CZ20011005A3

CZ20011005A3 - Způsob odstraňování organických mikroskopických nečistot z kouřových plynů

Info

Publication number: CZ20011005A3
Application number: CZ20011005A
Authority: CZ
Inventors: Roberta Miglio; Ciro Cozzolino; Angelo Bassetti
Original assignee: Snamprogetti S. P. A.
Priority date: 2001-03-20
Filing date: 2001-03-20
Publication date: 2002-11-13

Abstract

Způsob spočívá v tom, že se zajistí kontakt mezi plynem a kapalinou, přičemž jako kapalina se použije homogenní adsorpční suspenze hydrofobní a lipofilní pevné látky, tvořená syntetickými a/nebo polymerními molekulami, zvolenými z plastů, pryskyřic, pryží a/nebo silikonů ve vodném roztoku.

Description

Způsob odstraňování p 1 ynnyc-h·- spalinorganických mikroskopických nečistot a použiti· vhodné-homogenní adsorpční

-írO-Z-t-O-k-UOblast techniky

Vynález se týká způsobu odstraňování organických mikroskopických nečistot z kouřových plynů za použití vhodné homogenní adsorpční suspenze hydrofobní a lipofilní pevné látky ve vodě.

Dosavadní stav techniky

Rozsáhlý výzkum a analýzy prováděné v posledních deseti letech na polychloridbenzo-p-dioxinech (KCDD) a polychlordibenzofuranech (PCDF) dospěly k závěru, že v podstatě všechny zpracovatelské kategorie, ve kterých je chlor jednou ze složek kombinovaných se zdrojem uhlí a kovovými oxidy při teplotách vyšších než 180 °C, jsou potenciálními zdroji PCDD/F. Přítomnost PCCD/F je pozorována v plynných emisích spaloven pevného komunálního odpadu nebo průmyslového odpadu a rovněž v plynných emisích metalurgických závodů.

PCDD/F jsou nejznámějšími reprezentanty skupiny vytrvalých organických mikroskopických nečistot, které jsou obecně označovány jako POP („persistent organic pollutant), tj. skupiny, do které rovněž patří takové sloučeniny, jakými jsou například aromatické polycyklické uhlovodíky, polychlorbenzeny, polychlor bi- a tri- fenyly a • 9

01-1148-01-Če /

chlornaftaleny, které rovněž doprovázejí PCDD/F v emisích, které jsou důsledkem spalovacích procesů.

Znalost účinků POP a obava před těmito účinky POP na životní prostředí a trvale se měnící legislativa, která nařizuje velmi striktní omezení, pokud jde o zmiňované emise, vedly k trvalému vylepšování technologií zabraňujících vzniku sloučenin této skupiny a technologií kontrolujících tyto sloučeniny.

Restrikce/kontrola emisí těchto sloučenin vyžaduje použití odpovídajících technologií, které by inhibovaly tvorbu a přeměnu těchto sloučenin, v kombinaci s vhodnými způsoby odstraňování těchto sloučenin z vytékajících proudů.

PCDD/F jsou extrémně toxickými organickými mikroskopickými nečistotami a z tohoto důvodu musí být z odpadních plynných spalin zcela odstraněny.

Zpracovatelské jednotky jsou v podstatě tvořeny systémy, které odstraňují zmíněné nečistoty adsorpcí na pevných materiálech, například suchým nebo polosuchým zaváděním aktivního uhlí nebo směsí na bázi vápna a uhlí, a následnou filtrací nebo v katalytických degradačních systémech.

Způsob založený na adsorpci je omezen teplotou, která musí zůstat dostatečně vysoká, aby vyloučila kondenzaci plynných kyselin, což omezuje adsorpční kapacitu materiálu. Tato metoda navíc vyžaduje obrovská množství adsorpčních pevných látek, která jsou nezbytně spojena s produkcí kontaminovaných pevných materiálů. V těchto systémech jsou společně s organickými mikroskopickými nečistotami odstraňovány i další skupiny nečistot, jakými jsou

01-1148-01-Če

například těžké těkavé kovy a plynné kyseliny. Vzhledem k tomu, že katalytická degradace PCDD/F je v případě plynných spalin, ze kterých byla většina prášku a plynných kyselin již odstraněna, mnohem účinnější musí být tyto systémy doplněny o jednotky určené pro katalytické systémy. Katalytické systémy navíc běžně pracují při mezní teplotě přibližně 200 až 260 °C a navíc jsou i ekonomicky náročné.

Původně se do purifikační hlavice zaváděl mokrý skrubr, jehož úkolem bylo odstranit kyselé plyny (například HC1, HBr, HF, SO_X atd.). Pokud jde o suché nebo polosuché systémy, které lze použít ke stejnému účelu, mokrý skrubr (WS) nepochybně nabízí výhodu, která spočívá v garanci omezeného množství ošetřovaného vytékajícího proudu, a to zejména vody, kterou lze po fyzikálně chemickém zpracování snadno izolovat, přičemž další výhodou je mnohem lepší výkon při odstraňování kyselých plynů než alternativní suché systémy. Skrubrové konfigurace jsou rovněž účinné při odstraňování suspendovaných částic.

Zdá se, že při odstraňování kyselých plynů pomocí tradičních mokrých skrubrů v podstatě nedocházelo k odstraňování organických mikroskopických nečistot. Příklady 1 a 2 předložené přihlášky vynálezu poskytují analytické výsledky ověřovacích testů zaměřených na výkony průmyslového mokrého skrubru (Plate scrubber) při odstraňování PCDD/F. Zmiňovaný skrubr umožňuje odstranit kyselé plyny a těkavé kovy na úrovni nej lepší technologie dostupné pro tyto skupiny nečistot a lze jej tedy v tomto ohledu hodnotit velmi vysokou známkou, nicméně z pohledu odstraňování organických mikroskopických nečistot je považován za v podstatě neúčinný.

01-1148-01-Če

• · • · · · • · · · • · · · · · · • · · ·· · ·

Voest Alpíne (Organohalogen Compounds sv. 40 (1999) str. 441) vyvinul pod označením Airfine sprchový skrubr, který pracuje se samotnou vodou bez přídavku aditiv a který je částečně účinný, pokud jde o odstraňování PCDD/F spojovaných se suspendovanými částicemi tj . PCDD/F, které se zpravidla nacházejí v plynných proudech opouštějící metalurgické závody. Podstatným znakem tohoto skrubru jsou trysky, které pracují v přítomnosti dvojitého proudu vody a stlačeného vzduchu a které jsou schopny produkovat extrémně účinnou disperzi vodních kapek v kouřových plynech. Neexistuje žádný důkaz o účinnosti tohoto sprchového skrubru v případě, kdy se dioxiny v čištěných kouřových plynech výhodně nacházejí v plynné fázi, viz. například plynné spaliny pocházející ze spaloven, které již podstoupily první odlučování prachu a vstoupily do mokrého skrubru. Následující příklad 3 předložené přihlášky vynálezu popisuje typické dělení PCDD/F mezi částicovou fázi a parní fázi, měřeno v plynných spalinách na vstupu do mokrého skrubru.

V současné době již existuje několik vyvinutých a patentovaných systémů, které navrhují odstraňování dioxinů za mokra, ale toto odstraňování probíhá vždy za přítomnosti aditiv přidávaných do prací kapaliny, přičemž výhodným aditivem je v tomto případě aktivní uhlík.

Belco Technologies Corporation společně s LAB S.A. vyvinuly průmyslovou technologii mokrého praní za použití aktivního uhlíku pro odstraňování dioxinů; přičemž LAB S.A. rovněž vlastní některé patentové přihlášky na tento způsob: WO 95/15207 a WO 92/19364. Tyto patentové přihlášky nárokují použití jemně dispergovaných prášků, například aktivního uhlí (ale rovněž oxidů železa, křemíku, hliníku a titanu) pro mokré čištění plynů obsahujících PCDD/F, které

01-1148-01-Če zase obsahují katalytická centra určená pro oxidaci v přítomnosti vhodných oxidantů zachycených organických mikroskopických nečistot. EDV-De Diox technologie však vykazuje určitou komplexnost, protože obsahuje sprchovcí skrubr pro nasycení plynu, za kterým následuje úsek Venturiho typu pro adiabatickou expanzi plynných spalin, která způsobí kondenzaci par na případně přítomné částice. Získaný aerosol se nabíjí elektrickým nábojem průchodem částí, ve které se nachází elektroda, a následně se separuje pomocí elektrostatické přitažlivosti.

Společnost Avira má patentovaný (WO 97/49478) způsob odstraňování dioxinů za mokra. V tomto případě se do plynných spalin, které mají být čištěny, před jejich uvedením do kontaktu s vodným proudem, vstřikuje při teplotě přibližně 250 °C suché aktivní uhlí, ale rovněž klasické uhlí, koks, vápenec nebo penza, přičemž toto vstřikování se provádí v ocelovém skrubru s vnitřní pryžovou výstelkou. Podstatou nárokovaného způsobu je v podstatě nápad získat nízké a kontrolované emise dioxinů, pokud má použité zařízení (výstelka zařízení) adsorpční/desorpční vliv na dioxiny. U popsaného zařízení závisí odstraňování mikroskopických nečistot na rovnováze, která se vytvoří mezi koncentrací dioxinů v proudu na vstupu, množstvím dioxinů již adsorbovaných v pryžové výstelce skrubru a reziduální absorpční kapacitou zavádění absorpční pevné látky. Je třeba upozornit, že zde může docházet k významnému jevu, který spočívá v akumulaci a paměti' konstrukčních materiálů, které v důsledku nepříznivých podmínek mohou způsobit zvýšení koncentrace dioxinů v plynných spalinách opouštějících zařízení a nikoliv jejich odstranění.

01-1148-01-Če

Společnost Von Roli (Chemosphere, sv. 25, č.1-2, str. 143 až 148, 1992) publikovala výsledky různých testů odstraňováni dioxinů prováděných v mokrém skrubru průmyslové spalovny pevného komunálního odpadu, které je založeno na dávkování suchého aktivního uhlí před zavedením plynných spalin do mokrého skrubru nebo na jeho nadávkování přímo do tekutinového obvodu (Venturiho stupeň jednookruhová tryska) mokrého skrubru. U těchto testů bylo dosaženo přibližně 50% až 70% zlepšení účinnosti při odstraňování PCDD/F v porovnání s případem, kdy byla použita pouze voda. Odstraňování PCDD/F za sucha adsorpcí na regenerovatelných v umělých hmotách je popsáno v DE-44 25 658 S. Kreiszen a H. Hunsingeren.

Podstata vynálezu

Překvapivě se zjistilo, že obsah PCDD a PCDF v proudech plynů lze významně redukovat, pokud se tento proud zavede do vhodného zařízení za použití homogenní suspenze určitých adsorpčních pevných látek ve vodném roztoku.

Způsob odstraňování organických mikroskopických nečistot z kontaminovaných plynných spalin podle vynálezu za použití kontaktního zařízení umožňujícího uvedení plynu do kontaktu s kapalinou, je charakteristický použitím homogenní adsorpční suspenze hydrofobní a lipofilní pevné látky tvořené syntetickými nebo přírodními polymerními molekulami zvolenými z umělých hmot, pryskyřic, pryží a/nebo silikonů, ve vodném roztoku.

V rámci vynálezu se výhodně použijí následující plastické hmoty:

01-1148-01-Če • ·· ·· · «· · · · * ·· • · · · · · • · · · · · · • · · · · · • · · ·· · · · · ♦ polyolefiny nejvýhodněji zvolené z polyethylenu (PE), polypropylenu (PP), polybutenů a polymethylpentenu;

polymery vinylchloridu, zejména polyvinylchlorid (PVC);

aromatické polymery nejvýhodněji zvolené z polymerů styrenu, zejména polystyren, kopolymer akrilonitrilu a Styrenu (SAN) a akrylonitril-butandien-styrenové polymery (ABS).

Zvláště výhodné jsou umělé hmoty, protože si zachovávají během aplikace nezměněnou distribuci velikostí částic (netvoří jemnou frakci) a lze je tedy snadno a zcela separovat, takže nedochází ke komplikacím při fyzikálně chemickém zpracování vody, u kterého je třeba kontrolovat, srážení suspendovaných pevných látek.

Tyto pevné látky lze použít jednotlivě nebo ve směsi. Volba adsorpční pevné látky může být rovněž dána nezbytností současného odstranění dalších mikroskopických nečistot, například rtuti. V této situaci může být ve vodném roztoku rovněž suspendováno adsorpční činidlo specifické pro rtuť tvořené například aktivním uhlím opatřeným funkčními skupinami (například impregnovanými molekulami obsahujícími organické skupiny chelatizující rtuť) nebo umělými hmotami nebo pryskyřicemi s funkčními skupinami specifickými pro rtuť zvolenými například z thiolové, thiuronové, isothiouronové, pyrogallové a dithiokarbamátové skupiny.

Konkrétně může způsob podle vynálezu v podstatě zahrnovat následující kroky:

zavedení kontaminovaných kouřových plynů, které již postoupily zpracování zaměřené na odstranění prachového podílu, do zařízení umožňujícího kontakt plynu a kapaliny;

01-1148-01-Če • 99 99 • 9

9 9 • 999 praní kontaminovaných kouřových plynů v uvedeném zařízení za použití homogenní adsorpční suspenze hydrofobní nebo lipofilní pevné látky ve vodném roztoku v množství, které se pohybuje od 0,1 % hmotn. do 10 % hmotn., výhodně od 0,1 % hmotn. do 5 % hmotn. a ještě výhodněji od 0,5 % hmotn,. do 2,5 % hmotn.;

vypuštění vyčištěných kouřových plynů z uvedeného zařízení;

vypláchnutí alikvotního podílu vyčerpané adsorpční suspenze obsahující organické mikroskopické nečistoty tak, aby zůstalo zachováno více než 90% odstraňování mikroskopických nečistot, vztaženo k ekvivalentní toxicitě, nebo aby zůstala zachována koncentrace PCDD/F na výstupu nižší než 0,1 ngTEQ/^Nm3;

reintergace homogenní adsorpční suspenze v uvedeném zařízení.

Hydrofobní a lipofilní pevné látky použité v homogenních adsorpčních suspenzích by měly mít velikost částic 5 pm až 500 pm a výhodně 10 pm až 250 pm.

Zařízením umožňujícím kontakt mezi plynem a kapalinou může být:

patrová kolona suspenzní probublávací kolona sprchový skrubr

Venturiho skrubr injektor s vhodným zásobníkem.

Způsob podle vynálezu by se měl výhodně provádět tak, aby se teplota homogenní vodné suspenze v zařízení umožňujícím kontakt mezi plynem a kapalinou pohybovala v rozmezí od 30 °C do 70 °C.

01-1148-01-Ce

9 9

9

9 *

Alikvotní podíl vyčerpané adsorpční suspenze obsahující organické mikroskopické nečistoty se vypláchuje kontinuálně nebo vsádkově a pokud je to nutné, je podroben filtračnímu kroku, ve kterém se separuje hydrofobní a lipofilní pevná látka, ve které jsou uvedené organické mikroskopické nečistoty adsorbovány.

Přefiltrovanou pevnou látku lze po reintegraci čerstvé hydrofobní a lipofilní pevné látky a případně vodného roztoku znovu zavést do zařízení umožňujícího kontaktovat plyn a kapalinu.

Vyplachování lze omezit na koncentraci dalších mikroskopických a makroskopických nečistot, které jsou přítomny v systému. Vyčerpané adsorpční látky lze regenerovat, spálit nebo případně podrobit inertizačnímu nebo stabilizačnímu zpracování, přičemž volba zpracovatelského postupu závisí na dočasné přítomnosti dalších skupin nečistot a rovněž organických mikroskopických nečistot.

Pokud například adsorpční pevné látky akumulují kromě organických sloučenin těžké kovy, potom je výhodné použít inertizaci, nicméně v dalších případech může být použito regenerační zpracování tepelného nebo chemického typu, které je známo z literatury.

Způsob podle vynálezu lze provádět za použití různých provozních postupů, ať již jde o přidání čerstvé adsorpční pevné látky nebo o separaci vyčerpané adsorpční látky.

Úplnějšímu pochopení vynálezu může sloužit obr. 1, který poskytuje provozní schéma.

v a · λ ··*«»**

01-1148-01-če . _::

Znečištěné plynné spaliny 1. se zavádí do pračky A a zbavují kontaminačních látek a zařízení opouštějí již dekontaminované spaliny 2.

Alikvotní podíl suspenze _4 se odstraní pomocí čerpadla P a případně se pošle do filtračního zařízení F, kde proběhne separace adsorpční pevné látky ve které jsou nakumulovány mikroskopické nečistoty odstraněné z plynných spalin. Přefiltrovaná kapalina 6 je v závislosti na složení plynných spalin na vstupu do pračky A a následně na přítomnosti dalších skupin nečistot poslána k fyzikálněchemickému zpracování, nebo alternativně může být po případně použité reintegraci vodného roztoku kontinuálně nebo periodicky přidávána čerstvá adsorpční pevná látka.

Další výhody a znaky vynálezu se stanou zřejmějšími po prostudování následujících příkladů. Je třeba upozornit, že následující příklady mají pouze ilustrativní charakter a nikterak neomezují rozsah vynálezu, který je jednoznačně vymezen přiloženými patentovými nároky.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1 - kontrolní

Kouřové plyny, jejichž složení je naznačeno v tabulce I, se zavedou do mokrého skrubru s dvojitým okruhem kyseliny a báze, který má průměr 3 m a výšku 25 m, rychlostí 40 000 ^Nm3/h a protisměrně proplachují vodou proudící rychlostí 60 m³/h v kyselinovém obvodu a vodou proudící rychlostí 4 m³/h v bazickém obvodu.

Detailní popis PCDD/F, t j. analýzu všech toxických isomerů na vstupu a výstupu skrubru, uvádí tabulka II ve sloupcích nadepsaných „IN, resp. „OUT. Odstraňování

01-1148-01-Če spalin se provádí za použití skleněné linky pro odebírání vzorků a filtračně/kondenzační metody popsané v EN 1948-1. Tabulka II uvádí kromě koncentrace každého jednotlivého toxického isomeru PCDD/F (ng/^Nm3) rovněž ekvivalentní hodnotu toxicity na jednotku objemu (ngTEQ/^Nm3) , přičemž odpovídající ekvivalentní hodnota toxicity (TEF) se vypočte jako součet koncentrací každého jednotlivého isomeru produktů.

Odstranění PCDD/ ve smyslu ekvivalentní toxicity je nejmírnější a dosahuje 14 %.

Ve stejném skrubru se čistily spaliny, které po vyčištění měly residuální obsah HC1 menší než 2 ppm a SO2 menší než 10 ppm, což naznačuje, že tento skrubr je sice extrémně účinný, pokud jde o redukci kyselých plynů, ale není schopen účinně odstraňovat PCDD/E.

Příklad 2 - kontrolní

Plynné spaliny mající složení detailně naznačené v tabulce I ve sloupci uvedeném „IN se zavedou do mokrého skrubru s dvojitým obvodem kyseliny a báze, který má průměr 3 m a výšku 25 m, rychlostí 40 000 ^Nm3/h a protisměrně proplachují vodou proudící rychlostí 60 m³/h v kyselinovém obvodu a vodou proudící rychlostí 4 m³/h v bazickém obvodu. Výsledky analýzy vystupujících plynů jsou uvedeny ve stejné tabulce ve sloupci označeným „OUT.

Může se zdát překvapivé, že koncentrace PCDD/F na výstupu (0,52 rngTEQ/^Nm3) z mokrého skrubru je vyšší než koncentrace na vstupu. Toto chování lze přičíst tzv. „paměťovému efektu konstrukčních materiálů skrubru

01-1148-01-Če • · • 4 * • ··* • · *· ·· ·· · · · · • · · · * • · · · ♦ · • 9 · · · »9· ·· 4* (v tomto konkrétním příkladu materiálu Derakane) , který má tendenci v důsledku změn provozních podmínek v koloně, zpravidla spojených s aktivací zařízení nebo se zaváděním vsádky do pece spalovny adsorbovat/desorbovat PCDD/F. Tento jev, který má extrémní negativní dopad a může způsobit poškození zařízení tím, že dojde k překročení emisních limitů, je obtížné předpokládat.

Příklad 3 - kontrolní

Spaliny vznikající spalováním tuhého komunálního odpadu, které byly podrobeny tepelnému regeneračnímu zpracování a odstranění prachového podílu a které jsou podle výsledku analýzy naznačených v tabulce IV ve sloupci uvedeném „IN, kontaminované PCDD/F se zavádějí do probublávací kolony (bez suspenze) za použití kruhového kapalinového čerpadla umístěného před probublávací kolonou a místa pro odběr vzorků spalin opouštějících kolonu. Prototyp probublávací kolony použité v tomto příkladu (válcovitý tvar o průměru 20 cm) je zcela vyroben ze skla/teflonu, čímž je vyloučena případná interference konstrukčních materiálů, která by mohla ovlivnit analytická měření (sklo a teflon patří mezi materiály, které mají nejnižší specifickou adsorpci pro PCDD/F). Spaliny se do kolony zavádějí rychlostí 22 ^Nm3/h při atmosférickém tlaku a teplotě 180 °C pomocí perforované desky a distribuují v objemu vody ležící nad touto deskou, který odpovídá 10 1. Teplota kapaliny je přibližně 50 °C a celková výška kapaliny (voda + plynná fáze) je 50 cm. Výsledky analýzy vystupujících spalin jsou uvedeny v tabulce IV ve sloupci označeném „OUT. Dosažené odstranění PCDD/F ve smyslu změny ekvivalentní toxicity je zanedbatelné (menší než 4 %) ,

01-1148-01-Če přičemž variabilita mezi dvěma analytickými výsledky je nižší než analytická chyba měření a z naměřených hodnot tedy vyplývá, že pokud se pracuje pouze s vodou, t j . bez přídavku adsorpční pevné látky, potom nedojde k odstranění dioxinu ze spalin.

Příklad 4

Spaliny vznikající spalováním tuhého komunálního odpadu, které byly podrobeny tepelnému regeneračnímu zpracování a odstranění prachového podílu a které jsou podle výsledku analýzy naznačených v tabulce IV ve sloupci uvedeném „IN kontaminované PCDD/F, se zavádějí do probublávací kolony (bez suspenze) za použití kruhového kapalinového čerpadla umístěného před probublávací kolonou a místa pro odběr vzorků spalin opouštějících kolonu. Prototyp probublávací kolony použité v tomto příkladu má válcovitý tvar o průměru 20 cm. Spaliny se do kolony zavádějí rychlostí 16 ^Nm3/h při atmosférickém tlaku a teplotě 170 °C pomocí perforované desky a distribuují v objemu vody ležící nad touto deskou, který odpovídá 12 1, ve které jsou suspendovány částice PVC o velikosti 130 pm až 150 pm v koncentraci 2,5 % hmotn. Teplota suspenze je přibližně 50 °C a celková výška kapaliny (voda + plynná fáze) je 60 cm. Výsledky analýzy vystupujících spalin jsou uvedeny v tabulce IV ve sloupci označeném „OUT.

Dosažené odstranění PCDD/F ve smyslu změny ekvivalentní toxicity je významné. Koncentrace dioxínů naměřená ve spalinách opouštějících probublávající kolonu naplněnou vodnou suspenzí plastické hmoty je přibližně o

01-1148-01-Če •· · · ·· ·· · ·· · · · · ·«·· ···· · ♦ · ·· · • · ···· · ······ ·

9 9 9 9 9 9 9 9

9 ··«·· ♦ ♦ ··· jeden řád menší než mezní hodnota daná platnými předpisy v Itálii a odpovídá 0,1 ngTEQ/^Nm3.

Příklad 5

Pro hodnocení výkonu patrové kolony s dvojitým okruhem (kyselinový a bazický) při odstraňování PCDD/F se použil provozní simulátor, přičemž v horním obvodu kolony byla obsažena homogenní suspenze polypropylenu ve vodě (2,5 % hmotn.).

Mokrý skrubr, jehož chování bylo simulováno tímto příkladem, je charakteristický následujícími parametry: tři kroky (dva v bazickém okruhu), průměr 3 m, patra horního okruhu jsou perforovaná, výška perforovaných pater 63 mm, perforovaná frakce 0,26. Při výpočtu byl vzat v úvahu jak transport materiálu, tak vyváženost fází.

Do kolony se při teplotě 140 °C zavedly rychlostí 40 000 ^Nin3/h spaliny ze spalovacího procesu, přičemž spaliny měly následující molární složení: 11,1 % vody, 71,9 % dusíku, 9,5 % kyslíku a 7,5 % oxidu uhličitého kontaminovaného PCDD/F při koncentraci 0,533 ngTEQ/^Nm3. Praní nečistot se provádělo ve dvou sekcích kolony, do kterých se zaváděly dva proudy kapaliny ze dvou různých okruhů.

Vypočtené výsledky naznačily, že účinnost vypírání PCDD/F je v kyselinové sekci 1,4 % a v bazické sekci 91,2 % a koncentrace na výstupu se tedy sníží na 0,048 ngTEQ/^Nrtl3. Celková vyváženost makroskopických složek je uvedena v tabulce VI.

01-1148-01-Če

Tabulka I

Složky	(%v)	(ng/^Nm3)	(ng/^Nm3)
h₂o	10,7
0₂	10,5
n₂	71,1
co			1
co₂	7,8
PCDD/F		0,19
TEQ
Hg		1	0,15
Prášky			1
HC1			500
HF			1
so_x			42

01-1148-01-Če

Tabulka II

9·· · · · 99

9 · 9999 · · 9

99·· · 9 9 ·· · · · 9 9 · 9 9 999 ·

99· 9999·

Isomery	TEF	IN	OUT
2,3,7,8 TCDD	ng/Nm³	1	0,023	0,017
1,2,3,7,8 PeCDD	ng/Nm³	0,5	0,048	0,081
1,2,3,4,7,8 HxCDD	ng/Nm³	0,1	0,022	0,032
1,2,3,6,7,8 HxCDD	ng/Nm³	0,1	0,031	0, 064
1,2,3,7,8,9 HxCDD	ng/Nm³	0,1	0,037	0, 029
1,2,3,4,6,7,8 HpCDD	ng/Nm³	0,01	0,175	0,229
OCDD	ng/Nm³	0,001	0,484	0,412
2,3,7,8, TCDF	ng/Nm³	0,1	0,063	0,113
1,2,3,7,8 PeCDF	ng/Nm³	0,05	0,204	0,105
2,3,4,7,8 PeCDF	ng/Nm³	0,5	0, 139	0,087
1,2,3,4,7,8 HxCDF	ng/Nm³	0,1	0,180	0, 078
1,2,3,6,7,8 HxCDF	ng/Nm³	0,1	0,111	0,084
2,3,4,6,7,8 HxCDF	ng/Nm³	0,1	0,083	0,064
1,2,3,7,8,9 HxCDF	ng/Nm³	0,1	0,013	0,007
1,2,3,4,6,7,8 HpCDF	ng/Nm³	0,01	0,233	0,172
1,2,3,4,7,8,9 HpCDF	ng/Nm³	0,01	0,028	0,023
OCDF	ng/Nm³	0,001	0,072	0,060
PCDD/F	ngTEQ/Nm³		0,187	0,160

TEF = faktor ekvivalentní toxicity

01-1148-01-Ce

Tabulka III

Isomery		TEF	IN	OUT
2,3,7,8 TCDD	ng/Nm³	1	0,018	0,016
1,2,3,7,8	ng/Nm³	0,5	0,040	0,051
PeCDD
1,2,3,4,7,8	ng/Nm³	0,1	0,032	0,068
HxCDD 1,2,3,6,7,8 HxCDD	ng/Nm³	0,1	0,079	0,216
1,2,3,7,8,9	ng/Nm³	0,1	0,090	0,202
HxCDD 1,2,3,4,6,7,8 HpCDD	ng/Nm³	0,01	0,599	1,351
OCDD	ng/Nm³	0,001	1,777	2,168
2,3,7,8, TCDF	ng/Nm³	0,1	0,083	0,085
1,2,3,7,8	ng/Nm³	0,05	0,288	0, 321
PeCDF
2,3,4,7,8	ng/Nm³	0,5	0,322	0,444
PeCDF
1,2,3,4,7,8	ng/Nm³	0,1	0,364	0,604
HxCDF
1,2,3,6,7,8	ng/Nm³	0,1	0,222	0,385
HxCDF
2,3,4,6,7,8	ng/Nm³	0,1	0,230	0,497
HxCDF
1,2,3,7,8,9	ng/Nm³	0,1	0,016	0,030
HxCDF
1,2,3,4,6,7,8	ng/Nm³	0,01	0,841	1,650
HpCDF 1,2,3,4,7,8,9 HpCDF	ng/Nm³	0,01	0,088	0,193
OCDF	ng/Nm³	0,001	0,459	0,576
PCDD/F	ngTEQ/Nm³		0,34	0,52

01-1148-01-Ce • to · ♦ ♦· ·· · • · · to to to · to · to to • ••to to · · ·· · • to····· ·· ··· · · ··· ······ ·· · ····· ·· ···

Tabulka IV

Isomery 2,3,7,8 TCDD	ng/Nm³	TEF 1	IN 0,016	OUT 0,015
1,2,3,7,8 PeCDD	ng/Nm³	0,5	0,030	0,027
1,2,3,4,7,8 HxCDD	ng/Nm³	0,1	0,005	0,005
1,2,3,6,7,8 HxCDD	ng/Nm³	0,1	0,016	0,008
1,2,3,7,8,9 HxCDD	ng/Nm³	0,1	0,009	0,005
1,2,3,4,6,7,8 HpCDD	ng/Nm³	0,01	0,014	0,003
OCDD	ng/Nm³	0,001	0,001	0,0004
2,3,7,8, TCDF	ng/Nm³	0,1	0,027	0,027
1,2,3,7,8 PeCDF	ng/Nm³	0,05	0,008	0,010
2,3,4,7,8 PeCDF	ng/Nm³	0,5	0,115	0,108
1,2,3,4,7,8 HxCDF	ng/Nm³	0,1	0,023	0,042
1,2,3,6,7,8 HxCDF	ng/Nm³	0,1	0,015	0,024
2,3,4,6,7,8 HxCDF	ng/Nm³	0,1	0,017	0,018
1,2,3,7,8,9 HxCDF	ng/Nm³	0,1	0,001	0,0037
1,2,3,4,6,7,8 HpCDF	ng/Nm³	0,01	0,005	0,0038
1,2,3,4,7,8,9 HpCDF	ng/Nm³	0,01	0,001	0,0008
OCDF	ng/Nm³	0,001	0,0003	0,0002
PCDD/F	ngTEQ/Nm³		0,310	0,306

01-1148-01-Če

Tabulka V

4·· ·····* • 4····· ·· 444 4 4

444 4·····

4 44444 4· ··«

Isomery	TEF	IN	OUT
2,3,7,8 TCDD	ng/Nm³	1	0,019	0,002
1,2,3,7,8 PeCDD	ng/Nm³	0,5	0,060	0,002
1,2,3,4,7,8 HxCDD	ng/Nm³	0,1	0,039	0,004
1,2,3,6,7,8 HxCDD	ng/Nm³	0,1	0, 082	0,005
1,2,3,7,8,9 HxCDD	ng/Nm³	0,1	0,051	0,004
1,2,3,4,6,7,8 HpCDD	ng/Nm³	0,01	0,498	0,011
OCDD	ng/Nm³	0,001	1,639	0,016
2,3,7,8, TCDF	ng/Nm³	0,1	0,660	0,002
1,2,3,7,8 PeCDF	ng/Nm³	0,05	0,207	0,003
2,3,4,7,8 PeCDF	ng/Nm³	0,5	0,242	0, 007
1,2,3,4,7,8 HxCDF	ng/Nm³	0,1	0,859	0, 005
1,2,3,6,7,8 HxCDF	ng/Nm³	0,1	0,347	0,006
2,3,4,6,7,8 HxCDF	ng/Nm³	0,1	0,463	0,006
1,2,3,7,8, 9 HxCDF	ng/Nm³	0,1	0,030	0,003
1,2,3,4,6,7,8 HpCDF	ng/Nm³	0,01	1,961	0,020
1,2,3,4,7,8,9 HpCDF	ng/Nm³	0,01	0,481	0,004
OCDF	ng/Nm³	0,001	4,445	0,004
PCDD/F	ngTEQ/Nm³		0,469	0,012

01-1148-01-Ce

Tabulka VI • · • · · • ···· ·

	Spaliny IN	spaliny OOT	kyselina proplacho vání	kyselina doplněni	báze proplacho váni	báze doplněni

Teplota	140,0	40,0	59,2	60,0	40,0	40,0

Průtok parné fáze (M_/h)	40 000	38 401
Průtok kapalné fáze (m³/h)			2,0	5,3	5,3	0,8

Maximální průtok(kg /h)
H2O	3554	2276	2018	5264	5323	799
n₂	35 924	35 919	1		4
Oz	5452	5451			1
002	5920	5913	1		6

Celkem	50 851	49 559	2021	5264	5334	799

01-1148-01-Če

·· ·♦ · • · « · · · • · 9 · · • · · · · · • · 9 9 9

99 ♦ · 99 ·

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob odstraňování organických mikroskopických nečistot z kontaminovaných kouřových plynů za použití zařízení, které umožňuje kontakt mezi plynem a kapalinou, vyznačený tím, že se použije homogenní adsorpční suspenze hydrofobní a lipofilní pevné látky tvořená syntetickými nebo polymerními molekulami ve vodném roztoku.
2. Způsob podle nároku 1 vyznačený tím, že se polymerní molekuly zvolí z umělých hmot, pryskyřic, pryží a/nebo silikonů.
3. Způsob podle nároku 2 vyznačený tím, že se jako plastické hmoty použijí polyolefiny, vinylchloridové polymery a styrenové polymery.
4. Způsob podle nároku 3 vyznačený tím, že se polyolefiny zvolí z polyethylenu (PE), polypropylenu (PP) a polybutenů.
5. Způsob podle nároku 3 vyznačený tím, že vinylchloridovým polymerem je polyvinylchloriod (PVC).

01-1148-01-Ce •Φ · · φφ ·« φ φφφ φφφ» φφφφ φφφφ φφφ φφ φ φ φφφφφ φ φφ φφφ φ φ φφφ φφφφφφ φφ φ φφφφφ φ · φφφ
6. Způsob podle nároku 3 vyznačený tím, že se styrenové polymery zvolí z polystyrenu, akrylnitrilstyrenového polymeru (SAN) a akrylonitril-butadienstyrenových polymerů (ABS).
7. Způsob podle alespoň jednoho nároku 1 až 6 vyznačený tím, že v podstatě zahrnuje následující kroky:

zavedení kontaminovaných kouřových plynů, které již byly případně podrobeny zpracování zaměřenému na odstranění pachového podílu, do zařízení umožňujícího kontakt plynu a kapaliny;

praní kontaminovaných kouřových plynů v uvedeném zařízení za použití homogenní adsorpční suspenze hydrofobní nebo lipofilní pevné látky, zvolené z plastických hmot, pryskyřic a/nebo pryží, ve vodném roztoku v množství, které se pohybuje od 0,1 % hmotn. do 10 % hmotn., vypuštění vyčištěných kouřových plynů z uvedeného zařízení;

vypláchnutí alikvotního podílu vyčerpané adsorpční suspenze obsahující organické mikroskopické nečistoty tak, aby zůstalo zachováno více než 90% odstraňování mikroskopických nečistot, vztaženo k ekvivalentní toxicitě, nebo aby zůstala zachována koncentrace PCDD/F na výstupu nižší než 0,1 ngTEQ/Nm³;

reintegace homogenní adsorpční suspenze v uvedeném zařízení.
8. Způsob podle nároku 7 vyznačený tím, že, hydrofobní a lipofilní pevné látky použité v homogenní vodné suspenzi mají koncentraci 0,1 % hmotn. až 5 % hmotn.

01-1148-01-Če

44 * • · · • 4 4 4

4 4 «444 4 • 4 ·

44 ·

4 44 44 4

4» 4 4 4 4 44

4 4 4 4 4 4

4 4 4 4 4 4 4

4 4 · 4 4 4

444 44 44 444
9. Způsob podle nároku 8 vyznačený tím, že, hydrofobní a lipofilní pevné látky použité v homogenní vodné suspenzi mají koncentraci 0,5 % hmotn. až 2,5 % hmotn.
10. Způsob podle nároku 7 vyznačený tím, že, hydrofobní a lipofilní pevné látky použité v homogenní vodné suspenzi mají velikost částic 5 pm až 500 pm.
11. Způsob podle nároku 10 vyznačený tím, že, hydrofobní a lipofilní pevné látky použité v homogenní vodné suspenzi mají velikost částic výhodně 10 pm až 250 pm.
12. Způsob podle nároku 7 vyznačený tím, že, teplota homogenní vodné suspenze v zařízení, které umožňuje kontakt mezi plynem a kapalinou se pohybuje od 30 °C do 70 °C.
13. Způsob podle nároku 1 vyznačený tím, že, zařízením, které umožňuje kontakt mezi plynem a kapalinou je patrová kolona.

01-1148-01-Ce

4 4

4 4

4 4

4 4 • 44 ·

4 4 4 4

4 44444 4

4 4 4

44 4 4
14. Způsob podle nároku 1 vyznačený tím, že, zařízením, které umožňuje kontakt mezi plynem a kapalinou je suspenzni probublávací kolona.
15. Způsob podle nároku 1 vyznačený tím, že, zařízením, které umožňuje kontakt mezi plynem a kapalinou je sprchový skrubr.
16. Způsob podle nároku 1 vyznačený tím, že, zařízením, které umožňuje kontakt mezi plynem a kapalinou je Venturiho skrubr.
17. Způsob podle nároku 7 vyznačený tím, že, se alikvotní podíl suspenze obsahující organické mikroskopické nečistoty odešle do filtračního kroku, kde se separuje hydrofobní a lipofilní pevná látka, ve které jsou adsorbovány organické mikroskopické nečistoty.

13. Způsob podle nároku 17 vyznačený tím, že, se alikvotní podíl suspenze po odfiltrování, které ji oddělí od hydrofobní a lipofilní pevné látky, recykluje do probublávací kolony, a to po reintegraci čerstvé hydrofobní a lipofilní pevné látky a případně i vodného roztoku.
19. Způsob podle nároku 7 vyznačený tím, že, se vyplachování alikvotního podílu suspenze provádí kontinuálně.

01-1148-01-Ce • « • · • · ·
20. Způsob podle nároku 7 vyznačený tím, že, se vyplachování alikvotního podílu suspenze provádí vsádkově.
21. Způsob podle alespoň jednoho nároku 1 až 20 v yznačený tím, že mezi organickými mikroskopickými nečistotami jsou přítomny dioxiny.