CS256013B1

CS256013B1 - Method of combustion products' desulphurization

Info

Publication number: CS256013B1
Application number: CS852882A
Authority: CS
Inventors: Jiri Sedlacek; Jiri Mostecky; Vladimir Jara
Original assignee: Jiri Sedlacek; Jiri Mostecky; Vladimir Jara
Priority date: 1985-04-19
Filing date: 1985-04-19
Publication date: 1988-04-15
Also published as: CS288285A1

Abstract

Způsob odsiřování spalin s využitím hydratovaného oxidu hořečnatého s termickou regenerací produktu probíhá tak, že se do proudu spalin o teplotě 120 až 200 °C rozprašuje 5 až 10 % hmot. suspenze hydratovaného oxidu hořečnatého v množství 0,6 až 1 kg MgO na 1 kg oxidu siřičitého^ve spalinách a z takto vytvořeného siřičitanu horečnatého ve formě suchého sypkého produktu se oddělí před zavedením do komína spaliny. Způsob odsiřování spalin je využitelný ve výtopnách a městských teplárnách.Method of flue gas desulphurisation using hydrated magnesium oxide with thermal the product recovery takes place so that it is into the flue gas stream at a temperature of 120 to 200 ° C 5 to 10 wt. hydrated suspension of magnesium oxide in an amount of 0.6 up to 1 kg of MgO per kg of sulfur dioxide; flue gas and the sulphite thus formed of magnesium in the form of a dry bulk product is separated before introduction into the chimney flue gas. The flue gas desulfurization process is usable in heating plants and municipal heating plants.

Description

Vynález se týká způsobu odsiřování spalin. 256 013The invention relates to a process for desulfurization of flue gases. 256 013

Odsiřovací metody v současné době využívané jsou vesměs založeny na využívání vápence, vápna a oxidu hořečnatého. Nevýhodou vápenatých surovin je necyklické využívání a problémy s odbytem síranu vápenatého či s likvidací reakčních produktů a kalů. Magnezitové metody se aplikují vesměs v cyklickém provedení. Nevýhodou mokré vypírky je obtížné zahušťovaní a odvodňování krystalů siřičitanu hořečnatého i problémy se sušením před tepelnou regenerací MgO. Negativné se uplatňuje i oxidace v absorpčním roztoku, v důsledku které přechází cca 10 až 25 % hmot. zachyceného oxidu siřičitého do síranové formy.The desulphurization methods currently used are mostly based on the use of limestone, lime and magnesium oxide. The disadvantage of calcium raw materials is the non-cyclical use and problems with the sale of calcium sulfate or with the disposal of reaction products and sludge. The magnesite methods are generally applied in cyclic form. The disadvantage of a wet scrubber is the difficult concentration and dewatering of the magnesium sulphite crystals as well as the drying problems prior to the thermal regeneration of MgO. The oxidation in the absorption solution is also negative, as a result of which about 10 to 25 wt. trapped sulfur dioxide into the sulfate form.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob odsiřování spalin, s využitím hydratovaného oxidu hořečnatého s termickou regenera cí produktu podle vynálezu. Podstata způsobu spočívá v tom, že se do proudu spalin o teplotě 120 až 200 °C rozprašuje suspenze hydratovaného oxidu hořečnatého o koncentraci 5 až 20 % hmot. v množství 0,6 až 1 kg oxidu hořečnatého na 1 kg oxidu siřičité ho ve spalinách a takto vytvořený siřičitan hořečnatý ve formě suchého sypkého produktu se oddělí před zavedením do komína od spalin.These drawbacks are eliminated by the flue gas desulfurization process, using hydrated magnesium oxide with thermal recovery of the product of the invention. The essence of the process consists in spraying a suspension of hydrated magnesium oxide at a concentration of 5 to 20% by weight in a flue gas stream at a temperature of 120 to 200 ° C. in an amount of 0.6 to 1 kg of magnesium oxide per 1 kg of sulfur dioxide in the flue gas, and the magnesium sulphite thus formed in the form of a dry bulk product is separated from the flue gas prior to introduction into the stack.

Hlavní výhodou způsobu podle vynálezu je tvorba suchého sypkého produktu, který lže snadno zbavit sušením případných zbytků krystalograficky vázané vody, případně který lze přímo tepelně rozkládat. Výhodou způsobu podle vynálezu je i skutečnost, že pro krátkost doby styku reakční suspenze i dále reakční ho produktu se zpracovávanými spalinami dochází jen ke zotí.a nepodstatné oxidaci siřičitanu hořečnatého na síran. Během odsiřovacího děje dochází i k vazbě ostatních kyselých složek spaThe main advantage of the process according to the invention is the formation of a dry, free-flowing product which can easily be freed from the drying of any residues of crystallographically bound water or which can be directly thermally decomposed. Another advantage of the process according to the invention is that, due to the short contact time of the reaction slurry and further of the reaction product with the flue gas to be treated, only the recovery and insignificant oxidation of magnesium sulphite to sulphate occur. During the desulfurization process, the other acid components of the spa also bind

256 013256 013

- 2 lin, především halogenů. Z posledně uvedených vzniká především chlorid hořečnatý, který se příznivě uplatňuje zpomalováním odpařování vody z reakčni suspenze, tím se prodlužuje reakčni doba a zvyšuje stupeň využití oxidu hořečnatého. Reakcí vytvořený siřičitan hořečnatý, odloučený v příslušném zařízení, nejlépe v látkovém filtru, se transportuje k tepelné regeneraci do speciálního závodu, nejlépe do výrobny kyseliny sírové, centrálně zpracovávající materiál z několika odsiřovacích stanic. I při odsiřování podle vynálezu vzniká produkt, který je třeba transportovat k regeneraci. Vzhledem k vyšší reaktivnosti oxidu hořečnatého a též vzhledem k jeho nižší molekulární hmotnosti je množství produktu asi o 1/5 až 1/2 menší nežli u obdobného známého principu, využívajícího nástřik hydrátu vápenatého.- 2 lin, mainly halogens. The latter mainly results in magnesium chloride, which is favorably applied by retarding the evaporation of water from the reaction suspension, thereby extending the reaction time and increasing the degree of utilization of magnesium oxide. The magnesium sulphite formed by the reaction, separated in the respective apparatus, preferably in a fabric filter, is transported for heat recovery to a special plant, preferably a sulfuric acid plant, centrally processing the material from several desulfurization stations. Even with the desulfurization process of the invention, a product is produced which must be transported for recovery. Due to the higher reactivity of magnesium oxide and also because of its lower molecular weight, the amount of product is about 1/5 to 1/2 less than that of a similar known principle employing calcium hydrate spray.

Vynález a jeho účinky jsou blíže vysvětleny v popise příkladů jeho provádění a provedení podle přiloženého výkresu, který znázorňuje schematicky zařízení k provádění způsobu odsiřování spalin podle vynálezu.The invention and its effects are explained in more detail in the description of examples of its implementation and embodiment according to the attached drawing, which schematically shows an apparatus for carrying out the flue gas desulfurization method according to the invention.

Příklad 1 proud spalin, odprášených v elektrostatickém odlučovači, se s teplotou 180 °C zavedl do rozprašovacího absorbéru, nejvýhodněji do rozprašovací sušárny a tam se do něj rozprášilo 400 kg.h“l oxidu hořečnatého, hydratovaného ve vodě a rozptýleného v ní na suspenzi s 10 % hmot. MgO. Reakcí vzniklý siřičitan hořečnatý byl unášen spalinami a oddělil se z nich před zavedením do komína v průmyslovém filtru jako suchý, sypký prášek. Odsíření spalin bylo lepší než 80EXAMPLE 1 A flue gas dusted in an electrostatic precipitator at 180 DEG C. was introduced into a spray absorber, most preferably into a spray drier, where 400 kg / h of magnesium oxide hydrated in water and dispersed therein to a suspension with 10% wt. MgO. The magnesium sulphite formed by the reaction was entrained by the flue gas and separated from the flue gas as a dry, free-flowing powder prior to introduction into the stack in an industrial filter. Flue gas desulfurization was better than 80

Příklad 2Example 2

Za podmínek, specifikovaných v příkladu 1 se do spalin v roz prašovacím reaktoru nastřikovala suspenze hydratovaného oxidu hořečnatého v množství, odpovídajícím minimálně 0,75 kg MgO na 1 kg SOg ve spalinách. Odsíření spalin bylo minimálně 90 %.Under the conditions specified in Example 1, a slurry of hydrated magnesium oxide was sprayed into the flue gas in a sputter reactor in an amount corresponding to at least 0.75 kg MgO per 1 kg SOg in the flue gas. The flue gas desulfurization was at least 90%.

Zařízení k provádění způsobu podle vynálezu sestává z rozprašovacího absorbéru 1, tvořeného jednou rozprašovací sušárnou nebo i několika menšími, paralelně zapojenými jednotkami. Do uve- 5 ~The device for carrying out the method according to the invention consists of a spray absorber 1, consisting of one spray dryer or even several smaller, parallel-connected units. Do 5 ~

256 013 děného rozprašovacího absorbéru 1 je zapojeno potrubí 2, připojené na zásobník 2 suspenze hydratovaného oxidu, hořečnatého. Rozprašovací absorbér 1 je kouřovodem 4 napojen na průmyslový filtr 2, který je odvodním potrubím 6 přes koncový ventilátor 7 připojen do komína 8.256 013 of the sputtered absorber 1 is connected to a conduit 2 connected to a reservoir 2 of a hydrated magnesium oxide slurry. The spray absorber 1 is connected via a flue gas duct 4 to an industrial filter 2, which is connected to the chimney 8 via an exhaust duct 6 via an exhaust fan 7.

Spaliny o teplotě 120 až 150 °C, zbavené popílku v elektrostatickém odlučovači pod cca 200 mg.m“5 se zavádějí do rozprašovacího absorbéru 1, kde se do nich způsobem obvyklým pro rozprašovací sušárny nastřikuje potrubím 2 ze zásobníku 2 suspenze hydratovaného oxidu hořečnatého o koncentraci například 10 % hmot. MgO, a to v množství odpovídajícím hmotovému poměru MgO ku SO2, rovnému minimálně 0,6. Ve sledovaném případě to značí hodinovou spotřebu suspenze asi 4 m?. Výsledkem dějů v rozprašovacím absorbéru 1 je odpař vody ze suspenze, takže spaliny se adiabaticky ochladí o 40 až 50 °Cj reakcí oxidu siřičitého a hořečnatého vznik· ne siřičitan hořečnatý jako suchý, práškovitý produkt, sestávající z bezvodé sloučeniny a jejího trihydrátu. Spaliny, unášející reakční produkt se zavedou kouřovodem 4 do odlučovače 2, ^s výhodou do průmyslového filtru. V nich se práškový produkt zachytí a z nich se disponuje k transportu pro regeneraci. Vyčištěné spaliny se zavádějí odvodním potrubím 6 přes koncový ventilátor 2 a komín 8 do atmosféry.Flue gas at a temperature of 120 to 150 ° C, free from fly ash in an electrostatic precipitator below about 200 mg.m < 5 > is introduced into the spray absorber 1 where it is sprayed into the sprayed absorber 1 via a conduit 2. for example 10 wt. MgO in an amount corresponding to a mass ratio of MgO to SO2 of at least 0.6. In the monitored case, this indicates an hourly consumption of the suspension of about 4 m². The processes in the spray absorber 1 result in evaporation of the water from the slurry so that the flue gases are cooled adiabatically by 40 to 50 ° C by reaction of sulfur dioxide and magnesium to form magnesium sulfite as a dry, powdered product consisting of the anhydrous compound and its trihydrate. The flue gases, carrying the reaction product is introduced into duct 4 the separator 2, ^preferably in an industrial filter. In them the powder product is collected and disposed of for transport for regeneration. The cleaned flue gas is introduced through the exhaust duct 6 through the end fan 2 and the chimney 8 into the atmosphere.

Za poměrů výše uvedených lze počítat s hodinovou spotřebou cca 270 až 360 kg oxidu hořečnatého, počítáno jako MgO, reakcí vznikne cca 750 až 950 kg produktu, počítáno jako MgSO^. Teplota spalin bude cca 30 °C nad rosným bodem, odloučení oxidu siřičitého minimálně 90 %· Současně se odloučí prakticky veškeré halogeny, například chlor a obsah zbytkového popílku bude maximálně 100 mg.m“^. Jediným odpadem je voda z případného pro mývání vratného MgO od zbytků chloridu a síranů. Množství produktu, denně · transportovaného k regeneraci při předpokládaném průměrném zatížení kotle 75 % bude v mezích 14 až 17 t, počítáno jako MgSO^.270 to 360 kg of magnesium oxide, calculated as MgO, can be expected per hour, resulting in a reaction of about 750 to 950 kg of product, calculated as MgSO4. The flue gas temperature will be approx. 30 ° C above the dew point, the sulfur dioxide separation will be at least 90%. The only waste is any water for washing back the MgO from chloride and sulphate residues. The amount of product transported daily for regeneration at an assumed average boiler load of 75% will be calculated as MgSO4 within the range of 14 to 17 t.

Způsob odsíření spalin podle vynálezu je využitelný zejména pro teplárny a výtopny, u kterých necyklické odlučování oxidu siřičitého vyvolává potíže s likvidací či s odbytem reakčníhoThe flue gas desulphurisation process according to the invention is particularly useful for heating plants and heating plants in which the non-cyclic separation of sulfur dioxide causes problems with disposal or disposal of the reaction

- 4 256 013 produktu, a pro ty stanice, u kterých jsou z důvodů komunální hygieny kladeny zvláště vysoké požadavky na vyčištění spalin.- 4 256 013 of the product, and for those stations where, for reasons of communal hygiene, particularly high demands are placed on the flue gas cleaning.

Claims

Process for desulphurizing flue gas using hydrated magnesium oxide with thermal product recovery, characterized in that a hydrated magnesium oxide slurry having a concentration of 5 to 20% by weight is sprayed into the flue gas stream at a temperature of 120 to 200 ° C. in an amount of 0.6 to 1 kg of magnesium oxide per 1 kg of sulfur dioxide in the flue gas, and the magnesium sulphite thus formed in the form of a dry bulk product is separated from the flue gas prior to introduction into the stack.