CS274274B2 - Washing equipment for waste gases - Google Patents

Description

Vynález se týká promývaciho zařízení pro odpadní plyny, obzvláště pro spaliny ze spaloven odpadků, které sestává z pláště se vstupním a s výstupním otvorem, které jsou navzájem uspořádány souose, přičemž s pláštěm jsou spojeny trysky pro rozstřikování promývací vody do dutiny pláště.

Takováto promývací zařízení se používají jako takzvané sytiče ve známých zařízeních na promývání spalin. V těchto sytičích se vstřikováním promývací vody přiváděné spaliny ochlazují zhruba na teplotu 60 °C. Uvedené sytiče podléhají silné korozi na základě působení kyselin a dodatečně hloubkové místní korozi působením chloridů a fluoridů, jakož i korozi způsobené dopadem kapek vstřikované vody. Z uvedených důvodů se známá sytící zařízení vyrábějí z vysokohodnotných ocelí, obzvláště z antikorosních slitin s podílem niklu s označením Hastelloy. Avšak také použití takovýchto materiálů nevede k požadovaným hodnotám provozně hospodárné doby využitelnosti. K tomu přistupuje také u známých sytičů silná koroze vstupního kanálu sytiče.

Vynález tedy řeší úkol navrhnout promývací zařízení, které by mělo vysokou dobu životnosti a u kterého by se podstatně redukovaly jevy opotřebení vlivem koroze a eroze, obzvláště působením kyselin a eroze působením dopadajících kapek.

Výše uváděné nevýhody se odstraní pomocí promývaciho zařízení podle předloženého vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že stěny pláště jsou vytvořeny z flexibilního materiálu odolného vůči kyselinám a jsou zabudovány do rámů, obklopujících vstupní otvor a výstupní otvor a jejich šířka je větší než vzdálenost rámů, přičemž tyto flexibilní stěny jsou v rámech upevněny tak, že stěny jsou v provozním stavu zakřiveny konkávně směrem dovnitř, takže tvoří typ Venturiho trubice, a trysky, zabudované do stěn, jsou vytvořeny z keramických vložek.

Podle vynálezu je obzvláště výhodné, když jsou trysky pro nastrikování promývací vody uspořádány pod nejužším průřezem pláště, vytvářeným konkávním vyboulením.

Dále může být výhodné, když osa trysek a konkávně dovnitř zakřivených stěn probíhá šikmo ke směru podélné osy zařízení ve směru k výstupnímu otvoru.

Materiál, ze kterého jsou zhotoveny stěny zařízení, sestává výhodně ze skelné tkaniny převrstvené plastem, výhodně polytetrafluorethyleném. Výhodný příkad složení flexibilní stěny je následující ve směru z vnějšku dovnitř: vrstva polytetrafluorethylénu, vložka ze skelné tkaniny, vrstva skelné tkaniny, polytetrafluorethylenová fólie, vložka ze skelné tkaniny, převrstvení polytetrafluorethylenem. Výhodně jsou stěny spojeny s rámy za pomoci vložky z tepelně vysoce odolného materiálu.

Nádoba promývaciho zařízení může mít prakticky pravoúhlý průřez nebo může mít i průřez kruhový.

Výhody promývaciho zařízení podle vynálezu jsou následující. Tím, že se upustí od použití oceli jako konstrukčního materiálu pro promývací zařízení, redukují se známé korozní a erozní problémy tak, že se dosáhne podstatně prodloužené doby životnosti daného zařízení. K tomu se překvapivě dosáhne ještě dodatečný efekt, totiž, že se stěny zařízení na základě svého flexibilního vytvoření v důsledku podtlaku, panujícího v kanálu pro spaliny, vtáhnou dovnitř. Tím se dosáhne zúžení průřezu prouděni uvnitř promývaciho zařízení podle vynálezu, takže se vytvoří typ Venturiho kanálu, což vede ke zlepšenému promísení mezi spalinami a nastrikovanou promývací vodou. Tím se odpadní plyn, popřípadě spaliny, nejen ochladí na teplotu sycení, ale probíhá také vymýváni chlorovodíku, oxidu siřičitého a fluorovodíku.

Když jsou trysky pro nastřikování vody uspořádány pod nejužším průřezem pláště, potom dochází u směsi spalin a kapek v důsledku zúžení nejdříve k urychlení a způsobuje se tím impulzní výměna. Tyto relativní pohyby umožňují při nepatrné tlakové ztrátě optimální promísení používané vody s proudícími spalinami.

Za použití promývacího zařízení podle vynálezu je možné provádět takzvaný oběhový způsob, při kterém se odpadní voda z promývacího zařízení podle vynálezu recykluje zpět do tohoto zařízení. Tímto oběhovým způsobem se podstatně redukuje spotřeba čerstvé vody a množství odváděných odpadních vod. Dodatečně se využitím oběhového způsobu docílí optimálního vysrážení těžkých kovů a sloučenin těžkých kovů v jímací nádrži. Dále se může dosáhnout zvýšení hodnoty pH přídavkem vápencové moučky, a to rfarecyklované promývací vody. Tím se může dodatečně absorbovat oxid siřičitý.

Vynález je blíže objasněn pomocí příkladů provedení, znázorněných na přiložených výkresech. Tyto ukazují:

obr. 1 boční pohled na promývací zařízení podle vynálezu;

obr. 2 řez v rovině II-II podle obr. 1;

obr. 3 řez stěnou zařízení podle předloženého vynálezu mimo provoz v levé polovině a v pravé polovině řez stěnou zařízení podle vynálezu za provozu;

obr. 4 částečný řez stěnou zařízení podle vynálezu ve zvětšeném měřítku;

obr. 5 řez dalším možným vytvořením zařízení podle vynálezu a obr. 6 princip zapojení zařízení na promývání spalin podle předloženého vynálezu, pracující podle oběhového principu.

Na obr. 1 je znázorněno promývací zařízení podle předloženého vynálezu. Toto sestává z pláště 1., jehož stěny 2, 1 jsou vytvořeny z flexibilního materiálu oddolného vůči kyselí nám. Ve znázorněném příkladu provedení má pláší 2 v podstatě pravoúhlý průřez s podélnými stěnami 2 a příčnými stěnami 2· Plášt 2 jc opatřen horním vstupním otvorem £ a dolním výstupním otvorem 2· ^Na vstupním otvoru 4_ je přívodní hrdlo £ pro spaliny a na výstupním otvoru 2 jc uspořádáno výstupní hrdlo 7_· Šipkou X je znázorněn směr proudění odpadních ply nů, popřípadě spalin. Podélné stěny 2 a příčné stěny 2 jsou vždy na svém horním a dolním konci upevněny v rámech 2 ^a 2· V podélných stěnách 2 zařízení podle předloženého vynálezu jsou umístěny trysky 10. Tyto trysky 10 jsou zhotoveny z kyselinovzdorného keramického materiálu, například z porcelánu. Trysky 10 jsou pomocí vedení 11 a 12 spojeny se zásobníkem vody.

Na obr. 1 a 2 jsou znázorněny čárkovanou čarou stěny 2_ a 2 ^v klidovém stavu zařízení, přičemž souvislá čára znázorňuje pracovní stav zařízení podle vynálezu. Nepracovní stav a pracovní stav a s ním spojený stav stěn zařízení podle vynálezu je zřetelný obzvláště z obr. 3. Jak je patrné z vyobrazení, má flexibilní stěna v nepracovní poloze (obr. 3, levá strana) polohu, která je vyznačená tím, že stěna je lehce vyboulená do vnějšku. To znamená, že střed stěny má nepatrný přesah oproti rozestupu obou rámů 2· 2> tedy její šířka je větší než vzdálennost obou rámů 2> 2· Dále je zde patrné, že na stěnách jsou vždy v oblasti připojení trysek 10 vytvořena připojovací hrdla 13, která jsou osazena tryskami 10, připevněnými pomocí běžných hadicových svorek, přičemž tyto trysky jsou zasunuty do uvedených připojovacích hrdel JJ. Obzvláštní utěsnění trysek 10 na jejich obvodu zde není příliš nutné, nebot jak bude ještě v dalším objasněno, panuje uvnitř promývacího zařízení podle vynálezu v pracovním stavu podtlak. Tento podtlak vzniká připojením sacího dmychadla nad výstupním hrdlem, kterým se spaliny nasávají přes vstupní otvor spalin. Tyto spaliny mají na vstupu teplotu zhruba 2B0 °C a v promývacím zařízení podle předloženého vynálezu se ochladí na teplotu asi 65 °C a výstupují při této teplotě z tohoto promývacího zařízení výstupním hrdlem.

Vlivem podtlaku, panujícího tedy uvnitř zařízení podle vynálezu se stěny 2, 1 dostanou do plohy znázorněné na obr. 1 a 2 nepřerušovanou čarou, to znamená, že stěny 2, 2 iají konkávní vyboulení směrem dovnitř. Tím se vytvoří typ Venturiho kanálu. Vyboulený stav dovnitř je obzvláště patrný také z obr. 3, pravá plovina. Tímto vyboulením stěn dovnitř se trysky 10 dostanou do takové polohy, že jejich osa nastřikování Y-Y ke směru proudění zařízením podle vynálezu směřuje šikmo ve směru k výstupnímu otvoru 2· Dak je patrno ob3 zvláště z obr. 3, jsou trysky 10 podle vynálezu připevněny pod nejužším průřezem zařízení podle předloženého vynálezu v provozním stavu, to znamená ve stavu, kdy jsou stěny 2, 3 vybouleny dovnitř. V této oblasti dochází ve směsi spalin a kapek v důsledku zúžení nejdříve k urychlení a způsobuje se tím impulsní výměna. Zde vystupující relativní pohyby umožňují při nepatrných tlakových ztrátách optimální promíseni vody se spalinami.

Jak je patrno z obr. 4, sestává materiál, tvořící flexibilní kyselinovzdornou stěnu, z vrstev, vytvořených ze skelné tkaniny a z plastu oddolného vůči kyselinám, výhodně z polytetrafluorethylenu. Při tom skladba vrstev z vnějšku dovnitř je následující. Nejprve je na vnější vrstvě naneseno převrstvení 15 z polytetrafluorethylenu na vložce 16 ze skelné tkaniny. Na této skelné tkanině je další vrstva 17 skelné tkaniny, která je dále překryta fólií 18 z pólytetrafluorethylénu. Na této fólii 18 je další vrstva 19 skleněné tkaniny, převrst/ená potahem 20 pólytetrafluorethylenu, který tvoří vnitřní vrstvu prostoru zařízení Převrstvení 15 a .potah 20 z pólytetrafluorethylenu mají výhodně tlouštku 0,2 až 0,5 mm a jednotlivé vložky a vrstvy skelné tkaniny a fólie z polytetrafluorethylenu £6, 17, £8 a 19 mají tlouštku v rozmezí 0,8 až 2 mm.

Stěny 2, £ jsou s rámy £, £ spojeny přes mezivložku 21 z takzvaného pásu Viton, který se vyznačuje vysokou tepelnou oddolností. Tento pás má tlouštku zhruba 2 mm.

Předložený vynález není v žádném případě omezen na výše popsaný sled jednotlivých vrstev a na popsané materiály, nýbrž zahrnuje také všechna možná vytvoření, působící ve smyslu předloženého vynálezu, přičemž se klade důraz obzvláště na dostatečnou flexibilitu a pevnost, jakož i na potřebnou oddolnost vůči kyselinám.

Dále je na obr. 5 znázorněno další možné vytvoření promývacího zařízení podle předloženého vynálezu. Toto se liší od výše popisovaného kruhovitým.průřezem, přičemž ale obsahuje stejné součásti označované stejnými vztahovými značkami.

II dosavadních zařízení pro promývání spalin se přivádějí spaliny po odstranění prachu na odloučení plynných škodlivých látek do promývacího zařízení pro plyn. V sytící zóně, umístěné na vstupu do promývačky, dochází vstřikováním vody a jejím odpařováním k ochlazení plynu na teplotu sycení. V následující promývací zóně je uspořádána odstředivá pračka jako kombinovaný odlučovač pevných látek. Na výstupu této pračky se nachází umělý tah a odlučovač kapek. Spaliny se pogumovaným umělým tahem a rovněž pogumovaným plynovým kanálem odvádějí do odlučovače kapek a odtud přes směšovací komoru komína do atmosféry. Škodlivé látky obsažené ve spalinách se procesem promývání převedou z plynné fáze do fáze kapalné. Promývací kapalina je silně kyselá a vykazuje například hodnotu pH 1. Značná část, zhruba asi 80 ‘-i roztoku, recyklovaného v promývačce, se zavádí přes neutralisační zařízení do jímací nádrže. Kapalina odcházející z jímací nádrže se zpravidla vypouští do vodních toků. Tímto však dochází ke značnému znečišťování životního prostředí.

Použitím promývacího zařízení podle vynálezu, znázorněného na obr. 1 až 5, se může pracovat takzvaným oběhovým postupem. Tento oběhový postup probíhá následujícím způsobem podle obr. 6. Odpadní plyny o teplotě zhruba 280 °C se vedou do promývacího zařízení 1', přičemž škodlivé látky obsažené ve spalinách se z plynné fáze převedou do fáze kapalné.

Tím dochází k obohacení těchto škodlivých látek v promývacím médiu. Tato promývací voda se nyní po výstupu z promývacího zařízení 1' podle vynálezu ihned opět přes oběhové čerpadlo 25 přivádí do promývacího zařízení 1' podle vynálezu. K tomu slouží rovněž na obr.

znázorněné vedení 12.

Dále se podle předloženého vynálezu předpokládá, že pro dodržení určené hraniční koncentrace, která je měřena konduktometrem 27, se odtahuje určité množství promývací vody odtahovým vedením 28 a neutralisuje se. Tato ztráta vody a ztráty vody vznikající odpařením a odsoleníra se znovu doplňují ve formě čerstvé vody průběžně vedením ££, znázorněným rovněž na obr. 1. Vedení 11 je zásobováno z vodovodní sítě, přičemž je opatřeno nouzovým přívodem 29 vody a přídavným zásobováním 30 vody.

CS 274274 D2

Při způsobu podle předloženého vynálezu působí tedy promývací zařízení 1 ' podle vynálezu jak jaku sytič.tak také jako promývafika , takže může odpadnout odstředivá promývačka potřebná pro známé postupy. Tím se dosáhne podstatného snížení ceny celého září zení. Kromě toho se dosáhne značných úspor čerstvé vody, jakož i podstatného snížení množství odpadních vod. Při známých způsobech je například zapotřebí 48 m^ čerstvé vody za jednu hodinu, přičemž podle předloženého vynálezu je zapotřebí za jednu hodinu pouze 18 čerstvé vody. Množství odpadajících odpadních vod se redukuje ze 36 m^ na jednu hodinu u známých způsobů na pouhých 0 nP za jednu hodinu při způsobu podle vynálezu. Oběhovým postupem podle předloženého vynálezu se dosáhne optimálního vysrážení se zřetelem na těžké kovy a sloučeniny těžkých kovů v jímací nádrži 26, ^c°ž je dáno podstatně sníženým množstvím odpadních vod. Vodní pára přítomná v jímací nádrži 26 se odvádí vedením 31 k vodnímu výměníku. Dodatečně může výhodně probíhat odlučování oxidu siřičitého roztokem plynných komponent ve vodné fázi. Aby se dosáhlo odloučení S0₂, přivádí se jako additivum uhličitan vápenatý (například vápencová moučka jako v suspensi rozpuštěná vápenná komponenta) do recyklované vody přes přídavné vedení 32. Tímto opatřením se nastaví poněkud vyšší hodnota pH 3 až 4. Suspense recyklované vody váže oxid siřičitý ze spalin za tvorby siřičitanu vápenatého a sádry.

Claims (7)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   1. Promývací zařízení pro odpadní plyny, obzvláště pro spaliny ze zařízení pro spalování odpadků, sestávající z pláště se vstupním a výstupním otvorem, přičemž v plášti jsou uspořádány trysky pro vstřikování promývací vody do dutiny pláště, vyznačující se tím že stěny (2, 3) pláště jsou vytvořeny z flexibilního materiálu odolného vůči kyselinám a jsou zabudovány do rámů (8, 9), obklopujících vstupní otvor (4) a výstupní otvor (5) a jejich šířka je větší než vzdálennost rámů (8, 9), přičemž tyto flexibilní stěny (2, 3) jsou v rámech (8, 9) upevněny tak, že stěny jsou v provozním stavu zakřiveny konkávně směrem dovnitř, takže tvoří typ Venturiho trubice, a trysky (10), zabudované do stěn (2, 3) jsou vytvořeny z keramických vložek.
2. 2. Promývací zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že trysky (10), sledováno ve směru proudění spalin, jsou uspořádány pod nejužším průměrem pláště (1), vytvořeným konkávním vyboulením.
3. 3. Promývací zařízení podle bodu 2, vyznačující se tím, že osy trysek při konkávně dovnitř vyboulených stěnách (2, 3) směřují šikmo ve směru na výstupní otvor (5) k podélné ose pláště (1).
4. 4. Promývací zařízení podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že materiál stěn (2, 3) sestává ze skelné tkaniny potažené vrstvou plastu, výhodně polytetrafluorethylenu.
5. 5. Promývací zařízení podle bodu 4, vyznačující se tím, že flexibilní stěny (.2, 3) ze skelné tkaniny převrstvené plastem jsou tvořeny z vnějšku dovnitř z polytetrafluorethylenového převrstvení (15), vložky (16) ze skelné tkaniny, vrstvy (17) ze skelné tkaniny, polytetrafluorethylenové fólie (18), vrstvy (19) skelné taniny a potahu (20) zpolytetra fluorethylenu.
6. 6. Promývací zařízení podle bodů 1 až 5, vyznačující se tím, že stěny (2, 3) jsou s rámy (8, 9) spojeny pomocí mezivložky z tepelně vysoce odolného materiálu.
7. 7. Promývací zařízení podle bodů 1 až 6, vyznačující se tím, že plášl (1) má pravoúhlý průřez.

   II. Promývací zařízení podle bodů 1 až 6, vyznačující se tím, že plášt (1) má kruhovitý |Ι|·ΰίΊ!Ζ.