CS214669B2 - Způsob odstraňování znečišťujících složek z plynů - Google Patents
Způsob odstraňování znečišťujících složek z plynů Download PDFInfo
- Publication number
- CS214669B2 CS214669B2 CS419178A CS419178A CS214669B2 CS 214669 B2 CS214669 B2 CS 214669B2 CS 419178 A CS419178 A CS 419178A CS 419178 A CS419178 A CS 419178A CS 214669 B2 CS214669 B2 CS 214669B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- gas
- liquid
- flow rate
- perforated
- scrubbing
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims description 134
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 59
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 76
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 claims description 60
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 15
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 10
- 210000003254 palate Anatomy 0.000 claims description 9
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 6
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 5
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 5
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 4
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 claims description 2
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 claims description 2
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 claims 1
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 claims 1
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 9
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 7
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 7
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 6
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 6
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- PQUCIEFHOVEZAU-UHFFFAOYSA-N Diammonium sulfite Chemical class [NH4+].[NH4+].[O-]S([O-])=O PQUCIEFHOVEZAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- -1 alkali metal sulfites Chemical class 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000005200 wet scrubbing Methods 0.000 description 2
- YIWGJFPJRAEKMK-UHFFFAOYSA-N 1-(2H-benzotriazol-5-yl)-3-methyl-8-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carbonyl]-1,3,8-triazaspiro[4.5]decane-2,4-dione Chemical compound CN1C(=O)N(c2ccc3n[nH]nc3c2)C2(CCN(CC2)C(=O)c2cnc(NCc3cccc(OC(F)(F)F)c3)nc2)C1=O YIWGJFPJRAEKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- PRKQVKDSMLBJBJ-UHFFFAOYSA-N ammonium carbonate Chemical class N.N.OC(O)=O PRKQVKDSMLBJBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 235000011162 ammonium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L calcium sulfite Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])=O GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000010261 calcium sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- JESHZQPNPCJVNG-UHFFFAOYSA-L magnesium;sulfite Chemical compound [Mg+2].[O-]S([O-])=O JESHZQPNPCJVNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- BHZRJJOHZFYXTO-UHFFFAOYSA-L potassium sulfite Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])=O BHZRJJOHZFYXTO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019252 potassium sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical class [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Landscapes
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
(54) Způsob odstraňování znečišťujících složek z plynů
Vynález se týká způsobu mokrého odstraňování specifických složek z plynů, obsahujících tyto znečišťující složky. Konkrétně je možno uvést, že se vynález týká způsobu mokrého odstraňování specifických Složek, jako jsou například určité plynné složky nebo určité pevné složky, z plynu obsahujícího tyto uvedené znečišťující složky, za použití vypírací kolony, která obsahuje přinejmenším jedno Moretanovo patro. .
Výše uvedeným termínem „Moretanovo patro“ se v popisu uvedeného vynálezu míní perforované patro nebo roštové patro bez přepadu a spádových trubek.
Pokud se týče dosavadního stavu techniky, potom je možno uvést, že známé způsoby mokrého odstraňování specifických složek z plynů, obsahujících tyto znečišťující složky, zahrnují například postupy, kdy se plyn zpracovává protiproudým stykem-s vypírací kapalinou, přičemž tento kontakt se provádí v běžné koloně s perforovanými patry, která mají poměr volné plochy (FCJ menší než 0,30, v plněné koloně, v rozstřikovací vypírací koloně, v koloně s probublávacíml kloboučkovými patry a podobně.
Pokud se týče těchto dosavadních způsobů, je třeba uvést, že procesy používající plněné kolony mají následující nevýhody: dochází k tvorbě kanálků (tak zvané kanálko214669 vání) kapalného a plynného proudu v plněné koloně a dále dochází k ucpání nebo blokování plněné kolony během provádění tohoto postupu v případech kdy plyn nebo kapalina obsahují pevné složky, prachové částice a podobně. Postupy, které používají rozstřikovacích vypíracích kolon mají následující nevýhody: v těchto postupech je nutno vynaložit velké množství energie na rozstřikování kapaliny a rovněž se u těchto postupů projevuje strhávání kapaliny do plynného proudu a tím i k nedostatečné absorpční kapacitě.
Postupy, které používají patrových kolon, jako jsou například kolony s probublávaelmi kloboučkovými patry, kolony s běžnými perforovanými patry a podobná jiná zařízení, mají rovněž některé nevýhody, zvláště pokud se týče poklesu tlaku v koloně, který je relativně vysoký, a dále účinnost těchto patrových kolon je obvykle nízká. Kromě toho je nutno uvést, že povrchová rychlost plynu v těchto patrových kolonách je obvykle omezena na rychlost pohybující se v rozmezí od přibližně 0,3 m/s do přibližně 2 m/s v běžných vypíracích kolonách. Vzhledem k tomuto omezení je nutno při požadavku zpracování velkých průtokových množství plynu použít kolon s velkými rozměry. Z výše uvedeného je zřejmé, že je nezbytné navrh................... .....J nout a vyvinout postupy mokrého vypírání plynu s vyšší absorpční kapacitou, než tomu bylo u postupů náležících do dosavadníhó stavu techniky.
Ve snaze o překonání výše uvedených nedostatků a potíží provázejících běžné vypírací postupy plynů, navrhli dva ze tří vynálezců uvedeného vynálezu postup odstraňování specifických složek v plynném stavu a/nebo ve formě jemného prachu ze znečištěných plynů přičemž tento postup zahrnuje vedení plynu, který obsahuje tyto specifické plynné složky a/nebo složky ve formě jemného prachu, směrem nahoru patrovou kolonou, která obsahuje přinejmenším jedno perforované nebo roštové patro bez přepadu a spádových trubek, přičemž toto patro má poměr volné plochy (Fc) pohybující se v rozmezí od 0,25 do 0,60, pří povrchové rychlosti plynu spadající do undulační oblasti, a současně se vede kapalné absorbční činidlo směrem dolů kolonou uvedenými patry kolony v protiproudém -směru. toku vzhledem k pohybu plynu směrem nahoru uvedenou kolonou, přičemž poměr kapaliny a plynu [L/G] je 0,5 nebo vyšší. Tento postup je uveden v japonské zveřejněné patentové přihlášce č. 51-31036 (publikované 4. září 1976) a rovněž v patentu Velké Britanie č. 1 390 163 (publikovaném 9. dubna 1975). Výše uvedený termín undulační oblast je rovněž v těchto publikacích definován. V těchto uvedených publikacích je uvedeno následujících šest rovnic pro zjištění hodnoty Ugm (to znamená minimální povrchová rychlost plynu v undulační oblasti) a hodnoty Ugc (to znamená maximální povrchová rychlost plynu v undulační oblasti) při rychlosti průtoku kapaliny pohybující se v rozmezí od 9000 do 110 000 kg/m2. h. Čtyři z těchto uvedených šesti rovnic jsou následující:
-*== = 49,14 Fc-°-30 [X ΙΌ3]’0·5 [
FcVgi Pi (1) Usl!:^ = 40^92 Fc-0'30 [ X ÍO3]1·535 [
FcVgi Pi (2) = 67,8 χ 103Γ°
FcVgi G Pi = 76i7 [_L_]-°.23 ( _Pm_ χ 103]FeVgi G Pl (3)
1,255 (4) ve kterých znamená g gravitační zrychlení v m/s2, .Fc poměr volné plochy na perforovaném patře nebo roštovém patře ( — ),
L průtokové množství kapaliny v kg/m2 s, G průtokové množství plynu v kg/m2 s, pt hustota kapaliny v kg/m3, pg hustota plynu v kg/m3
což je kapilární konstanta (m), a povrchové napětí v kg/s2.
Výše uvedená rovnice (1) je použitelná pro perforované patro v případech, kdy Fc š 0,16 a ρβ/ρι X 103 š 0,838, a rovnice (2) je použitelná pro perforované patro v případech kdy hodnota Fc ž 0,16 a pg/pt X X 103 0,838, přičemž uvedené rovnice (3) a (4) jsou použitelné pro perforované patro (pro hodnoty Fc s 0,16) a pro roštové patro v případech kdy pg/p] X 103 s i^íS^resp. pg/pi X 103 < 1,20. Í9semo olurn
Y?ÍÍ9V inňvoo ojí lišrjoq nn 9Í orÍ9fI9h9V[J
Zbývající dvě rovnice jsou následující:
T, r— = 7,509 X ΙΟ2 X L·-0·5704
Ugm
- = 3,434 X L-°-0807
Ugm
CS) (6) ve kterých má L stejný význam jako v rovnicích (T) až ( 4).
Výše uvedené rovnice (5) a (6) jsou použitelné na perforované nebo roštové'patro v případech, kdy hodnoty L se pohybují v rozmezí L = 6 X 104 až do 11 X 104 kg/iri2h, resp. od hodnoty L = 104 až do hodnoty L = 6 X 104 kg/m2 h.
Výše uvedené nedostatky a problémy vyskytující se u běžných postupů mokrého vypírání plynných znečištěných směsí mohou být do určité míry odstraněny kontaktováním plynu s vypírací kapalinou za podmínek,
-Iq ion,.
-oh :yboriýv9ti . -ojUbubjí ňu.vx jící) n-.
#Τ4β'6 9
S kdy se povrchová rychlost plynu pohybuje v rozmezí od 9000 do 110 000 kg/m2 h, jestliže se provádí postup shora uvedeným způsobem (tento postup bude v dalším označován jako „postup podle dosavadního stavu techniky“). Ovšem v tomto bodě je nutno poznamenat, že tento postup podle dosavadního stavu techniky je stále prakticky nevyužitelný pro průmyslové postupy.
Vzhledem k výše uvedenému je cílem uvedeného vynálezu překonat a odstranit výše uvedené nedostatky a potíže běžně používaných postupů podle dosavadního stavu techniky, a navrhnout postup, který by byl schopný odstraňovat specifické plynné složky a/nebo pevné složky obsažené ve znečištěném plynu s vysokou účinností, přičemž by tento postup umožňoval zpracovávání plynů vypírací kapalinou při velmi vysokých průtokových množstvích plynu a při vysokých průtokových množstvích kapaliny pohybující se v rozmezí od 10 000 kg/m2 h do 250 000 kg/m2h.
Další znaky a výhody uvedeného vynálezu budou zřejmé z následujícího popisu.
(I)
Ugmin = 1,60 X ΙΟ2 X L-0'0807 X Fc°'7 _1_
X X 103] -0>5 χ t __L_ J 3
Pl b
Podle uvedeného vynálezu spočívá podstata postupu odstraňování specifických složek z proudu plynu obsahujících tyto znečišťující složky v tom, že se vede plyn vypírací kolonou směrem zezdola vzhůru, přičemž tato vypírací kolona je opatřena přinejmenším jedním perforovaným nebo roštovým patrem bez přepadu a spádových trubek, a tato patra nebo patro má poměr volné plochy (Fc) pohybující se v rozmezí od 0,30· do 0,60, a uvedený plyn se vede touto vypírací kolonou při povrchové rychlosti v rozmezí od Ugmin do 8 m/s, a současně se vede touto vypírací kolonou vypírací kyselina směrem zezdola dolů při průtokovém množství kapaliny (L) pohybujícím se v rozmezí od 10 000' ’do 250 000 kg/m2 h, přičemž poměr kapaliny k plynu [L/Gj je minimálně 0,5 a hodnota Ugmin je definována následujícím vztahem:
(1) — perforované patro v případě, kdy hodnota L se pohybuje v rozmezí od L = 10 OÚO dorL = 60 000 kg/m2 h:
x Vgi (7) (ve které X 103 ž 0,84)
Pi (II)
Ugmin = 1,41 X 102 X L-°'0807 X Fc°'7 _ 1
X ['-ČS- X 103]χ [ __L_ J ' 3 χ pi b
Vgi (:8) (ve které X 103 < 0,84),
Pl (2) — perforované patro v případech, kdy hodnota L se pohybuje v rozmezí od L = = 60 000 do L = 110 000 kg/m2 h.
(I)
Ugmin = 3,69 X 104 X L-°·'57 X Fc°·7 _ i x [ χ ίο3]-“’5 X [ —£-] 3 x Vgl
Pl b (9) (ve které —-— X 103 2 0,84)
Pí (II)
Ugmin = 3,08 X ΙΟ4 X L-°·57 X Fc0-7 _ 1
X [ X 103)-1.532 χ [—k_] 3 x vTi
Pl b (10)
Pe
Pi (ve které χ 103 < 0,84) (3) — perforované patro v případech, kdy hodnota L se pohybuje v rozmezí od L = 110 000 do 250000 kg/m2 h:
(!)
Ug,nin = 49,14 X Fc°'7 X [ X 103]0·5 x [ 1 3 X Vg 1 (11) (ve které —χ 103 a 0,84)
Pí (II)
Ugmin = 40,92 X Fc°·7 X x 103]-1,535
Ps _ __1_ χ í ---) 3 χ Vgl (12) (ve které znamená —p— X 103 < 0,84]
Pí (4) — roštové patro v případech, kdy hodnota L se pohybuje v rozmezí od L = 10 000 do L = 60 000 kg/m2 h:
(I)
Ugmi„ = 2,33 X ΙΟ2 X L-°'08W X Fc
X [ -&-X 103]-°'576 X [ —i-]0’23 X Vgi Pi G (13) (ve které Ps X 103 a 1,20)
Pi (II)
Ugm,„ = 2,64 X ΙΟ2 X L-0·0807 X Fc x [ χ ίο3]-1'255 x [ —B—]“°·23 x íg~i
Pi G (14) (ve které —X 103 < 1,20]
Pi (5) — roštové patro· v případě, kdy hodnota L se pohybuje v rozmezí od L = 60 000 do 110 000 kg/m2 h:
(I)
Ugmin = 5,10 X 104 x L-°'57 X Fc
X [ -^-X ΙΟ3]0576 X ( —^-]-°'23 X Wi
Pi G (15) (ve které - p* X 103 a 1,20)
Pí (II)
Ugmin = 5,76 X 104 X L-°-57 X Fc
X [ X 103]’1·255 X [ —£-]-0·23 x vyí
Pi L (16)
Ps (ve které
Px
X 103 < 1,20) (6) — roštové patro v případě, kdy hodnloCa
| L = 250 000 kg/m2 h: |
| (I) |
| Ugmin = 07,8 X Fc X [ X 103] -0,576 |
| Pl |
| χ ( X VTl |
| (ve které —χ 103 > 1,20) |
| Pi |
| (Π) |
| Ugmin = 76,7 X Fc X [ X 1O3)1·255 |
| Pi |
| x [ θ ] °·23 X v g 1 |
| (ve které —X 103 < 1,20) |
| Pi |
| ve kterých znamená |
g gravitační zrychlení v m/s2,
Fc poměr volné plochy na perforovaném patře nebo roštovém patře { —),
L průtokové množství kapaliny v kg/m2 s,
G průtokové množství plynu v kg/m2 s, p, hustota kapaliny v kg/m3, pg hustota plynu v kg/m3 = J/—--kapilární konstanta (mj a povrchové napětí v kg/s2.
Výše uvedeným termínem „poměr volné plochy“ se v tomto popise míní poměr celkové plochy otvorů nebo štěrbin v metrech čtverečních na patře k ploše průřezu kolony v metrech čtverečních. Výše uvedený termín „povrchová rychlost plynu“ je v tomto popisu definován jako poměr okamžitého průtokového množství plynu v m3/s k ploše průřezu kolony v metrech čtverečních. Jednotkou uvedené povrchové rychlosti plynu je tudíž m/s.
Operační neboli pracovní zóna postupu podle uvedeného vynálezu bude ilustrována detailně s pomocí připojených obrázků. Je ovšem třeba uvést, že rozsah uvedeného vynálezu není omezen těmito obrázky v žádném směru.
Na obr. 1 je nakreslena grafická závislost povrchové rychlosti plynu na průtokovém množství kapaliny, přičemž je zde znázorněna pracovní zóna A postupu podle uvedeného vynálezu pro případ kdy u perforovaného patra je hodnota Fc 0,32 a na obr. 2 je uvedena grafická závislost povrchové rychlosti plynu na průtokovém množství kapaliny, přičemž je zde znázorněna pracovní zóna A postupu podle uvedeného vynálezu pro případ kdy u perforovaného patra je hodnota Fc 0,52. Na obr. 1 a 2 činí hodnota ps (to znamená hustota plynu) 1,05 kg/m3, a hodnota pi (to znamená hustota kapaliny)
L se pohybuje v rozmezí od L = 110 000 do (17) (18)
1,070 kg./m3 na obr. 1, přičemž tato hodnota na obr. 2 je 1000 kg/m3.
Postupem podle uvedeného vynálezu je možno účinným a ekonomickým způsobem zpracovávat plyny pomocí vypírací kapaliny při povrchové rychlosti plynu pohybující se v rozmezí od Ugmin do asi 8 m/s v případech průtokového množství kapaliny pohybujících se v rozmezí od 10 000 do 110 000 kg/m2 h. Minimální povrchová rychlost plynu Ugmfn podle uvedeného vynálezu je v podstatě ekvivalentní maximální povrchové rychlosti plynu Ugc postupů podle dosavadního stavu techniky. Podle uvedeného vynálezu bylo zjištěno, že v případech, kdy je plyn zpracováván protiproudým stykem s vypírací kapalinou při povrchové rychlosti plynu nad hodnotou Ugc a při průtokovém množství kapaliny pohybujícím se v rozmezí od 10 000 do 110 000 kg/m2 h v koloně s Moretanovými patry, která mají poměr volné plochy pohybující se v rozmezí od 0,3 do 0,60, potom může být specifická plynná složka a/nebo pevná složka, přítomná v uvedeném plynu, účinně odstraněna z plynu aniž by došlo k rychlému poklesu tlaku na patře kolony.
Kromě toho je nutno poznamenat, že postupem podle uvedeného vynálezu je možno zpracovávat účinným a ekonomickým způsobem plyn pomocí vypírací kapaliny dokonce i v případech kdy průtokové množství kapaliny je větší než 110 000 kg/m2 h a může dosáhnout hodnoty až 250 000 kg/m2 h, zatímco u dosavadního stavu techniky byla průtoková množství kapaliny omezena na rozmezí od 9000 do 110 000 kg/m2 h. Vzhledem k výše uvedenému je zřejmé, že pracovní zóna A stanovená podle uvedeného vynálezu, nebyla podle dosavadního stavu techniky známa, a přínosem uvedeného vynálezu
214999 je tudíž zcela neočekávané zjištění že tato zóna existuje a vyskytuje se nad undulační oblastí postupů podle dosavadního stavu techniky a rovněž nad uvedeným průtokovým množstvím kapaliny u postupů podle dosavadního stavu techniky. To znamená, že postup podle uvedeného vynálezu se provádí při povrchové rychlosti plynu nad hodnotou Ugc, nad kterou se nepředpokládalo, že se mohou vyskytovat stabilní pracovní podmínky vzhledem k rychlému vzrůstu poklesu tlaku podle patentu Velké Britanie č. 1 390 163, nebo je možno postup podle uvedeného vynálezu provádět v rozmezí průtokového množství kapaliny, které leží nad hodnotami používanými podle dosavadního stavu techniky.
Zařízení na provádění tohoto způsobu, při kterém se uvádí do styku plyn s vypírací kapalinou, zahrnuje vypírací kolonu, která obsahuje přinejmenším jedno perforované patro nebo roštové patro, které nemá žádný přepad ani spádové trubky, přičemž poměr volné plochy patra se pohybuje v rozmezí od 0,30 do 0,60, a ve výhodném provedení uvedeného vynálezu je tento poměr v rozmezí od 0,32 do 0,52. Počet pater v této vypírací koloně se obvykle pohybuje v rozmezí od 1 do 7, přičemž ve výhodném provedení uvedeného vynálezu se tento počet pater pohybuje od 3 do 5, a vzdálenost pater v uvedené koloně je obvykle v rozmezí od 0,3 do
1,5 m, a ve výhodném provedení uvedeného vynálezu se tato vzdálenost pohybuje v rozmezí od 0,5 do 1,2 m. Pokud se týče pater nejsou kladeny žádné požadavky na rozměry děr nebo štěrbin na patrech, ovšem obvykle je průměr děr nebo šířka štěrbin volena v rozmezí od 4 do· 30 milimetrů. Průměr vypínací kolony, která se používá k provádění postupu podle uvedeného vynálezu, se obvykle volí 300 milimetrů nebo více, a ve vý< hodném provedení postupu podle uvedeného vynálezu je tento rozměr 500 milimetrů nebo více. Kromě toho je třeba uvést, že v tomto případě není horní hranice průměru vyplrací kolony důležitá a rozhodující. Při praktickém provádění postupu podle uvedeného vynálezu byla s úspěchem použita vypírací kolona o průměru přibližně 10,3 m.
V případě kdy je hodnota poměru volné plochy na patrech menší než 0,30, potom je povrchová rychlost plynu v koloně nevýhodně limitována hodnotou menší než 3 m/s, vzhledem k tomu, že pokles tlaku plynu na patře se stává neúnosně vysokým. Toto omezení povrchové rychlosti plynu způsobí na druhé straně to, že je nutno použít nevýhodně vypírací kolony o velkých rozměrech v případě praktického provádění takového postupu. Naopak zase je třeba uvést, že v případě kdy je poměr volné plochy na patře větší než 0,60, potom účinnost patra nevýhodně klesá, vzhledem ke sníženému množství kapaliny zadržené na patře. Z výrobního hlediska je rovněž velmi obtížné vyrobit patro s poměrem volné povrchové plochy větším než 0,6.
Při provádění postupu podle uvedeného vynálezu se průtokové množství kapaliny, která se používá jako vypírací kapalina, obvykle pohybuje v rozmezí od 10 000 do 250 000 kg/m2 h, a ve výhodném provedení postupu podle uvedeného vynálezu se toto množství pohybuje v rozmezí od 110 000 do 230 000 kg/m2 h. V případě, kdy je průtokové množství kapaliny, které se používá jako vypírací kapaliny, menší než 10 000 kg/m2 h, potom je množství hmoty převedené z plynu do kapaliny malé vzhledem ke zmenšenému zadržení kapaliny na patrech. Na druhé straně je možno uvést, že v případě kdy je průtokové množství kapaliny, které se používá jako vypírací kapalina, větší než 250 000 kg/ /m2 h, potom je pokles tlaku plynu v koloně relativně vysoký a dochází rovněž k tomu, že je nevýhodně strháváno podstatné množství vypírací kapaliny do zpracovávaného plynu.
Při provádění postupu podle uvedeného vynálezu je maximální povrchová rychlost plynu Ugmax asi 8,0 m/s, jak je to uvedeno na přiložených obrázcích 1 a 2, a ve výhodném provedení postupu podle vynálezu činí tato hodnota 6,0 m/s. V případě kdy je povrchová rychlost plynu větší než 8,0 m/s, potom dojde nejenom k nevýhodnému poklesu tlaku na patře rychlým způsobem, ale rovněž dojde k tomu, že vypírací kapalina má snahu strhávat se do zpracovávaného plynu. Za těchto podmínek není možno dosáhnout stabilního kontinuálního postupu. Naopak je možno uvést, že minimální povrchová rychlost plynu Ugmin může být snadno vypočítána podle rovnic (7) až (18), uvedených výše, v závislosti na typu použitého patra, na průtokovém množství kapaliny a podle poměru hustoty k hustotě kapaliny. V případech kdy je hodnota povrchové rychlosti plynu menší než UgmIn, potom je nutno nevýhodně zvětšit průměr kolony za účelem zpracovávání větších množství plynu v průmyslovém měřítku. V případech kdy se průtokové množství kapaliny, která je používána jako vypírací kapalina, pohybuje v rozmezí od 110 000 do 250 000 kg/m2 h, potom se povrchová rychlost plynu obvykle volí v rozmezí od 2,5 do 8,0 m/s, a ve výhodném provedení postupu podle vynálezu se tato hodnota pohybuje v rozmezí od 3,0 do 6,0 m/s, v případech praktické aplikace postupu.
Při provádění postupu podle uvedeného vynálezu se poměr průtoku kapaliny k plynu [ L/G] obvykle pohybuje v rozmezí od 0,5 a více, a ve výhodném provedení postupu podle vynálezu je tato hodnota volena v rozmezí od 1,0 výše v případech kdy se hodnota L pohybuje v rozmezí od 10 000 do L = = 60 000 kg/m2 h, dále v rozmezí od 2,0 a výše v případech kdy hodnota L se pohybuje v rozmezí od L = 60 000 do L = 110 000
214989 kg/m2 li, a v rozmezí od 3,5 a výše v případech kdy hodnota L se pohybuje v rozmezí od L = 110 000 do L = 250 000 kg/m2 h. Při praktickém provádění postupu podle uvedeného· vynálezu v průmyslovém měřítku se pro účelné a ekonomické odstranění nežádoucích specifických složek volí ve výhodném provedení výše uvedený poměr kapaliny a plynu [L/G] v rozmezí od 1 do 17.
Postupem podle uvedeného vynálezu je možno zpracovávat odpadní plyny, obsahující přinejmenším jednu škodlivou plynnou a/nebo pevnou složku, vybranou ze skupiny zahrnující kysličníky síry, kysličníky dusíku a/nebo prachové částice. Postupem podle uvedeného vynálezu je možno rovněž zpracovávat různé zapáchající složky stejně jako koksárenský plyn obsahující různé kyselé složky a/nebo amoniakový plyn. Postup podle uvedeného vynálezu je možno aplikovat rovněž i na případy, kdy je nutno odstraňovat i jiné druhy plynných složek a/nebo pevných složek, obsažených v odpadních plynech. Postup podle uvedeného vynálezu je možno využít rovněž i v případech kdy jsou plyny ohřívány nebo ochlazovány, vzhledem k tomu, že při provádění tohoto postupu dochází k velmi účinnému styku plyn-kapalina.
Uvedená vypírací nebo zpracovávací kapalina, která se používá k provádění uvedeného postupu, může zahrnovat všechny běžné vypírací roztoky nebo suspenze, všechny běžně používané absorbční roztoky nebo suspenze, a všechny běžné vodné roztokové emulze. Například je možno· uvést, že v případě kdy se zpracovává plyn obsahující kysličníky síry a/nebo kysličníky dusíku, potom je možno použít jako vypírací kapalinu vodných roztoků nebo suspenzí obsahujících jako absorpční činidlo hydroxidy alkalických kovů, hydroxidy alkalických kovů nebo amoniaku, jako je například hydroxid sodný, hydroxid draselný, hydroxid vápenatý, hydroxid hořečnatý nebo hydroxid amonný, dále uhličitany alkalických kovů alkalických zemin á uhličitany amonné, jako je například uhličitan sodný, uhličitan draselný, uhličitan vápenatý, uhličitan hořečnatý nebo uhličitan amonný, dále siřičitany alkalických kovů, siřičitany kovů alkalických zemin nebo siřičitany amonné, jako je například siřičitan sodný, siřičitan draselný, siřičitan vápenatý, siřičitan hořečnatý, nebo siřičitan amonný, nebo podobné jiné látky. Vodný roztok amoniaku je možno použít pro odstraňování kyselých složek z plynu, jako je například odstraňování sirovodíku z koksárenského plynu. A naopak v případech, kdy je z odpadního plynu odstraňován amoniak je možno pro toto odstraňování použít kyselinu sírovou, kyselinu fosforečnou, kyselinu karbolovou (fenol], kyselinu octovou, kyselinu šťavelovou, hydrofosfrečnan amonný nebo podobné jiné sloučeniny. V případech kdy je zpracováván plyn, obsahující pevné částečky, jako jsou například jemné částečky prachu nebo saze, potom je možno pro fyzikální oddělení pevných částeček z tohoto odpadního plynu použít vodu, nebo vodu obsahující jakékoliv povrchově aktivní činidlo. V případech kdy jsou současně z odpadního proudu plynu odstraňovány jak pevné částečky tak i například kysličníky síry a/nebo kysličníky dusíku, potom může výše uvedená vypírací nebo absorbční kapalina pro odstraňování kysličníků síry a/nebo kysličníků dusíku působit jako vypírací kapalina pro pevné částečky.
Postup podle uvedeného vynálezu bude v dalším ilustrován následujícími příklady provedení. Je však nutno předem poznamenat, že tyto příklady žádným způsobem neomezují rozsah uvedeného vynálezu.
Přikladl
Podle tohoto příkladu provedení se postupovalo tak, že byl vzduch přiveden do protiproudého styku s vodou za různých podmínek, přičemž tyto podmínky jsou uvedeny v tabulce 1, která následuje, a tento kontakt byl proveden v koloně s Moretanovými patry, přičemž průměr kolony byl 5600 milimetrů a celkový počet pater byl tři a tato patra byla bez přepadu a bez spádových trubek. Použitý poměr volné plochy (Fc) na patře byl v tomto případě 0,32 nebo 0,52. Obsah vody ve vypouštěném vzduchu z uvedené vypírací kolony a celkový pokles tlaku na těchto uvedených patrech byl zjišťován za různých stabilních podmínek. Ze zjištěného obsahu vody ve vypouštěném vzduchu se vypočte poměr množství vody obsažené ve vypouštěném vzduchu k množství vody přiváděné do kolony. Získané výsledky jsou uvedeny v následující tabulce č. 1.
214BB9
Tabulka 1
Pokus č.
3
Průtokové množství vody přiváděné do kolony
| (kg/m2h) | 40 600 | 61000 | 81 200 | |||
| Poměr volné plochy na patrech (Fc) | 0,32 | 0,52 | 0,32 | 0,52 | 0,32 | 0,52 |
| Poměr množství vody obsažené ve vypouštěném vzduchu k množství vody přiváděné do kolony (kg/kg) | 0,008 | 0,008 | 0,01 | 0,01 | 0,03 | 0,03 |
| Celkový pokles tlaku na třech patrech (Pa) | 686,5 | 1225,9 | 843,4 | 1314,1 | 921,9 | 1392,6 |
| Povrchová rychlost plynu (m/s) | 4,5 | 8,0 | 4,5 | 8,0 | 4,5 | 8,0 |
| Ugc (m/s) + | 3,80 | 6,27 | 2,96 | 4,90 | 2,20 | 3,67 |
+ Hodnota Ugc je vypočtena z rovnic (1), (5) a (6), které jsou uvedeny výše, ve kte rých pg = 1,05 kg/m3, pi = 1000 kg/m3 a 1 = 0,0038 m.
Z výsledků uvedených v tabulce I je zcela zřejmé, že podle uvedeného vynálezu bylo zjištěno, že je možno účinným způsobem použít hodnot povrchové rychlosti plynu nad hodnotou Ugc (to znamená hodnot nad maximální rychlostí plynu, používanou v postupech podle dosavadního stavu techniky, například uvedené v patentu Velké Británie č. 1 390 163) pro uskutečnění protiproudého styku plynu a kapaliny v průmyslovém měřítku.
Příklad 2
Podle tohoto příkladu se postupovalo tak, že se vzduch uvedl do protiproudého styku s vodou za různých podmínek uvedených v tabulce 2, která následuje, přičemž bylo použito vypírací kolony s Moretanovými patry a tato kolona měla průměr 5600 milimetrů a byla opatřena čtyřmi perforovanými patry bez přepadu a spádových trubek. Použitý poměr volné plochy na patře byl 0,32 nebo 0,52. Obsah vody ve vypouštěném vzduchu z uvedené vypírací kolony, celkový pokles tlaku na uvedených čtyřech patrech a povrchová rychlost plynu v koloně, byla zjišťována za stabilních provozních podmínek. Ze změřených hodnot obsahu vody ve vypouštěném vzduchu, byl vypočítán poměr množství vody obsažené ve vypouštěném vzduchu k množství vody přiváděné do uvedené vypírací kolony. Získané výsledky jsou uvedeny v tabulce 2.
Průtokové množství vody přiváděné do kolony (kg/m2 h)
Poměr volné plochy na patrech (Fc)
Poměr vody obsažené ve vypouštěném vzduchu k množství vody přiváděné do kolony (kg/kg)
Celkový pokles tlaku na čtyřech patrech (Pa) Povrchová rychlost plynu (m/s)
Tabulka 2 Pokus č.
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 12,2 | X 104 | 16,0 | X o | 18,0 X 104 | |
| 0,32 | 0,52 | 0,32 | 0,52 | 0,32 | 0,52 |
| 0,07 | 0,08 | 0,10 | 0,11 | 0,24 | 0,25 |
| 186(3,3 | 1990,8 | 2255,6 | 2304,6 | 2844,0 2942,1 | |
| 4,5 | 8,0 | 4,5 | 8,0 | 4,5 | 8,0 |
214869
Kromě toho je možno uvést, že podle uvedeného vynálezu bylo na základě provedení dalších pokusů zjištěno, že je možno ve výhodném provedení zpracovávat plyn pomocí kapaliny za podmínek, kdy je povrchová rychlost plynu v rozmezí od 2 do 8 m/s a průtokové množství kapaliny se pohybuje v rozmezí od 110 000 do 170 000 kg/m2 h při dosažení stabilnějších podmínek provádění postupu.
Příklad 3
Podle tohoto příkladu bylo kontinuálně přiváděno 408 000 m3/h znečištěného plynu ze spalovacího kotle, přičemž tento plyn obsahoval 1370 ppm kysličníku s;řlčitého, do spodní části Moretanovy vypírací kolony o průměru 5600 milimetrů, přičemž tato kolona byla opatřena čtyřmi perforovanými patry o poměru volné plochy (Fc] 0,32. Průměr všech děr na každém patře byl asi 8,5 milimetrů. Na druhé straně bylo kontinuálně zaváděno na horní konec uvedené vypírací kolony 107 60Ú kg/m2 h vodné absorpční kapaFny, která obsahovala 0,19 molů/litr uhličitanu vápenatého (CaCos), a tímto způsobem bylo dosaženo protiproudého styku plynu obsahujícího kysličník siřičitý s vodnou absorpční kapalinou, obsahující uhličitan vápenatý. Povrchová rychlost plynu v koloně činila 4,6 m/s a poměr protékaného množství kapaliny a plynu [L/G] byl 5,7 kg/kg. Změřením obsahu kysličníku siřičitého ve zpracovaných vypouštěných plynech byla zjištěna desulfurační účinnost (to znamená procento odstraněného kysličníku siřičitého], přičemž tato hodnota činila průměrně 90,5 %. Celkový pokles tlaku na uvedených čtyřech patrech , byl 1471,1 Pa. .Rovněž bylo při provádění tohoto postupu pozorováno, že došlo, pouze k malému stržení absorpční kapaliny a postup může být prováděn za stabilních podmínek po dlouhou dobu.
Přikládá
Při provádění postupu podle tohoto příkladu byl použit simulační plyn, který obsahoval přibližně 0,4 g/Nm3 prachu, přičemž částečky tohoto prachu, měly průměrný průměr 20 mikronů a skutečná měrná hmotnost byla 2,4 g/cm3, a tento plyn byl kontinuálně zaváděn do spodní části Moretanovy vypírací kolony o průměru 500 milimetrů, přičemž tato vypírací kolona byla opatřena jedním perforovaným patrem bez přepadu a bez spádových trubek. Poměr volné plochy na patře byl 0,34 (Fc) a průměr děr na patře byl přibližně 8,5 milimetru. Do horní části uvedené Moretanovy vypírací kolony bylo současně přivedeno 61000 kg/m2 h vody, přičemž došlo k protiproudému styku plynu obsahujícím částečky prachu s vodou. Povrchová rychlost plynu v uvedené vypírací koloně byla 4 m/s a poměr množství kapaliny a plynu [L/G] činil 3,7 [kg/kg].
Ze zjištěného množství obsahu prachu ve zpracovaném vypouštěném plynu bylo stanoveno procentuální množství prachu odstraněného z původního plynu, přičemž tato hodnota činila asi 99 %. Pokles tlaku na patře činil 343,2 Pa. Kromě toho· je třeba poznamenat, že bylo pozorováno, že pouze malé množství vody je strháváno do vypouštěných plynů i přestože povrchová rychlost plynu byla nad hodnotou Ugc (to znamená nad hodnotou 3,12 m/s), což je maximální rychlost plynu používaná u postupů podle dosavadního stavu techniky.
P ř í k 1 a d 5
Podle tohoto příkladu bylo 95 000 m3/h znečištěného plynu ze spalovacího kotle, který obsahoval 1700 ppm kysličníku siřičitého, kontinuálně přiváděného do horní části Moretanovy vypírací kolony o průměru 2900 milimetrů, která byla opatřena čtyřmi perforovanými patry bez přepadu a bez spádových trubek. Poměr volné plochy (Fc) uvedených perforovaných pater byl 0,52 a průměr všech děr na uvedených patrech byl asi 10 milimetrů. Současně bylo do horní části uvedené vypírací kolony přivedeno 230 000 kg/m2 h vodného roztoku absorpční kapaliny, která obsahovala 0,15 g/litr uhličitanu vápenatého· (CaCO3), přičemž tímto uvedeným způsobem bylo dosaženo protiproudého styku plynu, který obsahoval kysličník siřičitý, s vodným roztokem absorpční kapaliny, která obsahovala uhličitan vápenatý. Povrchová rychlost plynu v uvedené vypírací koloně činila 4,0 m/s a poměr průtokového množství kapaliny L k průtokovému množství plynu G [L/G] byl 16 kg/kg.
Ze zjištěného obsahu kysličníku siřičitého ve vypouštěném zpracovaném plynu byla stanovena desulfurační účinnost, přičemž tato hodnota činila v daném případě 98 °/o. Celkový pokles tlaku na čtyřech patrech byl
1765,3 Pa.
Příklad 6
Podle tohoto příkladu bylo postupováno tak, že bylo 600 000 m3/h znečištěného plynu přiváděného z pece na slinování železné rudy, kontinuálně přiváděného do horní části Moretanovy vypírací kolony o průměru 10,3 metrů opatřené dvěma perforovanými patry bez přepadu a bez spádových trubek, přičemž současně bylo do horní části uvedené vypírací kolony kontinuálně přiváděno 90 000 kg/m2 h vodné absorpční kapaliny o hodnotě pH 6,0 s obsahem uhličitanu vápenatého (CaCOs). Poměr volné plochy (Fc) uvedených perforovaných pater činil v tomto případě 0,31 a průměr děr na obou perforovaných patrech byl přibližně 8,5 milí214669 metru. Plyn obsahující kysličník siřičitý byl přiveden do protiproudého styku s dolů proudící vodou absorpční kapalinou, obsahující uhličitan vápenatý CaCO3, přičemž došlo k odstranění kysličníku siřičitého z uvedeného znečištěného plynu. Povrchová rychlost plynu v uvedené vypírací koloně byla 2,0 m/s a poměr průtokového množství kapaliny L k průtokovému množství plynu G [L/G] byl 12,5 [kg/kgj.
Ze změřeného obsahu kysličníku siřičitého ve vypouštěcích zpracovaných plynech, byla stanovena desulfurační účinnost, přičemž tato hodnota .byla v daném případě 90%. Celkový pokles tlaku na uvedených dvou patrech kolony byl v tomto provedení
588,4 Pa.
P ř í k 1 a d 7 i :
Podle tohoto příkladu bylo postupováno tak,.že bylo 603 000 m3/h znečištěného plynu .přiváděného' z pece na slinování železné rudy, kontinuálně přiváděno do horní části Moretanovy vypírací kolony o průměru 10,3 metrů, opatřené dvěma perforovanými patry bez přepadu a bez spádových trubek, přičemž současně bylo do horní části uvedené vypírací kolony kontinuálně přiváděno 115 000 kg/m2 h vodného roztoku absorpční kapaliny o hodnotě pH 6,0, přičemž tento roztok obsahoval uhličitan vápenatý CaCOs. Poměr volné plochy (Fc) na uvedených perforovaných patrech byl 0,31 a průměr děr na uvedených dvou patrech byl přibližně 8,5 milimetrů. Plyn obsahující kysličník siřičitý byl uveden do protiproudého styku s dolů proudícím vodným· roztokem, absorpční kapaliny, která obsahovala uhličitan, vápenatýr.přičemž došlo, k odstraňování kysličníku siřičitého obsaženého v uvedeném znečištěném plynu. Povrchová rychlost plynu v uvedené koloně činila 2,0 m/s a poměr průtokového množství kapaliny L k průtokovému množství plynu G [L/G] byl 16 [kg/kgj.
Ze změřeného obsahu kysličníku siřičitého ve vypouštěném zpracovaném plynu byla stanovena desulfurační účinnost, přičemž tato hodnota činila 93 %. Celkový pokles tlaku na dvou uvedených patrech činil 637,5 Pa. Příklad 8
V provedení podle, tohoto příkladu byl použit simulační plyn, který obsahoval přibližně 2,4 g/Nm3 prachu, který měl průměrný průměr částeček 5,6 mikronů a skutečná měrná hmotnost činila 3,3 g/cm3, přičemž tento plyn byl kontinuálně přiváděn do spodní části Moretanovy vypírací kolony o průměru 500 milimetrů, která byla opatřena třemi perforovanými patry bez přepadu a bez spádových trubek. Poměr volné plochy (Fc) na každém patře byl 0,34 a průměr děr na každém patře byl asi 8 milimetrů. Do horní části Moretanovy kolony bylo současně přiváděno 123 000 kg/m2 h vody, přičemž při tomto uspořádání došlo k protiproudému styku plynu obsahujícím částečky prachu s vodou. Povrchová rychlost plynu v uvedené vypírací koloně činila 3,73 m/s a poměr průtokového množství kapaliny k průtokovému množství plynu [L/G] byl 7,7 [kg/kgj.
Ze změřeného obsahu prachu ve zpracovaném vypouštěném plynu byl stanoven poměr odstranění prachu, přičemž tato hodnota byla 92 %. Pokles tlaku na patře činil
1225,9 Pa. Kromě toho je třeba uvést, že při provádění postupu podle tohoto příkladu bylo pozorováno pouze malé stržení vody do vypouštěného plynu. ..
P ř í k 1 a d 9
V provedení podle tohoto příkladu bylo postupováno tak, že bylo 408 000 m3/h znečištěného plynu přiváděného ze spalovacího kotle a obsahujícího 1275 ppm kysličníku siřičitého, kontinuálně přiváděného do horního . konce Moretanovy vypírací kolony o průměru 5600 milimetrů, která byla opatřena čtyřmi perforovanými, patry. Jednotlivé poměry, volné plochy na uvedených patrech byly 0,40, 0,32, 0,32 a 0,38, počítáno ode dna. Současně bylo do uvedené vypírací kolony do horní části přiváděno 130 000 kg/m2 h vodného roztoku absorpční kapaliny, která obsahovala 0,08 molů/1 uhličitanu vápenatého (CaCCb), přičemž tímto uspořádáním bylo dosaženo protiproudého styku plynu obsahujícího kysličník siřičitý s vodným roztokem absorpční kapaliny obsahující uhličitan vápenatý. Povrchová rychlost plynu v uvedené vypírací koloně byla 4,9 m/s a poměr průtokového množství kapaliny k průtokovému množství plynu [L/G] byl 7,0'[kg/ /Kg]. Ze změřeného obsahu kysličníku siřičitého ve zpracovaných vypouštěných plynech, to znamená v odplynech, byla zjištěna desulfurační účinnost (to znamená procentuální odstranění kysličníku siřičitého), přičemž průměrná hodnota byla v tomto případě
93,3 %. Celkový pokles tlaku na uvedených čtyřech patrech byl 1912,4 Pa. Při provádění tohoto postupu podle uvedeného vynálezu bylo dále pozorováno, že dochází pouze k malému stržení absorpční kapaliny, přičemž je možno provádět tento postup za stálých podmínek po dlouhou dobu.
Příklad 10
Při provádění postupu podle tohoto příkladu se postupovalo tak, že bylo 350 000 mí/ /h znečištěného plynu, přiváděného ze spalovacího kotle, přičemž tento plyn obsahoval 1510 ppm kysličníku siřičitého, kontinuálně přiváděného do spodní části Moretanovy vypírací kolony o průměru 6600 milimetrů, která byla opatřena pěti perforovanými patry. Jednotlivé poměry volné plochy na uvedených patrech byly následující: 0,32, 0,32, 0,32, 0,32 a 0,35, počítáno ode dna.
Současně bylo přiváděno do horní části uvedené vypírací kolony 126 000 kg/m2 h vodného roztoku absorpční kapaliny, která obsahovala 0,08 molů/1 uhličitanu vápenatého (CaCCb), přičemž tímto uspořádáním bylo dosaženo protiproudého styku znečištěného plynu, obsahujícího kysličník siřičitý s vodným roztokem absorpční kapaliny, obsahující uhličitan vápenatý. Povrchová rychlost plynu v uvedené vypírací koloně byla
2,84 m/s, a poměr průtokového množství kapaliny k průtokovému množství plynu [L/G] byl 11,7 [kg/kg]. Ze změřeného obsahu kysličníku siřičitého ve zpracovaných vypouštěných plynech, to znamená v odplynech, byla stanovena desulfurační účinnost tohoto postupu, přičemž v tomto provedení činila tato hodnota 98,0 %. Celkový pokles tlaku na uvedených pěti patrech byl 1951,6 Pa. Při provádění tohoto· postupu bylo dále pozorováno pouze malé stržení absorpční kapaliny, přičemž tento postup mohl být prováděn za stabilních podmínek po dlouhou dobu.
Claims (4)
1 = y —-—— kapilární konstanta (m) a povrchové napětí v kg/e2.
- 1 χ t 3 χ Vgl (ve kterém - Pg X 103 ž 0,84)
Pi (Π)
Ugmi„ = 40,92 X Fc°'7 X [-&-X 103]1-535 Pi
- 1
X ( —J-1 _ 3 X VgT (ve kterém —-ÍL- X 103 < 0,84)
Pi — roštové patro pro případy, kdy hodnota L se pohybuje v rozmezí od L = 10 000 do L = 60 000 kg/m2 h:
(I)
Ugmin = 2,33 X 102 X L-θ'0807 X Fc <
X [ -^-X ΙΟ3]-θ-576 X [ —X Vgl
Pi G ( ve kterém - X 103 š 1,20)
Pi (II)
Ugmin = 2,64 X ΙΟ2 X L-θ·0807 X Fc
X [ X 1O3]-1·255 X [—^-]^23 X fgi pi G (ve kterém, —X 103 < 1,20) Pí — roštové eaitrio píro případy, kdy hodnota L se pohybuje v rozmezí od L = 60 000 do L = 110 000 kg/m2h:
(I)
Ugmin = 5,10 X 104 X L-0,57 χ Fc
X ( -^-X 1O3]-0'576 X [—^-ϊ'-θ'23 X ígl Pl G (ve kterém --——-X 103 š 1,20]
Pi (II)
Ugmin = 5,76 x ΙΟ4 X L-°'57 X Fc
X X 103] -1,255 χ [ __L_.-J-0.23 χ y-J]
Pl G (ve kterém -- X 103 < 1,20)
Pi — roštové patro pro případy, kdy hodnota L se pohybuje v rozmezí od L = 110 000 do
L = 250 000 kg/m2 h:
(I)
Ugmin = 67,8 X Fc X [ X 103]-°-576
Pi χ ( —g-r0-23 χ vTi (ve kterém - Pg-~ X 103 g 1,20)
Pi (II)
Ugmin = 76,7 XFC X [ X ΙΟ3)-1-255
Pi
X [—1~)-°’23 X νΤι (ve kterém —pg.....X 103 < 1,20)
Pi ve kterých znamená g gravitační zrychlení v m/s2,
Fc poměr volné plochy na perforovaném patře a na roštovém patře ( —),
L průtokové množství kapaliny v kg/m2 s, G průtokové množství plynu v kg/m2 s,
Pí hustota kapaliny v kg/m3, pg hustota plynu v kg/m3
1. Způsob odstraňování znečišťujících složek z plynů, přičemž těmito složkami jsou kysličníky síry, kysličníky dusíku, kyselé plynné složky, plynný amoniak, prachové částice nebo· jejich směs, a uvedenými plyny jsou například odpadní plyn, koksárenský plyn, vyznačující se tím, že se plyn vede směrem vzhůru vypírací kolonou s alespoň jedním perforovaným nebo roštovým patrem bez přepadu a bez spádových trubek, přičemž poměr volné plochy (Fc) na patře je v rozmezí od 0,30 do 0,60, a plyn se vede touto vypírací kolonou při povrchové rychlosti plynu v rozmezí od Úgmin do 8 m/s, a současně se do vypírací kolony přivádí směrem seshora dolů vypírací kapalina, kterou je voda nebo voda s povrchově aktivním činidlem pro fyzikální odstranění znečišťující složky, nebo absorpční kapalina pro chemickou absorpci znečišťujících složek, jako je vodný roztok nebo suspenze hydroxidu sodného, uhličitanu sodného, hydroxidu draselného, uhličitanu draselného, hydroxidu hořečnatého, uhličitanu horečnatého, hydroxidu vápenatého, uhličitanu vápenatého, vodný roztok amoniaku, kyseliny sírové, kyseliny fosforečné, kyseliny karbolové, kyseliny octové, kyseliny šťavelové a hydrofosforečnanu amonného, přičemž průtoková rychlost kapaliny (Lj je v rozmezí od 10 000 do 250 000 kg/m2h, poměr průtokového množství kapaliny k průtokovému množství plynu [L/G] je v rozmezí od 0,5 do 17 a hodnota Ugmin je definována vztahem:
— perforované patro v případech, kdy hodnota L se pohybuje v rozmezí od L = 10 000 do L = 60 000 kg/m2 h:
(I)
Ugmi„ = 1,69 X ΙΟ2 X L-°'0807 X Fc°·7
X [ X 103]-0,5 x t 3 χ y~[ pi G (ve kterém —χ 103 ž 0,84} Pi
Ug,nin = 1,41 X ΙΟ2 X L-0-0807 X Fc°-7 _ 1 χ ( χ ίο3]-1’535 X ( 3 X VgT pí G (ve kterém —— χ 103 < 0,84), Pi — perforované patrov případech, kdy hodnota L se pohybuje v rozmezí od L = = 60 000 do L — 110 000 kg/m2 h:
(I)
Ug,„in = 3,69 X 104 χ L-0,57 χ pco;7 χ [ χ 103]-0.5 χ [ _L_] 3 χ ygl pi g (ve kterém χ 103 g 0,84) pí (II)
Ugmin = 3,08 X ΙΟ4 X L-0'57 X Fc°-7 __i_
X [ X 105]-1-535 X [-£-] 3 x Vgl pi G (ve kterém — χ 103 < 0,84)
Pi — perforované patro pro případy, kdy hodnota L se pohybuje v rozmezí od L = 110 000 do L = 250 000 kg/m2 h:
(I)
Ugmjn = 49,14 X Fc°-7 X [ X 103]-0,5 pl
2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že poměr průtokových množství kapaliny k plynu [L/G] je v rozmezí od 1 do 17.
3. Způsob podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že horní hranice povrchové rychlosti plynu je 6 m/s.
4. Zařízení k provádění způsobu podle bodů 1 až 3, vyznačené tím, že vypírací kolona obsahuje 3 až 5 perforovaných nebo roštových pater bez přepadu a spádových trubek, přičemž vzdálenost mezi jednotlivými patry je v rozmezí od 0,5 m do 1,2 m.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS419178A CS214669B2 (cs) | 1978-06-26 | 1978-06-26 | Způsob odstraňování znečišťujících složek z plynů |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS419178A CS214669B2 (cs) | 1978-06-26 | 1978-06-26 | Způsob odstraňování znečišťujících složek z plynů |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS214669B2 true CS214669B2 (cs) | 1982-05-28 |
Family
ID=5384090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS419178A CS214669B2 (cs) | 1978-06-26 | 1978-06-26 | Způsob odstraňování znečišťujících složek z plynů |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS214669B2 (cs) |
-
1978
- 1978-06-26 CS CS419178A patent/CS214669B2/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8353980B2 (en) | Flue gas scrubbing apparatus and process | |
| EP0738178B1 (en) | Flue gas scrubbing apparatus | |
| US3948608A (en) | Apparatus for treating stack gases | |
| JP6556833B2 (ja) | 湿式排煙脱硫方法と装置 | |
| US4911901A (en) | Wet desulfurization process for treating a flue gas | |
| JP5057608B2 (ja) | 液再分配装置を備えた気液接触器 | |
| US3892837A (en) | Process for removing sulfur oxides from gases | |
| TW422733B (en) | Flue gas treating process | |
| KR100890854B1 (ko) | 기체로부터 이산화황을 분리하는 방법 및 장치 | |
| WO2008100317A1 (en) | Scrubber system for the desulfurization of gaseous streams | |
| EP1937390A1 (en) | Method of removing sulfur trioxide from a flue gas stream | |
| KR102061276B1 (ko) | 습식배연 탈황장치 | |
| KR100518049B1 (ko) | 연도 가스 세정 방법 | |
| US4741890A (en) | Gas scrubbing method | |
| CS214669B2 (cs) | Způsob odstraňování znečišťujících složek z plynů | |
| US4481170A (en) | Apparatus for treating stack gases | |
| TWI635892B (zh) | 從製程氣體去除粉塵及硫氧化物之方法 | |
| KR20200000837A (ko) | 습식배연 탈황장치 | |
| JP4933121B2 (ja) | 分離された洗浄液溜めを備えた燃焼排ガス用浄化装置 | |
| NL8104596A (nl) | Werkwijze en inrichting voor het ontzwavelen van rookgassen. | |
| CN107921361A (zh) | 海水烟气脱硫吸收器系统 | |
| CA1056578A (en) | Method and apparatus for removing pollutants from a gaseous mixture | |
| JPH06114233A (ja) | 湿式排煙脱硫装置および方法 | |
| JPS59193114A (ja) | ガス中に含まれる特定成分の湿式除去法 | |
| CZ265099A3 (cs) | Způsob a zařízení pro zpracování desulfurační absorpční kapaliny |