CS317988A2 - Method of trace elements' gaseous particles conversion - Google Patents

Description

V ’ / 1 -

Vynález se týká způsobu převedení plynných stopovýchprvků, obvykle to jsou znečišíující látky, z proudícíhohorkého plynu, jako jsou například průmyslové odpadníplyny, do prachu účinkem vody. průmyslové plyny, a zejména tak zvané odpadní vypouště-né plyny, ,Často obsahují plynné částice stopových prvků,které musí být z nejrůznějších důvodů, obvykle jsou těmitodůvody ochrana životního prostředí, z těchto plynů odstra-ňovány. Tyto znečišíující látky je možno odstraňovat .*· z těchto odpadních plynů pomocí různých postupů a zařízení,které jsou popisovány v literatuře podle dosavadního stavutechniky. Tyto postupy jsou založeny na fyzikální nebochemické absorpci a' adsorpci těchto částic stopových prvkůpomocí kapaliny, pevné látky nebo pomocí suspenzí. Jakotypický příklad těchto postupů je možno uvést absorpci chlo-rovodíku, oxidu siřičitého, oxidu sírového a oxidů dusíku,které jsou přítomny v těchto odpadních průmyslových plynech,která je prová děna alkalickou absorpcí pomocí takovýchalkalických sloučenin, jako jsou například sloučeniny váp-níku, hořčíku, sodíku nebo sloučeniny amonné, nebo adsorpcipar rozpouštědel, která se provádí například aktivnímuhlím. I přesto, Že mechanizmus těchto jevů byl velicedetailně teoreticky prozkoumán, je praktické navrženízařízení a postupu pro zpracovávání těchto odpadních plynůvelice komplikované, neboí množství zpracovávaných plynů - 2 - je veliké a.hnací síla je vzhledem k malým koncentracímodstraňovaných látek ve zpracovávaných plynech malá.

Tato fakta se projevila v rozdílném praktickém řešení uve-dených problémů*

Pokud se týče zařízení podle dosavadního stavu techni-ky, ve kterých se plyn absorbuje přímo do pevné látky, jeúčinnost chemické absorpce prováděné v těchto typech zařízenívšeobecně velmi nízká. Jestliže se například absorbujeoxid siřičitý do práškovitého oxidu vápenatého při zpraco-vávání odpadních plynů pocházejících z tepelných elektráten,potom se absorpční rpyěhloe-t všeobecně pohybuje okolo přibližně30 % . Této malé účinnosti se dosahuje z toho dovůdu, žedifúze probíhající na reakčním mezifázovém rozhraní je vzávislosti na fyzikálním stavu přítomných složek pomalá.Zlepšení průběhu absorpce pro tuto Část procesu by znamenaloznačné zvětšení zařízení až na nereálné rozměry nebo by totozlepšení mohlo být dosaženo pouze za eenu ztráty tlakuanebo by mohlo být toto zlepšení průběhu absorpce dosahovánoza cenu použití podmínek v praktickém měřítku nepřijatelných. V zařízeních, ve kterých se tato absorpce provádí vpřítomnosti kapalné fáze se velice snadno tvoří různé usa-zeniny nebo zpracování kapalin, - které výstupují z těchtoabsorpčních zařízení, a které se provádí mimo vlastníabsorpční zařízení, vyžaduje vytvoření komplikovaných systémůnebo předpokládá existenci vhodného integrovaného procesu. - 3 -

Rovněž v podobných případech velice snadno nastává stav,kdy v těchto absorpčních zařízeních kapaliny, vypouštěnéz těchto absorpčních zařízení nekontrolovaným způsobem,způsobují různé provozní poruchy, v případech, kdy sepřidává kapalina do procesu v dostatečném nebo přebytečnémmnožství, nebo v případech, kdy je kapalná fáze spojitá,se teplota horkých plynů snižuje na teplotu rosného bodunebo pod tuto teplotu, přičemž potom je nutno z důvodueliminováni rizika koroze nebo zacpávání různých částí zaří-zení, ve kterých se provádí zpracovávání plynu po provedeníabsorpce, tento plyn znovu zahřívat. Toto opatření ovšemznamená buclto energetické ztráty nebo v případě, že se provádí za použití horkého plynu, který obsahuje stopové prvky,znamená snížení celkové rychlosti absorpce. Cíleni uvedeného vynálezu je tedy navržení postupu·, .

• _ ' P při kterém by se převedly plynné Částice stopových prvkůz proudícího horkého plynu do prachu účinkem vody, a u kterého by byly výše uvedené nevýhody eliminovány, přičemž byrychlost absorpee zůstávala přesto vysoká. Všeobecně je známo, že anorganické iontové reakceprobíhají okamžitě a dále to, že reakční rychlost společ-ně s difúzí představují faktor, který omezuje rychlostabsorpce částic stopových prvků. 2 výše uvedeného je zřejmé·,2 výše uvedeného je zřejmé, že mnoho problémů, které souvi-sí s absorpcí je možno vyřešit prostřednictvím iontové reakce a rychlé difúze. Ovšem způsob provedení této operacenení samozřejmý, nebol je možno využít pouze několik sekundk tomu, aby bylo uvedeno veliké množství materiálu do stavu,ve kterém je možno xy&žit . provést výše uvedené iontové reakce. *Důvodem pro tuto skutečnost je to, že vzhledem k velkýmobjemům proudícího horkého plynu by v opačném případě muselybýt rozměry zařízení nereálně veliké, přo reakce a difúzijako takové jsou vy mezeny pouze asi 2 až 4 sekundy.

Podle uvedeného vynálezu bylo nyní zcela neočekávatelnězjištěno, že jemným dispergováním vody, provedeným pouzeve přechodném stupni postupu zpracovávání, a rozdělenímproudů určitým způsobem je možno tento proces provést takovýmzpůsobem, že jevy regulující rychlost absorpce probíhajívelmi rychle. Podstata postupu podle uvedeného vynálezuspočívá v tém, že se uvede směs-horkého plynu a kapiček vodydo v podstatě vzestupného proudu, přičemž rychlost tohotoproudu je taková, že tyto kapičky vody zůstávají v prouduplynu a doba po kterou zůstávají vodní kapičky v tomtoproudu je tak dlouhá, že většina hmotnosti kapiček vody seodpaří, přičemž se dosáhne ochlazení tohoto plynu a zvýšenírelativní vlhkosti tohoto plynu. V další fázi se tento prouduvede do turbulentního stavu, přičemž se prachové částice a *vodní kapičky, které byly zmenšeny odpařováním, uvedeou dostavu, kdy do sebe navzájem naráží za účelem provedení exo-thermické iontové reakce mezi plynovými ve vodě rozpustnýmičásticemi stopových prvků a prachovými částicemi, ke které -5-- dojde ve vodním filmu, který pokrývá prachové částice, potomse tato směs ponechá proudit dále za účelem odpaření zbývají-cího podílu vody, k čemuž dojde v důsledku reakčního tepla.Tímto postupem se získá suchý konečný produkt, ze kterého,není zapotřebí již dále odpařovat vodu. i Účinek postupu podle uvedeného vynálezu je možno zvýšittak, že se zpracovávaný proud uvede do turbulentního stavuněkolikrát a dále tím, že se opětně přivádí vodní kapičkya prachové částice do v podstatě laminárního vertikálníhoproudění. Rovněž je mošno větší podíl plynu zavádět oddělenědo v podstatě vzestupného proudu plynu a vodních kapiček. V podstatě vzestupný proud horkého plynu a kapiček vodyse seškrtí ve výhodném provedení na počátku tohoto procesuza účelem «výšení rychlosti zpracovávaného proudu v začátečníčásti reakční zóny na tak vysokou úroveň, že veškeré velkékapičky, které případně propadly zpět do této části, se roz-tříští na malé kapičky, které jsou schopné proudit společněs uvedeným zpracovávaným proudem.

Uvedený turbulentní proud může být vytvořen seškrcenímproudu za pomoci pevné nebo pohyblivé vertikální desky,dále za pomoci infrazvuku nebo ultrazvuku, nebo v alternativ-ním provedení změnou směru proudění. Účinek je možno délezvýšit náhlým ochlazením turbulentního proudu.

Teplota horkých plynů, které se zpracovávají tímto pos-tupem podle vynálezu se ve výhodném provedení pohybuje v roz-mezí od 80 do 250 °C, například v rozmezí od 125 do 180 °C, v okamžiku, kdy se zavádí do reakční zóny. Regulacírychlosti zpracovávaného proudu horkých plynů se průměr vod-ních kapiček udržuje v rozmezí přibližně od 30 do 200 ^um,přičemž ve výhodném provedení podle vynálezu je tento průměrmaximá-lně 70 ^um . Z tohoto důvodu se horký plyn přivádí doreakční zóny o rychlosti v rozmezí od lo do 20 m/β, ve výhod-ném provedeni je rychlost proudu tohoto plynu v rozmezí od12 do 16 m/s . K tomu, aby byl odpařen hlavní podíl kapičekvody, dá le aby bylo dosaženo ochlazení horkého plynu a abybyla zvýšena relativní vlhkost tohoto plynu se průtokovárychlost horkého plynu a vodních kapiček v reakční zóněudržuje v rozmezí přibližně od 3 do 30 m/s, ve výhodném pro-vedení podle uvedeného vynálezu v rozmezí od 4 do 15 m/s.. V tomto případě se do proudu horkých plynů zavádí ve výhodnémprovedení přibližně 20 až 100 gramů vody na ar3 horkých plynů.Teplota těchto kapiček, resp. přiváděné vody, není rozhodu-jící, ovšem ve výhodném provedení podle vynálezu je teplotatéto zaváděné vody maximálně přibližně 40 °C, například maximál-ně· asi I5 °C ·

Postup podle uvedeného vynálezu'je v dalším detailnějipopsán s pomocí připojených obrázků, přičemž na obr. 1 jeznázorněna závislost teploty plynu ve °0 na přidávaném rela-tivním množství vody /v poměru gramy na gramy/. Spodní - 7 - křivka ae týká čistého systému plynu a vody a horní křivkase týká systému zahrnujícího vodu, plyn a vápno, přičemžodchylky těchto křivek nastávají v důsledku průběhu absorpčníchreakcí. Na obr. 2 je znázorněna závislost závislosti /v metrech/kterou urazí ^kapička vody a během níž se odpaří, na průměrutéto kapičky /v milimetrech/. Jako parametr je zde teplotapřiváděného plynu ve stupních Celsia. Rychlost plynu volnýmpotrubím a teplota vody jsou v místě nástřiku konstantní.

Tato křivka nebere v úvahu rozdělení velikostí kapiček vody.

Na obr. 3 je znázorněn částečně v řezu bokorys jednoho mož-ného provedení zařízení k provádění postupu podle uvedenéhovynálezu a na obr. 4 je znázorněn v polovičním řezu půdorystohoto zařízení*

Prachovitý materiál, který se v tomto protřesu používájako absorpční materiál, a kterým může být. v tomto procesunapříklad uhličitan vápenatý, se zavádí do proudu horkého plynuv suchém stavu. V tomto okamžiku se může tepelně rozkládat,například uhličitan vápenatý se rozkládá na oxid vápenatý,přičemž dochází k částečné absorpci složek stopových prvků,přítomných v proudu zpracovávaného plynu, kterými jsou napří-klad oxid siřičitý, k čemuž dochází známým způsobem.

Horké plyny, obsahující prach se zavádějí do spodní části v podstatě vertikální reakční zóny, přičemž se potom do této reakční zóny zavádí jemně dispergovaná voda. Tato voda se přivádí do reakční zóny prostřednictvím jedné nebo - 8 - víc* trykek tikovým způsobím, aby tento třífázový systémvytvořil co možná nejrychleji pseudohomogenní systém.

Horké plyny s« přivádí do reakcní zóny takovou rychlostí,odpovídající, rychlosti v rozmezí od lo do 20 m/s, jako jenapříklad rychlost v rozmezí od 12 do 16 m/s, aby kapičkyvody nemohly propadávat zpět dolů do reakční zóny a abyveškeré velké kapičky vody propadlé dolů do reakční zóny,které se případně vytvořily aglomerací, se rozštěpily, přičemžtáktovytvořené malé kapičky proudí směrem vzhůru spoleňně sproudem plynu. Tímto způsobem,se zajistí, že spodní část reak-ční zóny se nezvlhčuje. V horkém plynu se odpařuje voda, přičemž současně seteplota těchto plynů snižuje na úroveň blízkou teplotěrosného bodu /viz obr. 1/. Vzhledem k tomu, že plyn akapičky vody proudí paralelně a jak teplotní rozdíl mezitěmito fázemi tak i hnací »íla převodu hmoty jsou velmimalé v blízkosti.teploty rosného bodu, může být účinnéodpařování provedeno pouze v tom případě, že jsou kapičky velmimalé a jejich rozdělení velikostí je rovněž malé. Průměrkapiček vody v reakční zóně se udržuje ve výhodném provede-ní podle uvedeného vynálezu v rozmezí od 30 do 200 yum>například maximálně 70 yum. pyehlost plynu v reakčnízóně se udržuje ve výhodném provedení podle vynálezu v roz-mezí od 3 do 30 m/β, jako například v rozmezí od 4 do15 m/s · - 9 - Předpoklá dá se jako samozřejmé, že horký plyn a vodamůže být do reakční zóny zaváděna na více než na jednommíetě, ale počet míst pro přivádění horkého plynu je ovšempřinejmenším stejně tak veliký jako počet míst pro přivádě-ní vody*

Pro postup podle uvedeného vynálezu je podstatné,aby se většina z přítomného množství vody ve formě Vodníchkapiček, které jsou zaváděny do reakční zóny, odpařila ještěpředtím, než je tento proud uveden do turbulentního stavu,což se provede například změnou směru proudění nebo seškrce-ním tohoto proudu, neboí prach a kapalina, které jsou přítom-hy v tomto proudu plynu, snadno přilnou keKgonst rukci—atěnv reakční zóně jestliže se tato konstrukce odchýlí od verti-kálního směru.

Jestliže se plyn přiblíží teplotě rosného bodu tvoříse na povrchu prachových částic tenký kapalný film, ve kterémse alespoň do určitého stupně rozpouští jak pevné látkytak i částice stopových prvků obsažené v plynu, přičemžokamžitě proběhne po tomto rozpuštění iontové reakce a jelikožse hnací síla procesu znovu zvýší rozpouštění pokračuje a tímpostupuje rychle i průběh absorpce, například takovým způsobem,že oxid vápenatý a oxid siřičitý tvoří siřičitan vápenatý.

Vytváření vodného filmu na povrchu prachových částečekje podstatně závislé na vlhkosti plynu, na teplotě a na - 10 - mikroturbulenci, která způsobuje kolize částic. Při provádě-ní postupu podle uvedeného vynálezu se turbulence dosáhnezměnou směru proudění plynu, seškrcením proudu plynunebo prostřednictvím infrazvuku a ultrazvuku, což sekonkrétně provádí v takovém místě reakční zóny, ve kterémse teplota plynu blíží teplotě rosného bodu. Tato turbulencemůže být vytvořena v jednom místě nebo je možno je mošnoji postupně vytvářet několikrát, ve výhodném provedení maxi-málně pětkrát, jako například čtyřikrát nebo dvakrát, — -

Na obr. 3 a 4 je znázorněno jedno zvláště výhodnéprovedení válcového, vertikálního, třístupňového reaktoru,u něhož je výška podstatně větší než jeho průměr, a který májednoduchou vnitřní strukturu, k provádění postupu podle uvede-ného vy nálezu. proud horkého plynu, který obsahuje prachové částice,a který dá 1« obsahuje plynové Částice stopových prvků,představující obvykle znečišťující látky, vstupuje do tohotoreaktoru ve výhodném provedení prostřednictvím vstupního čle-nu 1 , který je konstruován ve spodní části tohoto reaktoru.Vstupující proud plynu je rozdělován rovnoměrně pomocírozdělovaeího kužele 2, do krajního vertikálního prstenco-vého prostoru 3. reaktoru , přičemž výška H této zónyje pohybuje v rozmezí od 4 do 40 metrů, ve výhodném provedenív rozmezí od 6 do 30 metrů, přičemž po průchodu plynovéhoproudu touto zonou mění tento proud plynu smě^, což je provedeno 11 ή λ/ j ) náhlým způsobem /ztoho důvodu, aby byl vytvořen stav turbu-lence a proud plynu se vrací podél vnitřní prstencovézóny 4, reaktoru, přičemž poté co se znovu změnil směrproudění se nakonec přivádí proud plynu do středové trubky reaktoru, podíl které proudí proud plynu z reaktoruprostřednictvím výstupního členu & . Tento výstupní člen 6je umí stěn ve výhodném provedení na opačné straně zařízenínež je konstruován vstupní člen 1 tohoto zařízení, takže jev tomto provedení vytvořen v horní části uvedeného reaktoru. Předpokládá se jako samozřejmé, že celkový počet stupňův zařízení podle vynálezu může být odlišný od čísla tři,'přičemž ve výhodném provedení podle vynálezu představujepočet těchto stupňů liché číslo a toto číslo je přinejmenšímdvě. V blízkosti vstupního členu je v zařízení podle uvede-ného vynálezu vytvořeno místo 2 Pro přivádění vody, přičemžv tomto prostoru se vytvoří určitý časový interval k tomu,aby rozdílné fáze /to znamená plyn, prach, vodní kapičky/měly dostatečnou možnost vytvořit pseudohomogenní směs ještěpředtím, než se dostanou k rozdělovacímu kuželi 2 plynu.

Charakteristickým rysem je pro zařízení podle uvedenéhovyná lezu rovněž to, Že mezi spodním rozdělovacím kuželem 2a mezi komolém přechodovým kuželem '8 , který je umístěnnad nim, je vytvořena úzká štěrbina, která se podobá - 12 - prstencové štěrbině, ze které se případně mohou oddělovat vodní kapičky, £ které ae případně vydělily z proudu plynu v prostoru me2i druhým a třetím reakčním stupněm, to znamená mezi vnitřní prstencovou zonou £ a středovou trubkou 1 ' reaktoru, aniž by docházelo k ucpávání reakčního prostoru tohoto zařízení. Odvádění teehto odloučených kapiček se1 provádí za pomoci výstupního potrubí IQ , které je připoje-no ke .spodní..část i rozdělovacího kužele 2 , přičemž je. totovýstupní potrubí vyvedeno směrem ven z uvedeného reaktoru.Kromě toho je třeba uvést, že průměr spodní části přechodovéhokužele 8 je menší než.průměr horní části rozdělovacíhokužele 2 a spodní okraj přechodového kužele 8 je umístěnpod horním okrajem rozdělovacího kužele 2 . Toto konstrukčnířešení téměř zcela zabraňuje tomu, aby plyn unikal z prvníhoa druhého reakčního stupně, to znamená z vnější prstencovévertikální zóny J a vnitřní prstencové zóny £ . U absorpčních zařízení je běžně známo a používáno řeše-ní, u kterého je průměr zařízení konstantní podél celédélky reakčního potrubí. V tomto případě nenastávají žádné i podstatné změny v turbulentním stavu protékaného proudu,přičemž účinnost absorpce se v tomto systému značně zeslabujes tím, jak sa proces blíží rovnovážnému stavu. II reaktorů,ve kterých se jako materiálu, který absorbuje znečišťujícísložky z horkého plynu, používá vodného kapalného roztoku,který při odpařování váže energii plynu a tím snižuje - 13 - teplotu tohoto plynu a rovněž jeho lineární průtokovou rych-lost, nebol zmenšený objem způsobený teplotou je většínež zvětšený objem způsobený odpařením vody, dochází dokon-ce k poklesu turbulence v reaktoru.

Technická účinnost zařízení, které bylo vyvinuto kprovádění postupu podle uvedeného vynálezu, je založena namyšlence, že střední průtoková rychlost v plynu se vždyzvýší, jestliže se tento plyn převede z jednoho reaktorovéhostupně do dalšího reaktorového' stupně.- Toto zvýšení rychlostije náhlé a vždyk němu dochází v oblasti koncových Částí uvede-ného reaktoru, přičemž plyn je současně přinucen změnitsvůj směr průtoku. Náhlé zvýšení rychlosti, ke kterému do-chází současně se změnou proudění směru, způsobuje značnouzměnu turbulentního stavu a rovněž opětné promísení pseudo-homogénního materiálu, přičemž se současně, y absorpční zóněznačně rychlá znovu obnoví tak zvaná mikrovrstva povrchovéhofilmu a tím se. zvýší rychlost absorpce. postupné zvyšování rychlosti směrem ke koncové částireaktoru vyvolá zvyšování mikroburbulence v proudícím plynunebol hodnota Reynoldsova Čísla. Re se zvyšuje. Toto nasta-ne v případě, že účinek zvýšené lineární rychlosti je většínež účinek sníženého průměru potrubí na hodnotu Reynoldsovačísla. Je všeobecně známo, že toto se projeví ve zlepšeníkoeficientu přenosu hmoty v koncové části reaktoru, kde jemožno takto částečně koepenzčvat snížení účinnosti, ke kterému - 14 - dochází v důaledku snižování koncentračního rozdílu v koneč-ném stadiu absorpčního proeeau, z čehož vyplývá, že účinnostzařízení podle uvedeného vynálezuje vyěěí než účinnost zaří-zení. podle dosavadního stavu teehniky. I když postup podle uvedeného vynálezu byl praktickyilustrován na příkladu absorpce je zcela zřejmé, že tentopostup podle uvedeného vynálezu je možno aplikovat na pro-vádění i jiných dalších operací prováděných v podobnýchjednotkách, jako je například adsorpce a nebo dokoncedesorpee.

Podobně je možno uvést, že chemické látky, které sepodílejí na provádění převodu hmoty, mohou být značně různorodé.Jedinou podmínkou pro tyto látky je alespoň částečná rozpust-nost pevné látky.a plynu ve vodě, která vytváří povrchový film. V různých reakčních stupních v zařízení podle uvedenéhovynálezu se musí střední lineární průtoková rychlost plynupostupně zvyšovat s tím jak tento plyn postupuje uvedenýmzařízením, ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezuse zvýšení této rychlosti dosahuje resp. v geometrické řadě.

Například je možno pro výše uvedené provedení uvést,že jestliže se lineární průtoková rychlost mezi první a třetíreakční zonou, to znamená mezi vnější vertikální prstencovou - 15 - zonou 3. a středovou trubkou 5. reaktoru, zvýší R-násobně ajestliže ae tato ryehlost zvyšuje přesně geometrickou řadou,potom průměry reakčních trubek jsou, uvedeno v relativ- ních hodnotách,' přesně následující =VZ_1 + VV/ / Z’l + V? + R 1 D3/E>x = /1 / /“1 + fŘ + R _/

Jestliže ae eelkový průměr zařízení a celkový poměr zvýšení rychlosti R zvolí tak, že rychlost průtoku plynu v v s reaktoru se pohybuje v rozmezí 3 ·< v < 30 m/s , a 8 výška válcové části zařízení je 1,5 krát větší než průměrtohoto zařízení, potom nepředstavuje tlaková ztráta plynu vzařízení faktor, který by omezoval konstrukční řešení tohoto zařízení, dokonce i v případech, kdy je povolená tlaková * ztráta malá. Toto je možno v důsledku vhodného prostorovéhouspořádání reaktoru. Tento faktor je velmi důležitý přizpracovávání mnoha průmyslových odpadných plynů. Tlakováztráta v reaktoru se obvykle pohybuje v rozmezí od 200 do1200 Pa, ve výhodném provedení podle vynálezu v rozmezí od300 do 600 Pa .

Podle uvedeného vynálezu existuje určitá možnost volby•vnějšího průměru reaktoru a poměru změny, průtokově rych- losti plynu R .· přesnou volbu těchto hodnot je možno provéstpodle daných místních podmínek. - 16

Postup podle uvedeného vynálezu bude v dalším detailnějiilustrován s pomocí praktických příkladů provedení. příklad 1 Účinek přidávání vody . V případě zpracovávání odpadních kouřových plynů zelektrárenského kotle, které obsahovaly . 900 ppm oxidusiřičitého a použitý poměr oxidu vápenatého k oxidu siřičitémuC»O/SO2 kyl 2)0 , £yla účinnost absorpce bez přidávání vody30 %· V případě, že bylo použito vody, za jinak stejnýchpodmínek, a tato voda byla přidávána v množství odpovídajícímu90 %-ní teoretické hodnotě, která je uváděna ve výše uvedenémpopisu postupu podle vynálezu, potom se celková absorpčníúčinnost síry se zvýšila na 70 % . Jestliže byl přídavek vodyzvýšen.na 98 % teoreticky potřebného množství, potom absorpčníúčinnost oxidu siřičitého bylá vysoká až 83 %· Teplota při-dávané vody byla 1$ °C . příklad 2 Účinek výšky odpařovacího stupně a průměru kapiček.

Podle uvedeného vynálezu bylo zjištěno, že jestliže jerychlost vzestupného proudu plynu v tomto systému 4 m/s avstupní teplota tohoto proudu je 140 °C, potom nutná dopravnívzdálenost k odpaření je 4 metry v případě kapiček, kterémají průměr 70 yUm, přičemž za jinak stejných podmínek je - 17 " tato dopravní vzdá lenost 40 metrů v případě kapiček, kterémají průměr 200 y«m , než se dosáhne místa teploty rosnéhobodu. V obou uvedených případech je množství odpařené vodyrelativně stejné. příklad 3 Účinek reakčního tepla. r ř t V případě, že byl do reaktoru přiveden plyn, který bylzeela zbaven oxidu siřičitého, a tento plyn byl ochlazenčistou vodou, přičemž v tomto případě nevznikalo žádné reakčníteplo, potom zjištěná teplota rosného bodu byla 57 °C . V případě, že plyn za jinak stejných podmínek obsahovaloxid siřičitý v množství 2l00 ppm a k absorpei oxidu siři-čitého byl přidáván oxid vápenatý Cao tak, aby molární.poměr oxidu vápenatého, k. oxidu siřičitému CdO/SOg byl 2,potom po .přivedení stejného množství vody byla teplota poprovedení tohoto procesu 84 °C . Před hlavním reakčnímstupněm byla minimální teplota 70 °C . příklad· 4

Tlaková ztráta.

Podle tohoto provedení byla ve dvou reaktorech oodlišných konstrukcích dosahována změna tlakové ztráty zapomoci různých prostředků. V případě, že konstrukce bylataková, že nedocházelo k žádné podstatné ztrátě tlaku, potom - 18 - 5 % plynu obsahující oxid siřičitý v množství 1000 ppm-bylo absorbováno při tlakové ztrátě 30 Pa. V jiném reaktoru,ve kterém byly podmínky a doba zdržení stejné,' ovšem tlakováztráta byla zvýšena na. 340 Pa za .pomoci seškrcení a zakřive-ní průtoku plynu, což způsobilo turbulenci, potom účinnostabsorpce síry se zvýšila na 70 V tomto případě měl reaktordvě oddělená náhlá seškrcení uspořádaná v sérii, přičemžsměr průtoku plynu byl současně změněn v těchto seškrceníchtakovým způsobem, že se průtoková rychlost plynu zvýšila na "*konci reaktoru na hodnotu čtyřikrát větší než byla rychlostna začátku reaktoru. příklad 5 Zúžení vstupní části.

Podle tohoto provedení byl do reaktoru se zúženou vstupníčástí přiváděn plyn o průtokové rychlosti 9 m/s, přičemžkapičky, které aglomerovaly na stěnách, stékaly dolů, přičemžbylo možné, aby tyto kapičky vnikaly do potrubí pro přívodplynu do reaktoru. V případě, že byla průtoková rychlostzvýšena na hodnotu 14 m/s zůstávala spodní část reaktoruzcela suchá během dlouhého časového intervalu.

Claims (8)

1. 1. Způsob převedení plynných částic stopových prvků z proudícího horkého plynu do prachu za pomoci vody,vyznačující se tím, že směs hor- kého plynu a kapiček vody se uvede do v podstatě vzestupnéhoproudu o takové rychlosti, že vodní kapičky zůstávají vtomto proudu plynu a setrvávají zde po dostatečně dlouhoudobu k odpaření většiny z celkové hmotnosti těchto vodníchkapiček za účelem ochlazení tohoto plynu a'zvýšeni relativnívlhkosti tohoto plynu, přičemž potom se tento proud uvede do turbulentního stavu, ve kterém prachové částice a vodníkapičky, které se v důsledku odpařování zmenšily, na sebenavzájem opětně narážejí, přičemž dojde ve vodním filmu,který pokrývá prachové částice, k exothermické iontové reakcimezi.plynovými ve vodě rozpustnými částicemi stopových prvkůa prachovými částicemi, a potom se směs ponechá proudit dáleza účelem odpaření zbývajícího podílu vody účinkem reakční-ho tepla.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující setím, že průtok plynu se uvede do turbulentního stavuněkolikrát, přičemž v meziobdobích se vodní kapičky a pracho-vé částice uvedenou znovu dó v podstatě laminárního verti-kálního proudění. I

   3. způsob podle bodu 1 nebo 2·, - vyznačujícía e tím, že větší část plynu se zavádí odděleně do v podstatě vzestupného proudu plynu a vodních kapiček. í 4. způsob podle bodu 1 nebo 2 , vyznačujícíse tím, že v podstatě vzestupný proud horkého.plynu* vodních kapiček ae.seškrtí v počáteční. fázi. za.účelemzvýšení průtočné rychlosti v této počáteční fázi na tak vysokou hodnotu, že veškeré kapičky, které případně propadnou- - -zpět, se rozpadnou na menší kapičky, které postupují potomspolečně s proudem plynu. 5. způsob podle některého ze shora uvedených bodů , vyznačující se tím, že turbulentního stavu se dosáhne seškrcením proudu pomocí pevné nebo pohy-blivé desky.. .
3. 6. Způsob' podle, některého z bodů 1 az 4 , vyzna-čující se tím, že turbulentní tok se dosáhne pomocí infrazvuku nebo ultrazvuku. 7. způsob podle některého z předchozích bodů 1 až 4 , ' ti) vyznačující se tím, že turbulentnítok. se dosáhne náhlou změnou směru proudu.
4. 8. Způsob po.dle některého z předchozích bodů ,vyznačující se tím, Že turbulentní tok se náhle ochladí.

   9. způsob podle některého z předchozích bodů , v y z - nažující se tím, že teplota horkých plynů je na počátku v rozmezí od 80 do 250 °G , ve výhodnémprovedení v rozmezí od 125 do 180 °C ·
5. 10. Způsob podle některého z předchozích bodů , vyz-načující se tím, že průměr kapiček se pohy-buje v rozmezí od 30 do 200 ^um, ve výhodném provedení jemaximálně 70 ^um .
6. 11. Způsob podle některého z předchozích bodů , vyz-načující se tím, Že horký plyn se zavádí do reakční zóny s rychlostí v rozmezí od lo do 20 m/s, vevýhodném provedení s rychlostí v rozmezí od 12 do 16 m/s .
7. 12. Způsob podle feóftn 11, vyznačujícíse tím, že průtokové rychlost směsi horkého plynu avodních kapiček v reakční zóně se pohybuje přibližně v rozmezíod 3 do 30 m/s , ve výhodném provedení v rozmezí od 4 do 15 m/s .
8. 13. Způsob podle některého z předchozích bodů , vyz-načující se t í m , že do horkých plynu se.přivádí 20 az 100 gramů vody na m^ tohoto plynu. - 22 14. způsob podle bodu I3 , vyznaěujíeíse tím, že teplota přiváděné vody je maximálněpřibližně 40 °C, ve výhodném provedení maximálně přibliž-