CZ2017559A3 - Způsob zpracování produktu po odsíření spalin polosuchou vápencovou metodou a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Způsob zpracování produktu po odsíření spalin polosuchou vápencovou metodou a zařízení k provádění tohoto způsobu Download PDF

Info

Publication number
CZ2017559A3
CZ2017559A3 CZ2017-559A CZ2017559A CZ2017559A3 CZ 2017559 A3 CZ2017559 A3 CZ 2017559A3 CZ 2017559 A CZ2017559 A CZ 2017559A CZ 2017559 A3 CZ2017559 A3 CZ 2017559A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
reactor
product
evaporator
outlet
semi
Prior art date
Application number
CZ2017-559A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ307620B6 (cs
Inventor
Bohumír Čech
Zbyszek Szeliga
Pavel DVOŘÁK
Zuzana Vávrová
Radim Fojtů
Ondřej Palička
Original Assignee
Vysoká Škola Báňská-Technická Univerzita Ostrava
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vysoká Škola Báňská-Technická Univerzita Ostrava filed Critical Vysoká Škola Báňská-Technická Univerzita Ostrava
Priority to CZ2017-559A priority Critical patent/CZ307620B6/cs
Publication of CZ2017559A3 publication Critical patent/CZ2017559A3/cs
Publication of CZ307620B6 publication Critical patent/CZ307620B6/cs

Links

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

Způsob zpracování produktu, který vzniká po odsíření spalin polosuchými vápennými postupy a zahrnující jeho úpravu a zařízení k provádění této úpravy.

Description

Oblast techniky
Technické řešení se týká způsobu využití produktu po odsíření spalin polosuchými vápennými postupy užívanými v tepelné energetice při spalování fosilních paliv a dále se týká sestavy zařízení k provádění tohoto způsobu. Vynález tedy spadá zejména do oblasti tepelné energetiky.
Dosavadní stav techniky
Polosuchá metoda odsíření spalin spočívá v nástřiku vodní suspenze vápenného hydrátu do speciálního typu sušárny, ve které reagují kyselé složky spalin, jako jsou oxidy síry, halogenvodíky s vápennými solemi. Voda v suspenzi se odpaří a přejde, ve formě vodní páry, do proudu spalin. Zbývající vápenné soli jsou produktem odsíření a odcházejí ze sušárny jako sypký prášek. Takto vzniklý produkt je tvořen směsí vodou rozpustných a vodou nerozpustných vápenných solí. Jedná se o sírany, siřičitany, chloridy a fluoridy s různým obsahem vázané i volné vody. Směs doplňují nerozpustné inertní látky popílku a případně další nečistoty. Produkt vzniklý po odsíření spalin je ukládán na skládku nebezpečných odpadů. Důvodem zařazení produktu odsíření do kategorie N (Katalog odpadů) je vyluhovatelnost rozpustných solí. Náklady na ukládání nebezpečných odpadů prodražují provoz takového zařízení.
Ve spisu DE 3331839 Cl je popsán způsob užití sádrovce (dihydrát síranu vápenatého) získaného při mokrém odsíření spalin pro přípravu α-hemihydrátu (CaSCfi · /2 H2O). Dehydratace se provádí vsádkově, za zvýšené teploty (80 až 100 °C) a přídavkem kyseliny sírové, která převede zbytkový vápenec nebo vápenný hydrát na potřebný síran. Vytvořená suspenze je odfiltrována, vyprána horkou vodou a vysušena. Vzniklý α-hemihydrát lze komerčně využít např. ve stavebnictví. Tento způsob využití produktu po odsíření spalin mokrou vápencovou metodou se jeví jako energeticky náročný a nevyužívá přítomné rozpustné sloučeniny síry a chlóru v produktu.
Předložené technické řešení si klade za úkol navrhnout způsob a zařízení umožňující komplexní využití produktů po odsíření spalin polosuchou vápennou metodou včetně využití rozpustných solí.
Podstata vynálezu
Výše uvedený úkol splňuje způsob využití produktu po odsíření spalin polosuchými vápennými postupy zahrnující chemickou přeměnu v reaktoru sjeho následnou filtrací. Podstata řešení spočívá vtom, že je produkt po odsíření smíšen s vodou o teplotě cca 50 až 70 °C v reaktoru a k této směsi je přidáno jakékoliv oxidační činidlo. Tím může být např. proud vzduchu, který je za stálého míchání přiváděn do reaktoru. Účinkem oxidačního činidla dochází k přeměně dosud nezreagovaných solí CaSO, na CaSCh a poté k rekrystalizaci na dihydrát; CaSC>4 · 2H2O. Vzhledem ke způsobu přípravy je pro tento produkt užíváno synonymum energosádrovec. Suspenze energosádrovce je odváděna k odvodnění, kde jsou odděleny krystaly energosádrovce pro využití ve stavebnictví a případně jsou odděleny nerozpustné nečistoty od roztoku rozpustných solí.
Dále je důležité oddělení rozpustných solí a možnost jejich dalšího využití (zejména rozpustné soli CaCE). Roztok solí, převážně chloridů, je následně zahuštěn v odparce. Pevná fáze krystalů solí je odvedena k využití např. jako posypová sůl nebo je určena pro další zpracování v chemickém průmyslu.
- 1 CZ 2017 - 559 A3
Pára z odparky s výhodou kondenzuje. Teplo uvolněné při kondenzaci je využito pro ohřev reaktoru a vzniklý kondenzát (horká voda) je vracen do reaktoru pro rozpouštění surového produktu po polosuché metodě odsíření.
Zařízení k provádění výše uvedeného způsobu se skládá z reaktoru opatřeného podávacím zařízením vstupního produktu, topným zařízením, míchacím zařízením a provzdušňovacími tryskami. Provzdušňovací trysky slouží jako přívod plynné oxidační směsi pro oxidaci přítomného siřičitanu vápenatého na sádrovec. Plynná oxidační směs může být tvořena vzduchem nebo vzduchem, který je obohacen ozonem. Pro vhánění plynné směsi jsou provzdušňovací trysky napojeny na kompresor. Po oxidaci jez reaktoru vypuštěna suspenze na filtr, kde jsou od sebe odděleny pevná a kapalná fáze finálního produktu, tedy zde dochází k oddělení kapalného filtrátu obsahujícího rozpustné soli a pevné fáze - krystalický energosádrovec. Roztok solí je dále veden do odparky, ze které se výstupem pro páru, odvádí brýdové páry do kondenzátoru. Zahuštěná směs solí odchází z odparky výstupem pro oddělené soli. Výstup odparky pro páru může být přes kondenzátor napojen na reaktor.
Objasnění výkresů
Zařízení k provádění uvedeného způsobuje na přiloženém obrázku 1.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Do reaktoru 1 o obsahu 220 1, je přiváděn, pod míchací zařízení 4 provzdušňovacími tryskami 5, z kompresoru 6 tlakový vzduch. Do reaktoru 1. je dále přidáno 150 litrů horké vody. Teplota vody se udržuje pomocí topného zařízení 3 na 60 až 70 °C. Za stálého míchání je do vody přidáno podávacím zařízením 2 vstupního produktu 30 kg sypké směsi po polosuché metodě odsíření. V tomto případě směs obsahuje 63 % hmotn. CaSCh, 15 % hmotn,. sádrovce, 8 % hmotn. CaCL, 1 % hmotn. CaF2, 8 % hmotn. popílku a 5 % hmotn. vlhkosti. Po nadávkování sypké směsi je do suspenze přiváděn provzdušňovacími tryskami 5 vzduch jako oxidační činidlo. Objemový průtok vzduchu je 80 Nm3/h. Po 30 minutách je suspenze vypuštěna na vakuový bubnový filtr 7, kde je oddělena tuhá fáze, taje promyta horkou vodou a pevná fáze finálního produktu 8, tedy filtrační koláč, je vysušen. Vysušený filtrační koláč obsahuje v tomto případě 89 % hmotn. síranů; 1,5 % hmotn. siřičitanů a 9,5 % hmotn. popílku.
Kapalná fáze finálního produktu 8, tedy filtrát je v odparce 9 zahuštěn pro následnou krystalizaci. Brýdové páry z odparky 9 jsou odsávány výstupem 11 par do kondenzátoru 13. Kondenzát z kondenzátoru 13 je dávkován do reaktoru 1 jako součást dávkované horké vody. Směs solí je odtahována z odparky 9 výstupem 12 pro oddělené soli, přičemž následně se soli odfiltrují a suší. Teplota v odparce 9 je udržována na požadované hodnotě vnějším ohřevem 10. Zbytek matečného louhu je vracen zpět ke krystalizaci spolu s filtrátem, tedy kapalnou fází finálního produktu 8, po izolaci energosádrovce.
Příklad 2
Do stejného reaktoru 1, jako v příkladu 1, je přivedeno 150 litrů horké vody. Teplota vody je udržována topným zařízením 3 na 60 až 70 °C. Za stálého míchání míchacím zařízením 4, je do vody přidáno podávacím zařízením 2 vstupního produktu 32 kg sypké směsi po polosuché metodě odsíření. Složení sypké směsi je stejné jako v příkladu 1. Ke vzniklé suspenzi je postupně
-2CZ 2017 - 559 A3 přidáno 12 litrů padesátiprocentního peroxidu vodíku. Po nadávkování je směs 10 minut vymíchávána a následně je suspenze vypuštěna na vakuový bubnový filtr 7, kde je odfiltrována tuhá fáze, která je dále promyta horkou vodou a finální produkt 8, ve formě filtračního koláče, je vysušen v sušárně. Vysušený filtrační koláč neobsahuje siřičitany, ale vedle síranů ještě 9,7 % hmotn. popílku.
Kapalná fáze finálního produktu 8, tedy filtrát jev odparce 9 zahuštěn ke krystalizaci málo rozpustného fluoridu vápenatého. Vzniklá suspenze je filtrací rozdělena na krystaly fluoritu vápenatého a zbývající filtrát je použit jako základ při přípravě solanky. Krystaly fluoritu jsou dále využity, jako krycí sůl při termickém zpracování hliníku nebo jeho slitin.
Příklad 3
Do reaktoru 1_ o obsahu 220 1, opatřeného míchacím zařízením 4 ve formě rychloběžného míchadla, je pod míchací zařízení 4 přiváděn, z kompresoru 6 tlakový vzduch. Do reaktoru 1 je přivedeno 150 litrů horké vody. Teplota vody je udržována topným zařízením 3 na 60 až 70 °C. Za stálého míchání je do teplé vody přidáno podávacím zařízením 2 produktu 30 kg sypké směsi po polosuché metodě odsíření. Směs obsahuje 63 % hmotn. CaSCh, 15 % hmotn. sádrovce, 8 % hmotn. CaCL, 1 % hmotn. CaF2, 8 % hmotn. popílku a 5 % hmotn. vlhkosti. Po nadávkování sypké směsi je do suspenze přiváděna směs vzduchu a ozonu pro oxidaci siřičitanů. Koncentrace ozonu je v tomto případě 2,8 %. Objemový průtok směsi plynů je 70 Nm3/h. Po 30 minutách je suspenze vypuštěna na vakuový bubnový filtr 7, kde je oddělena tuhá fáze, taje promyta horkou vodou a finální produkt 8 ve formě filtračního koláče je sušen v sušárně. Vysušený filtrační koláč obsahuje 89 % hmotn. síranů, 1,5 % hmotn. siřičitanů a 9,5 % hmotn. popílku.
Kapalná fáze finálního produktu 8, tedy filtrát jev odparce 9 zahuštěn pro krystalizaci málo rozpustného fluoridu vápenatého. Vzniklá suspenze je filtrací rozdělena na krystaly fluoritu vápenatého a zbývající filtrát je použit jako základ při přípravě solanky. Krystaly fluoritu jsou dále využity jako krycí sůl při termickém zpracování hliníku nebo jeho slitin.
Průmyslová využitelnost
Zařízení je využitelné ve všech oblastech průmyslu, ve kterých je uplatněn způsob odsíření spalin polosuchou vápencovou metodou.
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (4)

1. Způsob zpracování produktu po odsíření spalin polosuchými vápennými postupy zahrnující úpravu v reaktoru (1) s následnou filtrací, vyznačující se tím, že vstupní produkt je, při teplotě v rozmezí od 50 do 70 °C, smísen s vodou v reaktoru (1) s oxidačním činidlem, dále je vzniklá suspenze za stálého míchání provzdušňována vzduchem, přičemž v této suspenzi dochází k oxidaci po dobu nutnou k přeměně většiny siřičitanů na sírany a vzniká tak finální produkt (8), jehož suspenze je odváděna k filtraci ve vakuovém bubnovém filtru (7), kde je finální produkt (8) oddělen od suspenze a následně je zbylý filtrát odvodněn v odparce (9), odkud je zahuštěný roztok solí odváděn k dalšímu využití.
-3 CZ 2017 - 559 A3
2. Způsob zpracování podle nároku 1, vyznačující se tím, že pára z odparky (9) kondenzuje při zpětném využití tepla v reaktoru (1) a vzniklý kondenzát je recyklován zpět do reaktoru (1).
3. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 1, vyznačující se tím, že je složeno z reaktoru (1) opatřeného dávkovacím zařízením (2) vstupního produktu, topným zařízením (3), míchacím zařízením (4) a provzdušňovacími tryskami (5), které jsou umístěny u dna reaktoru (1), dále je reaktor (1) napojen na vakuový bubnový filtr (7) s výstupem pro pevnou fázi finálního produktu (8) a výstupem pro roztok kapalné fáze, který je napojen na odparku (9) s výstupem (11) pro páru a s výstupem (12) pro oddělené soli.
4. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že výstup (11) páry z odparky (9) je přes kondenzátor (13) napojen na reaktor (1).
CZ2017-559A 2017-09-19 2017-09-19 Způsob zpracování produktu po odsíření spalin polosuchou vápencovou metodou a zařízení k provádění tohoto způsobu CZ307620B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2017-559A CZ307620B6 (cs) 2017-09-19 2017-09-19 Způsob zpracování produktu po odsíření spalin polosuchou vápencovou metodou a zařízení k provádění tohoto způsobu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2017-559A CZ307620B6 (cs) 2017-09-19 2017-09-19 Způsob zpracování produktu po odsíření spalin polosuchou vápencovou metodou a zařízení k provádění tohoto způsobu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2017559A3 true CZ2017559A3 (cs) 2019-01-16
CZ307620B6 CZ307620B6 (cs) 2019-01-16

Family

ID=65000870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2017-559A CZ307620B6 (cs) 2017-09-19 2017-09-19 Způsob zpracování produktu po odsíření spalin polosuchou vápencovou metodou a zařízení k provádění tohoto způsobu

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ307620B6 (cs)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3823203B2 (ja) * 2000-08-21 2006-09-20 日立造船株式会社 半乾式排ガス脱硫/脱塩方法
CN103712207B (zh) * 2013-12-26 2016-08-17 清华大学 一种循环流化床锅炉半干式脱硫系统及方法
CN205886588U (zh) * 2016-07-28 2017-01-18 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 一种将半干法脱硫灰重新利用再脱硫的系统
CN206325395U (zh) * 2016-12-23 2017-07-14 江苏诺伊拓环保工程有限公司 一种改良的半干法脱硫塔

Also Published As

Publication number Publication date
CZ307620B6 (cs) 2019-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4716027A (en) Method for simultaneously scrubbing cement kiln exhaust gas and producing useful by-products therefrom
US4915914A (en) System for simultaneously scrubbing cement kiln exhaust gas and producing useful by-products therefrom
US8758719B2 (en) Process for converting FGD gypsum to ammonium sulfate and calcium carbonate
EP0005301B1 (de) Verfahren zum Entfernen von Schwefeloxiden aus chloridhaltigen Verbrennungsabgasen
CZ290719B6 (cs) Způsob rekuperace aminů a směsí aminů z kyselých vodných aminových pracích roztoků
HU206642B (en) Method for cleaning the hot flue gases of boilers or cement works
CZ187893A3 (en) Waste gas treating process
PL175063B1 (pl) Sposób wytwarzania alfa-półwodzianu siarczanu wapniowego w procesie usuwania dwutlenku siarki ze strumienia gorących gazów, zwłaszcza spalinowych
NL8303219A (nl) Werkwijze voor de bereiding van calciumsulfaat-dihydraat in het kader van de ontzwaveling van rookgassen.
CZ2017559A3 (cs) Způsob zpracování produktu po odsíření spalin polosuchou vápencovou metodou a zařízení k provádění tohoto způsobu
FR2618695A1 (fr) Procede de purification de gaz d'echappement d'installations de combustion contenant de l'acide chlorhydrique et de l'anhydride sulfureux
US20030175193A1 (en) FGD gypsum dewatering improvement through crystal habit modification by carboxylic acids
SE440190B (sv) Anleggning for selektivt avlegsnande av flygaska och forbrukat absorptionsmedel for flyktiga emnen fran rokaska
US5324501A (en) Method for the preparation of low-chloride plaster products from calcium-containing residues of flue-gas purification plants
JPH02500573A (ja) 発電所ボイラの煙ガスの脱硫法
USRE33031E (en) Method for simultaneously scrubbing cement kiln exhaust gas and producing useful by-products therefrom
NL8003307A (nl) Werkwijze voor het winnen van calciumverbindingen en zwaveldioxide uit calciumsulfaat, en calciumverbin- dingen en zwaveldioxide verkregen volgens deze werk- wijze.
NL8202052A (nl) Werkwijze voor het bereiden van calciumsulfaat-halfhydraat uit rookgasgips.
CA1263908A (en) Method of removing sulphur dioxide from a gaseous stream
WO2003066525A1 (en) Improvement of flue gas desulfurization gypsum-dewatering through crystal habit modification by carboxylic acids
CA1302049C (en) Method and system for simultaneously scrubbing cement kiln exhaustgas and producing useful by-products therefrom
DK145672B (da) Fremgangsmaade til fremstilling af et middel til neutralisation af sure bestanddele i roeggas samt anvendelse af midlet
EP0205976A2 (en) A process for the removal of sulfur oxides from gaseous and/or liquid waste products
CS226284B1 (cs) Způsob zpracováni kyselých systémů
JPS6350051B2 (cs)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20230919