or MgO and the other additive components in the granular particles and solid residues of the combustion process. and / or fuels, the product of which is latent and / or apparently hydrahydric solid residues of the combustion desulfurization process. The composition and properties of these products can be varied within wide limits by the ratio of additive and fuel streams.
Množství dávkovaného aditiva závisí na požadovaném způsobu využiti tuhých zbytků spalovacího a odsiřovacího procesu, přičemž minimální množství aditiva je určeno požadovanou mini mální účinnosti odsíření. Maximální množství aditiva dávkovaného do fluidní vrstvy je pak dá no rovnováhou mezi teplem, potřebným k termickému zpracování aditiva a teplem, uvolněným ve fluidním ohništi.The amount of additive to be dosed depends on the desired method of utilizing the solid residues of the combustion and desulfurization process, the minimum amount of additive being determined by the desired minimum desulfurization efficiency. The maximum amount of additive fed to the fluidized bed is then given by the balance between the heat required to heat the additive and the heat released in the fluidized bed.
PříkladExample
Do fluidního ohniště, v němž se spaluje drcené uhlí spolu s uhelnými kaly, se dávkuje drcené uhlí přímo do fluidní vrstvy a suspenze uhelných kalů po smísení s cementářskými odprašky se tryskami dávkují do spalin ve výši 6 m nad hladinou fluidní vrstvy. Uhlí obsahuje 4 % síry a 25 % popela, cementářské odprašky obsahují 35 % CaO převážně ve formě CaC03· Při dávkovaném množství suspenze, odpovídajícím 1,5 násobku stechiometrického množství CaO, potřebného pro 100 % odsíření, bylo dosaženo účinnosti odsíření 93,5 %. Tuhé zbytky spalovacího procesu semletí na zbytek 2 % na sítě s rozměrem ok 0,2 mm byly smíchány s vodou tak, že vodní součinitel byl roven 1. Pevnost v tlaku zkušebních tělísek po 28 dnech byla 14,6 MPa.The pulverized coal is fed directly into the fluidized bed into the fluidized bed where the pulverized coal is burned together with the coal sludge and the sludge slurry, after mixing with the cement dusts, is injected into the flue gas at 6 m above the surface of the fluidized bed. Coal contains 4% sulfur and 25% ash, cement dusts contain 35% CaO predominantly in the form of CaCO 3 · At a dosing amount of suspension corresponding to 1.5 times the stoichiometric amount of CaO required for 100% desulfurization, desulfurization efficiency was 93.5% . The solid residues of the combustion process were ground to a 2% residue on 0.2 mm mesh screens, mixed with water so that the water coefficient was equal to 1. The compressive strength of the test bodies after 28 days was 14.6 MPa.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS872677A CS199928B1 (en) | 1977-12-22 | 1977-12-22 | Desulphurization method for combustion products in fluid fire-place |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS872677A CS199928B1 (en) | 1977-12-22 | 1977-12-22 | Desulphurization method for combustion products in fluid fire-place |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS199928B1 true CS199928B1 (en) | 1980-08-29 |
Family
ID=5438231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS872677A CS199928B1 (en) | 1977-12-22 | 1977-12-22 | Desulphurization method for combustion products in fluid fire-place |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS199928B1 (en) |
-
1977
- 1977-12-22 CS CS872677A patent/CS199928B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2891843B1 (en) | Method for combusting waste with a mineral additive | |
| US5137753A (en) | Pelletizing ash | |
| US6054074A (en) | Method for making manufactured aggregates from coal combustion by-products | |
| US3851042A (en) | Method for controlling air pollution | |
| EP1239941A1 (en) | Method and apparatus for binding pollutants in flue gas | |
| US4540555A (en) | Method of removing sulfur dioxide and other toxic and noxious components from flue gases | |
| JPH0651590B2 (en) | Method for simultaneously treating hydrocarbon waste and sulfuric acid waste and / or acidic sulfuric acid derivative waste | |
| CS199928B1 (en) | Desulphurization method for combustion products in fluid fire-place | |
| CA2347403C (en) | Method for making manufactured aggregates from coal combustion by-products | |
| JPH0358766B2 (en) | ||
| CA1221674A (en) | Desulfurizing method for combustion exhaust gases | |
| CN1018670B (en) | Process for intrafurnace desulfurization | |
| Kaiser | Granulation of Filter Dusts from Combustion Plants | |
| DK175803B1 (en) | Method for treating fly ash and device for use therein | |
| CA2445158C (en) | Methods for controlling ignitability of organic waste with mineral by-products | |
| GB2146977A (en) | Desulfurizing agent | |
| CZ293739B6 (en) | Mixture for producing mortars and compacted building materials, product based on such a mixture and process for treating such mixture | |
| Licata et al. | New FGD Developments In Europe | |
| Schwarzkopf et al. | High Surface Area Hydrate--WUELFRAsorp®--Commercial Production and Application | |
| JPH0622671B2 (en) | Method for producing desulfurizing agent | |
| JPS597672B2 (en) | Method for producing soluble potassium silicate fertilizer using potassium sulfate as a potassium source | |
| JPS63200836A (en) | Method for producing desulfurizing fluid medium | |
| CZ280833B6 (en) | process of treating environment-undesirable dust particles and apparatus for making the same | |
| FtX&SlPCSQ644 | FILE COPY | |
| Rosenhoover et al. | ADVANCED IN-DUCT SORBENT INJECTION FOR SO, CONTROL |