CS217111B1

CS217111B1 - A method for desulphurisation of flue gases and waste gases by wet lime and / or limestone methods

Info

Publication number: CS217111B1
Application number: CS960180A
Authority: CS
Inventors: Jiri Rott; Milan Cernoch; Pavel Jilek; Pavel Weigel
Original assignee: Jiri Rott; Milan Cernoch; Pavel Jilek; Pavel Weigel
Priority date: 1980-12-31
Filing date: 1980-12-31
Publication date: 1982-12-31

Abstract

Způsob odsiřování spalin mokrými vápennými a/nebo vápencovými metódami.Vynález se týká způsobu odsiřování odpadních plynů vápennými, respeptive vápencovými metodami. Řeší problém zvýšení množství zachyceného kysličníku siřičitého z odpadních plynů. Podstatou způsobu podle vynálezu je to,že vodná suspenze absorbentu, vystupující z absorpčních nebo oxidačních zařízení, se vstřikuje do proudu odsiřovaných plynů o teplotě vyšší než 100 °0 na vstupu do sušicích zařízení disperzního typu při poměru vodné suspenze k množství teplých odsiřovaných plynů od 20 % vlhkosti odpadajícího tuhého produktu, tvořeného z velké části směsí tuhých podílů částečně zreagovaného absorbentu a tuhých částic, odloučených z odsiřovaných plynů, až do stavu, kdy se již částečně nebo úplně dehydratuje dohydrát síranu vápenatého CaSO^^HgO na hemihydrát CaSO^.1/2^0. Způsobu podle vynálezu lze s výhodou použít pro odsiřování spalin z kotlů otápěných tuhými, kapalnými a plynnými palivy,stějne jako pro odsiřování růenýeh odpadních plynů m «hemických.. výrob, gkLáren atd· -Method for desulfurization of flue gases by wet lime and/or limestone methods. The invention relates to a method for desulfurization of waste gases by lime, respeptive limestone methods. It solves the problem of increasing the amount of captured sulfur dioxide from waste gases. The essence of the method according to the invention is that an aqueous suspension of the absorbent, emerging from absorption or oxidation devices, is injected into a stream of desulfurized gases with a temperature higher than 100 °0 at the inlet to dispersion-type drying devices at a ratio of aqueous suspension to the amount of warm desulfurized gases from 20% moisture of the discharged solid product, consisting largely of a mixture of solid portions of the partially reacted absorbent and solid particles separated from the desulfurized gases, up to a state where the calcium sulfate dohydrate CaSO^^HgO is already partially or completely dehydrated to the hemihydrate CaSO^.1/2^0. The method according to the invention can be advantageously used for the desulfurization of flue gases from boilers heated with solid, liquid and gaseous fuels, as well as for the desulfurization of various waste gases from chemical production, gasification plants, etc.

Description

Vynález se týká způsobu odsiřováni odpadních plynů vápennými, respektive vápencovými metodami.The invention relates to a process for desulfurization of waste gases by lime and limestone methods, respectively.

Při dosavadních způsobech odsiřování vápennými, respektive vápencovými metodami jsou spaliny nebo jiné odpadní plyny obsahující směs kysl.sírového SO^ a kysl.siřičitého SOg vedeny nejprve do chladicího systému různého typu, ve kterém se chladí na požadovanou teplotu pro absorpci. V tomto chladiči se také, například u kotlů na tuhá paliva, zachytí podstatné část tuhých částic, není-li před odsiřovacím zařízením mechanický anebo elektrický odlučo vač tuhých částic, nebo zbývající podíl tuhých částic, jsou-li tyto odlučovače u zařízení umístěny.In the prior methods of desulfurization with lime and limestone methods respectively, the flue gases or other waste gases containing a mixture of sulfuric acid SO2 and sulfuric acid SO2 are first fed to a cooling system of different type in which they are cooled to the desired absorption temperature. Also, for example in solid fuel boilers, a substantial part of the particulate matter is retained in the cooler, unless there is a mechanical or electric particulate separator upstream of the desulfurization plant, or the remaining particulate matter, if present.

Nevýhody dosavadního řešení spočívají zejména v tom, že jednak značná část směsi SO^ a SOg zachycená ve sprchovací vodě a procházející chladičem, po ohřátí této vody teplem z ochlazovaných odpadních plynů vytěká, čímž se zvyěuje množství směsi SO^ a SOg odcházejí cích do ovzduší v bezprostřední blízkosti technologického zařízení, a jednak okruh chladicí vody, která je zejména v případě většího podílu popílku odváděna na deponii, zatěžuje investičně i provozně odsiřovací zařízení a k vlastnímu odsiřovacímu efektu bezprostředně nepřispívá.The disadvantages of the present solution consist mainly in the fact that, on the one hand, a considerable part of the SO4 and SO2 mixture trapped in the shower water and passing through the cooler, after heating the water with heat from the cooled waste gases, will increase. the proximity of the technological equipment and, secondly, the cooling water circuit, which is diverted to the depot, especially in the case of a larger proportion of fly ash, burden the investment and operational desulphurisation equipment and do not directly contribute to the actual desulphurisation effect.

Tyto nevýhody jsou odstraňovány způsobem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom že do proudu horkých spalin nebo jiných odpadních plynů před absorpčním zařízením je vstřikována vodná suspenze částic absorbentu, odcházející z absorpčního a/nebo oxidačního zařízení. Tato suspenze obsahuje hlavně dihydrát síranu vápenatého CaSO^ . 2HgO, siřičitan vápenatý CaSOp nezreagovaný hydroxid vápenatý Ca/CH/g a/nebo uhličitan vápenatý CaGO^, přičemž část síranu a siřičitanu vápenatých je rozpuštěna ve vodě.These disadvantages are overcome by the method according to the invention, which consists in injecting an aqueous suspension of absorbent particles leaving the absorber and / or oxidizer into the hot flue gas or other waste gas stream upstream of the absorber. This suspension mainly contains CaSO4 dihydrate. 2HgO, calcium sulphite CaSOp unreacted calcium hydroxide Ca / CH / g and / or calcium carbonate CaGO 4, wherein part of the calcium sulphate and sulphite is dissolved in water.

Vzhledem k poměrně nízkým teplotám odpadních plynů a tudíž i nízkému využitelnému teplotnímu gradientu se nástřik-vodné suspenze provádí do sušicích zařízení s vysokými rych lostmi sdílení tepla a hmoty, například typu fluidní nebo rozprašovací sušárny. V těchto sušárnách dochází nejen k odpaření veškeré nebo převážně části volné vody z nastřikované suspenze, ale i k úplné nebo částečné dehydrataci dihydrátu síranu vápenatého na hemihydrát síranu vápenatého CaSO^ . 1/2 HgO . V těchto zařízeních dále dochází k záchytu podstatného podílu tuhých částic případně obsažených v čištěných odpadních plynech. Tuhé fáee suspenze je po odpaření vody spolu se zachycenými tuhými částicemi kontinuálně odváděna ze sušicích zařízení konvenčními způsoby.Spaliny jsou ze sušicích zařízení vedeny do absorpčních odsiřovacích zařízení obvyklých typů ke konečnému dočištění, přičemž je výhodné, jedná -li se o odsi ovací proces zahrnující i oxidaci v odpadním produktu obsaženého siřičitanu vá penatého na síran vápenatý.Due to the relatively low temperatures of the waste gases and hence the low usable temperature gradient, the feed-water slurry is carried out in drying equipment with high heat and mass transfer rates, for example of the fluidized bed or spray dryer type. These dryers not only evaporate all or most of the free water from the sprayed slurry, but also complete or partial dehydration of the calcium sulfate dihydrate to calcium sulfate hemihydrate CaSO4. 1/2 HgO. In addition, a significant proportion of the solids possibly contained in the treated waste gases is captured in these plants. The solids of the slurry are, after evaporation of the water together with the entrapped solids, continuously discharged from the drying apparatus by conventional means. The flue gases are led from the drying apparatus to absorption desulfurization plants of conventional types for final purification, preferably desulphurisation process including oxidation of the calcium sulphite-containing waste product to calcium sulphate.

Výhody způsobu podle vynálezu spočívají zejména v tom, žb z chladicího systému neodchází žádná voda ani tekuté odpady nebo suspenze; vodní pára obsažená ve spalinách nebo odpadních plynech kondenzuje na chladnějších místech absorpčního zařízení; rovněž nedochází k úniku směsi SO-j a SOg zachycených v chladicí vodě, do atmosféry dále chladicí efekt, způsobovaný hlavně spotřebou vlastního tepla odpadních plynů na odpařování vody ze suspenze, se zvyšuje o spot ebu tepla na zmíněnou dekbmpoziční reakci. U způsobu podle vynálezu dochází ke značnému záchytu částic popílku na schnoucích aglomerátech, popílek tak přechází do odpadního prostoru a nedostává se do absorpčního zařízení. Popílkem obalené suché aglomeráty jsou schopné transportu známými zařízeními a způsoby; problémy nepůsobí ani jejich dlouhodobé skladování; při popsaném způsobu dochází v proudu spalin nebo odpadních plynů v sušicích zařízeních k reakci nezreagováných účinných složek odsiřovací suspenze se směsí SO^ a SOg ze vzniku siřičitanu a síranu vápenatých, v důsledku čehož se zvyšuje účinnost odsiřo,vacího zařízení jako celku, Jemné aglomergvané šástice, obsahující také nezreagovaný absorbent, které nejsou odloučeny v sušicích zařízeních, jsou vyneseny spalinami nebo odpadními plyny do absorpční části, kde na nich může docházet k dali;ím běžným odsiřovacím reakcím , čímž se dále zvyšuje účinnost odsiřování. Absorpční zařízení obvyklých typů, zařazené za sušicí zařízení, mohou být v důsledku již dosaženého odstranění směsi SO^ a SOg dimenzována na nižší účinnost odsiřování, což se odráží v dalším snížení investičních i provozních nákladů; vynález má za následek podstatně vyšší využití absorpčního materiálu, tj. CaOThe advantages of the process according to the invention are, in particular, that no water or liquid wastes or suspensions leave the cooling system; the water vapor contained in the flue gas or waste gas condenses in the colder places of the absorption device; also, there is no leakage of SO-j and SOg trapped in the cooling water, and the cooling effect caused mainly by the consumption of the waste gas's own heat to evaporate the water from the slurry is increased by the heat consumption for the decbmposition reaction. In the process according to the invention, the fly ash particles are largely captured on the drying agglomerates, and the fly ash thus passes into the waste chamber and does not reach the absorption device. The fly ash-coated dry agglomerates are capable of being transported by known devices and methods; their long-term storage does not cause problems either; in the described process, unreacted active components of the desulfurization suspension with a mixture of SO4 and SO2 react in the flue gas or waste gas stream to form a sulphite and calcium sulphate, thereby increasing the efficiency of the desulphurisation apparatus as a whole; also containing unreacted absorbent, which are not separated in the drying apparatus, are carried by the flue gas or waste gases into the absorption part, where other conventional desulfurization reactions can occur, thereby further increasing the desulfurization efficiency. Absorption devices of conventional types, downstream of the drying device, can be designed for lower desulfurization efficiency as a result of the removal of the SO2 / SO2 mixture already achieved, which is reflected in a further reduction in investment and operating costs; the invention results in a substantially higher utilization of the absorbent material, i.e. CaO

217 111 a/nebo CaCO^, zejména v důsledku popsaného reoyklu materiálu.217 111 and / or CaCO 2, in particular due to the described reoyl of the material.

Příklad provedení předmětu vynálezu je znázorněn na výkresu. Schéma znázorňuje potrubí 1 odpadních plynů s tryskami 4 zaústěnými do rozprašovací sušárny 2 s výsypkami 3. 2 rozprašovací sušárny 2 vede potrubí £ odpadních plynů do odsiřovacího absorbéru 6, pod nímž je umístěna nádrž 7 pro kal z absorbéru 6 s čerpadly 8 a 13. Zásobník 9 suspenze je opatřen čerpadlem 10_ri. Zásobník 11 čerstvého absorbentu má u vyústění zabudován transportér 12 čerstvého absorbentu. Pod výsypkami 3 rozprašovací sušárny 2 je umístěn transportér 14 odpadu, zástěny do nádrže 1J5 odpadu.Z absorbéru 6 je vyvedeno potrubí 16 do. komína 17.An exemplary embodiment of the invention is illustrated in the drawing. The diagram shows the waste gas line 1 with the nozzles 4 opening into the spray dryer 2 with hoppers 3. The spray dryer 2 leads the waste gas line 6 to the desulfurization absorber 6, under which the sludge tank 7 from the absorber 6 with pumps 8 and 13 is located. 9 of the suspension is provided with a pump 10 _ri . The fresh absorbent container 11 has a fresh absorbent transporter 12 mounted at the mouth. Under the hoppers 3 of the spray drier 2 is located a waste transporter 14, a screen into the waste tank 15. From the absorber 6, a conduit 16 is led into. chimney 17.

Do proudu horkých odpadních plynů vedených potrubím 1 do rozprašovací sušárny 2 s výsypkami 2 s® vstřikovala vodná suspenze absorbentu odcházejícího z absorpčního zařízení tryskami £ , V rozprašovací sušárně 2 se odpařila voda ze vstřikované susneze a proběhly chemické odsi ovací reakce mezi aktivními podíly absorbentu a směsí SO^ a SOg z odpadních plynů,částečná dehydratace dihydrátu síranu vápenatého CaSO^ . 21^0 na hemihydrát CaSO^ . l/2H₂0 a případně částečný záchyt popílku. Z rozprašovací sušárny 2 odešly odpadiíí plyny potrubím 5 do absorbéru 6, ve kterém se dokončil odsiřovací proces. Suspenze absorbentu byla dopravena l do absorbéru 6 ze zásobníku 9 suspenze čerpadlem 10. Kal z absorbéru 6 odešel do nádrže J, odkud se dopravil jednak čerpadlem 13 do zásobníku 9 suspenze, jednak pak čerpadlem 8 k trys _u kám 4 na vstupu do rozprašovací sušárny 2. Čerstvý absorbent se ze zásobníku 11 čerstvého absorbentu dopravil transportérem 12 do zásobníku 9 suspenze. Aglomerovaný odpad z výsypek rozprašovací sušárny 2 se odvedl transportérem 14 do nádrže 15 odpadu. Vyčištěné odpadní plyny se z absorbéru 6 vedly potrubím 16 do komína 17·An aqueous slurry of absorbent exiting the absorber via nozzles 6 was injected into the hot waste gas stream through line 1 into the spray drier 2 with hoppers 2 s®. SO2 and SO2 from the waste gases, partial dehydration of calcium sulfate dihydrate CaSO4. 21 ^ 0 to CaSO4 hemihydrate. l / 2H ₂ 0 and, where appropriate, partial fly ash collection. From the spray dryer 2, the off-gases were passed via line 5 to the absorber 6, in which the desulfurization process was completed. The absorbent slurry L was transported to the absorber 6 from the reservoir 9 the slurry pump 10. The slurry from the absorber 6 left in the tank J, where it is conveyed, first pump 13 to the reservoir 9 suspensions, secondly, the pump 8 to trys _by KAM 4 at the inlet of the spray drier 2 Fresh absorbent from the fresh absorbent container 11 was conveyed by the transporter 12 to the suspension container 9. The agglomerated waste from the hoppers of the spray dryer 2 was discharged by the transporter 14 to the waste tank 15. The cleaned off gases were passed from the absorber 6 through line 16 to the chimney 17 ·

Způsobu podle vynálezu lze s výhodou použít pro odsiřování spalin z kotlů otápěných tuhými, kapalnými a plynnými palivy, stějně jako pro odsi. ování různých odpadních plynů z chemických výrob, skláren atd.The process according to the invention can advantageously be used for the desulfurization of flue gases from boilers fired with solid, liquid and gaseous fuels, as well as for the flue gas. of various waste gases from chemical production, glassworks, etc.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Process for desulfurization of waste gases and waste gases by wet lime and / or limestone methods, characterized in that an aqueous absorbent slurry emerging from the absorption or oxidation processes is sprayed into a desulfurized gas stream at a temperature of more than 100 ° C the ratio of aqueous suspension to the amount of warm desulfurized gases from 20% moisture of the effluent solid product, consisting largely of mixtures of solids, fractions of partially reacted absorbent and particulates separated from the desulfurized gases, until the calcium sulfate dihydrate is dehydrated partially or completely CaSO4. 2H ₂ 0 per hemihydrate CaSO ^. l / 2H ₂ 0.